C9 diatang tuoidiachat 1 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

Thời gian tương đối - Tuổi tương đối là vị trí tương đối của một sự kiện địa chất trong thời gian so với một sự kiện khác mà không chú ý đến tuổi của sự kiện là bao nhiêu năm.. Khái niệ

CHƯƠNG 9 ĐỊA TẦNG HỌC&

THỜI GIAN ĐỊA CHẤT

1 Khái niệm thời gian địa chất

Thời gian tương đối - Tuổi tương đối là vị trí tương đối của

một sự kiện địa chất trong thời gian so với một sự

kiện khác mà không chú ý đến tuổi của sự kiện là bao nhiêu năm Lớp A già hơn lớp B

Thời gian tuyệt đối – thời gian của một sự kiện

1 Khái niệm thời gian địa chất

Địa tầng học

Mơn học nghiên cứu về mối quan hệ của các lớp đất đá trong Vỏ trái đất để làm sáng tỏ lịch sử khu vực

2 Nguyên lý địa tầng học

2.1 Nguyên lý về tính kế tục địa tầng

(Nicolas Steno, 1638-1686)

Trong một loạt các lớp trầm tích kế tục nhau, không

bị xáo trộn, lớp nằm dưới bao giờ cũng già hơn lớp nằm trên.

2.2 Nguyên lý nằm ngang nguyên thủy

(Nicolas Steno)

Các lớp trầm tích nguyên thủy được lắng đọng nằm ngang song song hay gần song song  các lớp trầm tích không song song do bị nghiêng sau khi lắng đọng và thành đá

2.3 Principle of lateral continuity (Steno)

Các lớp trầm tích không đột ngột ngưng lắng

đọng, chúng phát triển nằm ngang cho đến khi mỏng dần và vát mỏng ở rìa của bồn trầm tích

5

đá granit

Một đứt gãy nhỏ làm dịch chuyển các lớp đá

nghiêng: đứt gãy trẻ hơn các lớp

Templin Highway, Castaic, California 7

2.5 Nguyên lý gián đoạn địa tầng

Trong bất chỉnh hợp địa tầng, sự vắng mặt của lớp

đá nào đó trong mặt cắt là do sự ngừng lắng đọng trầm tích

Sự gián đoạn trầm tích này không kèm theo biến động đảo lộn mà do sự nâng lên để gây bào mòn, mất đi một phần trầm tích đã được hình thành

Siccar Point, Scotland, nơi Hutton khám phá

ý nghĩa của gián đoạn địa tầng

Bất chỉnh hợp gĩc

Bất chỉnh hợp gĩc thể hiện ở sự gián đoạn giữa hai phức hệ, lớp nằm trên và dưới mặt bất chỉnh hợp cĩ gĩc dớc khác nhau, các địa tầng già hơn nghiêng một góc so với các địa tầng trẻ hơn

Bất chỉnh hợp góc

• Các địa tầng trên và dưới song song nhau, được hình thành khi các lớp đá nâng lên lộ ra chịu mài mòn và sau đó hạ xuống chịu sự trầm tích mà thế naèm không bị đảo lộn Các lớp song song nhau nhưng khác nhau

về thành phần đá và hĩa thạch chứa trong đá

Giả chỉnh hợp

Hai đá khác nhau một cách rõ rệt, thường được hình thành nơi đá macma xâm nhập hay đá biến chất lộ ra bị mài mòn, sau đó bị nhấn chìm và bị các đá trầm tích phủ lên.

Khơng chỉnh hợp

tuổi 100 triệu năm,

vậy tuổi của cát kết?

13

Các phân vị địa tầng – thang địa tầng

Dựa vào tính chất vật lý của đá phân biệt các đá nằm trên và dưới nó. 

Các phân vị thời gian – thang thời gian

Dựa vào thời gian hình thành  các lớp đất đá 

3 Phân loại địa tầng

Dựa vào:

• Tuổi tương đối-

nếu hai đơn vị đá

đối (sinh vật tiến

hóa theo thời gian)

Tuổi được xác định trên cơ sở qui luật tiến

hoá của sinh vật:

• Sinh vật tiến hoá không quay ngược lại, có tính giai đoạn,

• - Sinh vật tiến hoá từ giản đơn đến phức tạp, từ cấp thấp đến cấp cao

• Sinh vật có tính thích ứng với môi trường sống, di chuyển ra xung quanh để phát triển

• Sinh vật có phạm vi phân bố rộng rãi toàn cầu, có thể sử dụng để so sánh trong không gian rộng lớn

• - Khi điều kiện sinh sống thay đổi nhanh chóng (Trái đất xuất hiện những biến động lớn) sẽ có một số giống loài bị tiêu vong

5 Cột địa tầng

• Tuổi của các đá trầm tích trên khắp thế giới được sắp xếp dựa vào quy luật về tính kế tục và khái niệm hóa thạch- chỉ số thời gian

• Một cột đá với những lớp già nhất naèm ở đáy và những lớp trẻ nhất naèm ở nóc Những gián đoạn về di

tích hóa thạch được sử dụng như

những ranh giới giữa các địa tầng kế cận

Lưu ý là cột địa tầng được xây dựng và biết đến trước khi các nhà địa chất sử dụng p/p xác định tưởi tuyệt đới

Têên trong lịch địa chất được gọi theo các nhóm đá, chúng là những chỉ số cho thời gian Đá macma như đá granit và bazan được xem là đá già nhất và được gọi là Đệ Nhất (Primary) theo tuổi Các lớp đá trầm tích như là đá vôi, cát kết và phiến sét được nghĩ là trẻ

hơn đá macma vì thế gọi là Đệ Nhị

(Secondary)

Cuối cùng đá trầm tích gắn kết được gọi là Đệ Tam(Tertiary) và đá trầm tích

Sự hiện diện của sự sống trong quá khứ (hóa thạch) ở nhiều đơn vị đá được sử dụng để biểu thị tuổi tương đối

- Cổ sinh(Paleozoic-đời sống cổ) thay thế cho Primary;

- Trung sinh (Mesozoic-đời sống ở giai đoạn giữa) thay cho Secondary và Tertiary,

- Quatenary trở thành Tân sinh (Cenozoic -đời sống hiện đại)

Tiền Cambri (Precambri) được sử dụng cho khoảng thời gian từ khi hình thành Trái đất đến Kỷ Cambri-kỷ đầu tiên của Cổ sinh

Việc chia nhỏ thời gian của Tiền Cambri rất khó khăn, dù kỷ này kéo dài gần 4 tỉ năm

Gồm: giai đoạn trẻ hơn thì gọi là Nguyên sinh (Proterozoi (PR)- cho sự sống sớm

hơn) cách nay khoảng 2,5 tỉ năm và

giai đoạn già hơn được gọi là Thái cổ

Tiền Cambri-

Precambri

• - Cambri (C), xuất phát từ tên La mã của

xứ Wales, nơi mà đá được mô tả lần đầu

tiên.

• - Ordovic (O) và Silur (S), từ tên của các bộ lạc ở phía Bắc xứ Wales và phía Tây Welch

• - Devon (D) theo tên địa lý của vùng Devon

ở Nam nước Anh,

• - Mississippian theo tên của thung lũng thượng lưu sông Mississippi và Pensylvanian theo tên của phía Tây Pensylvania Các đá ở nước Anh của hai thời kỳ này gọi là Carbon (C) bởi vì có sự hiện diện của các vỉa than trong giai đoạn này

• - Permi (P) kết thúc Paleozoi và tên của nó được gọi theo tên của một vùng trong dãy núi Ural ở Nga.

Paleozoi- Cổ sinh

• Nguyên đại của Khủng long bắt đầu với kỷ Trias (T), tên của Kỷ được gọi theo đặc điểm của một khu vực đá gồm ba lớp uốn nếp ở Đức.

• Kỷ Jura (J) được gọi theo tên của đá trong dãy núi Jura ở phía Tây nước Pháp và Tây Bắc Thụy sĩ

• Kỷ Kreta (K) chấm dứt nguyên đại Trung sinh và sự tồn tại của Khủng long; tên của nó được gọi theo tiếng La tinh, kreta có nghĩa là đá phấn, được tìm thấy ở White Cliffs ở Dover và các đá tương tự

Mesozoi - Trung sinh (MZ)

• Gồm Tertiary và Quaternary hoặc Neogen Paleogen và Đệ Tứ

Kainozoi- Cenozoi- Tân sinh

(KZ)

( theo Ủy ban Địa tầng quốc tế (ISC) 6/2004

Trong Kainozoi, thay đổi lớn nhất là Đệ tứ đã bị bỏ,

và Neogen gồm cả Pleistocen và Holocen

Pleistocen được chia làm 3 bậc: hạ có ranh giới

dưới là 1,806 Tr.n., trung và thượng; còn Holocen không được chia nhỏ hơn có ranh giới dưới là

0,0115 Tr.n Đệ tứ đã trở thành một phân vị không chính thức và do phân vị này được đặc trưng chủ yếu bởi các dao động khí hậu (băng hà và gian

băng) nên nó được coi là bắt đầu từ cách nay

khoảng 2,6 Tr.n., nghĩa là bao gồm cả bậc Gelas

của Pliocen Ranh giới dưới của hệ Paleogen là 65,5

± 0,3; của Neogen – 23,03; của Pleistocen – 1,806;

và của Holocen – 11.500

Thang thời gian

Liên đạiĐại

Kỷ ThếKỳThời

Thang địa

tầng

Liên giớiGiới

Hệ ThốngBậc Đới

Đá được hình thành trong một kỷ gọi là hệ

và có cùng tên với kỷ

Đá của hệ Devon được hình thành trong thời gian của Devon hay là kỷ Devon

Định tuổi bằng phóng xạ

• Nguyên tố đồng vị phóng xạ (đồng vị mẹ) phân hủy

theo thời gian với tốc độ không đổi để trở thành đồng vị khác

• Nguyên tố con- được hình thành từ sự phân hủy phóng xạ

• Thời gian phân huỷ các nguyên tố phóng xạ chứa trong các đá được sử dụng để xác định năm tuyệt đối của các hiện tượng địa chất xuất hiện trên Trái đất

• Năm 1896 phát hiện chất đồng vị có phóng xạ và tính phân huỷ của chúng (U, Ra, Th, K…)

4 Tuổi tuyệt đối

Ví dụ thời gian bán phân huỷ của Ra là 1622 năm, nghĩa là 10g Ra sau 1622 năm chỉ cịn lại 5g, sau

1622 năm nữa cịn lại 2,5g…

• Theo lý thuyết, tuổi của khoáng vật chứa U238 = có bao nhiêu Pb206 và bao nhiêu U238 hiện diện Tỉ lệ của Pb/U có thể được xem là chỉ số cho tuổi của khoáng vật

235U 207Pb 710 triệu năm

232Th 208Pb 14 tỉ năm

40K 40Ar & 40Ca 1.3 tỉ năm

87Rb 87Sr 47 tỉ năm

14C 14N 5,730 năm Vật liệu hữu cơ

Các nguyên tố thường dùng trong việc định tuổi bằng hoạt động

phóng xạ

timescl.pdf

31

• Dựa vào tuổi của đá gìa nhất phát hiện được

để xác định tuổi của Trái đất

• Đá già nhất có tuổi 4.0 BY phát hiện được ở Tây Bắc Canada

• Zircon có tuổi 4.3 BY tìm thấy trong cát

kết trẻ hơn ở Úc

• Thiên thạch có tuổi 4,6 tỉ năm

• Đá Mặt trăng có tuổi từ 4 đến 4,6 tỉ năm

 Thái Dương hệ và Trái đất có tuổi ít nhất 4,6

tỉ năm

5 Tuổi của Trái đất

- Earth Portrait of a Planet; 3 rd Edition

By Stephen Marshak; published by W.W Norton

- Physical Geology, Kauffman and Justin

-

www.geol.umd.edu/~tholtz/G102/102time1.ht m

-http://www.nwcreation.net/

geologycolumn.html

33