Bài giảng Địa chất biển đại cương Phần 7: Các bể trầm tích thành tạo ở nhiều đơn vị kiến tạo khác nhau trên khắp thế giới

Phân tích bể trầm tích là một phương pháp nghiên cứu địa chất mà bằng phương pháp này lịch sử tiến hóa của một bể trầm tích được khôi phục lại thông qua việc phân tích định lượng các thà

CÁC BỂ TRẦM TÍCH THÀNH TẠO Ở NHIỀU ĐƠN VỊ KIẾN TẠO KHÁC NHAU TRÊN KHẮP THẾ GIỚI

Thế nào là phân tích bể trầm

tích?

Phân tích bể trầm tích là một phương pháp nghiên cứu địa chất mà bằng phương pháp này lịch sử tiến hóa của một bể trầm tích được khôi phục lại thông qua việc phân tích định lượng các thành tạo trầm tích lắng đọng trong bể

gió hoặc nguồn tại chỗ do

sinh vật hoặc kết tủa hóa

học.

Bể trầm tích được hình thành như

thế nào?

• Bối cảnh kiến tạo đóng là tiêu chí quan trọng nhất trong việc phân loại các kiểu bể trầm tích:

• Bể tách giãn: Hình thành bên trong hoặc giữa các mảng kiến tạo và thường

đi kèm với quá trình tăng cường dòng nhiệt do vòm magma đi lên

• Bể va chạm: Phân bố tại ranh giới các mảng kiến tạo va chạm nhau, thường

là tại đới hút chìm của một mảng đại dương với một mảng lục địa

• Bể trượt bằng: Hình thành khi hai mảng kiến tạo dịch chuyển dọc theo đứt

gãy trượt bằng

• Nhạy cảm với các quá trình

biến đổi thạch quyển

• => được sử dụng hiệu quả

trong việc khôi phục lại lịch sử

tiến hóa kiến tạo và cổ khí hậu

Các bể trầm tích lớn nhất chính là các

bồn đại dương

Các bể trầm tích trong các đới kiến

tạo căng giãn

• Bể tách giãn phát triển trên vỏ lục địa

Nếu quá trình tách giãn diễn ra liên

tục sẽ hình thành lên bồn đại dương

(đôi khi tạo bồn nội lục) bao bọc bởi

thềm lục địa thụ động

• Bể tách giãn có thể bao gồm các cấu

trúc địa hào hoặc bán địa hào, lấp đầy

bởi cả trầm tích lục địa và đại dương.

• Bể nội lục hình thành khi dừng quá

trình tách giãn, kích thước lớn nhưng

không sâu

Cấu trúc bán địa hào

Tại sao hoạt động căng giãn lại gây ra sụt võng vỏ trái đất?

• Sự chênh lệch tỷ trọng của lớp vỏ, mantle và trầm tích.

• Tái thiết lập cân bằng đẳng tĩnh khi lớp vỏ bị làm mỏng.

• Biến đổi nhiệt do sự làm mỏng thạch quyển.

• Hoạt động sụt võng còn gây ra bởi tải trọng của các lớp trầm tích.

Hồ Baikal là một kiểu mẫu điển hình

của bể tách giãn nội lục

Rift Đông Phi

Rift nội lục có thể hình thành lên sự tách giãn đáy biển như ở

khu vực biển Đỏ

Lưu ý: Hai bên cánh của rift được nhô cao Đâu là nguyên nhân của chuyển động nâng lên?

Rift hình thành ở rìa lục địa thụ động

Bồn đại dương

• Chủ yếu là trầm tích bùn nguồn gốc sinh vật hoặc sét/bột nguồn gốc cơ học

Ven rìa các bồn đại dương

• Các quạt trầm tích trượt lở ngầm (turbidite)

Bể trầm tích hình thành do va chạm

mảng (hội tụ)

• Thường ở rìa lục địa tích cực, có ít nhất một mảng đại

dương tham gia.

• Bao gồm máng đại dương, bể trước cung, bể sau cung và

bể võng trước núi (retroarc)

• Bể trước cung: Nêm tích tụ, lún chìm do tải trọng trầm tích, nguồn trầm tích có thể là lục địa hoặc đại dương hoặc cả hai – tùy theo vị trí kiến tạo.

• Bể sau cung: nguồn trầm tích là vật liệu núi lửa hoặc lục địa là chủ yếu

• Bể võng sau núi: Oằn võng thạch quyển, ép nén kiến tạo, nguồn trầm tích lục địa

Bể vòng oằn trước núi

Các bể trầm tích hình thành ở ranh

giới các mảng hội tụ

Bể trước cung Sumatra

Các bể trầm tích cũng được phát triển trên các rìa lục địa bóc mòn kiến tạo, ví dụ bể Lima

Sơ đồ hình thành Các bể trầm tích trong quá trình va

chạm mảng

Kích thước của bể phụ thuộc vào độ dốc của mảng và tải

trọng

Bắc Borneo

Một số kiểu khác nhau của các bể trầm tích hình thành trong

điều kiện biến dạng ép nén

Bồn trước cung Himalaya là bể trầm tích lớn nhất thế

giới thuộc kiểu này

Bể trầm tích hình thành trong quá

trình va chạm tạo núi

• Va chạm các mảng lục địa tạo thành các dãy núi, tải trọng của thạch quyển tạo thành các cấu trúc oằn – bể trước núi

• Chiều dày các trầm trầm tích có thể lên đến hàng chục km

• Nguồn vật liệu thay đổi

từ biển sâu – biển nông - lục địa

Chu kỳ tiến hóa vỏ trái đất

Bể trầm tích hình thành trong các

đới kiến tạo trượt bằng

• Các bể hình thành theo cơ chế kéo sập từng phần

• Bể hình thành trong rìa lục địa thụ động + trượt bằng

• Môi trường trầm tích: Sông, hồ, vũng vịnh và biển

Bể Sông Hồng

Biển chết: kiểu bể kéo sập từng phần

Mô hình địa chất – kiến tạo kép sập từng phần ở biển chết

Tác động của đứt gãy trượt bằng đối với sự hình thành các

bể trầm tích ở Đông Nam Á

Đớt trượt Sông Hồng và bể trầm tích Sông Hồng

Bể hình thành do các hoạt động

của mantle

Hoạt động của mantle

và sự biến đổi của địa hình

Hoạt động của mantle có thể gây lên chuyển động thẳng đứng của thạch quyển trên diện rộng và tạo thành các bể trầm tích và các địa

hình dương xen kẹp

Mối quan hệ giữa biến dạng thạch quyển với tải trọng

Các bể trầm tích trong chu kỳ Wilson

Phân tích các giai đoạn tiến hóa của bể

• Sụt võng đồng tách giãn (synrift subsidence)

• Sụt võng hậu tách giãn (postrift/thermal subsidence)

• Nghịch đảo kiến tạo (uplift)

Quá trình hậu lắng đọng trầm tích

• Đặc trưng của quá trình hậu lắng đọng trầm tích là sự tái phân bố vật liệu

và thay đổi cấu tạo nguyên sinh do các hoạt động kiến tạo và chênh lệch tỉ trọng (điển hình là các cấu trúc vòm muối (salt diapir), vòm bùn (mud diapir), núi lửa bùn (mud volcano) , mạch cát (sand injectite)

High pressure High pressure Low pressure

low density fluid

high density fluid

2km

HaliteCore

Núi lửa bùn Sand injectite

Phân tích nguồn gốc vật liệu trầm tích

• Dựa trên các nguyên

Định tuổi địa tầng và luận giải môi trường

trầm tích, ý nghĩa kinh tế ?

Xem các chương trước