ĐẶC ĐIỂM CÁC TRƯỜNG ĐỊA VẬT LÝ VÀ CẤU TRÚC SÂU VỎ TRÁI ĐẤT
3.9. CÁC KIỂU VỎ TRÁI ĐẤT VÀ MẶT CẮT CẤU TRÚC ĐẶC TRƯNG
3.9.3. Các kiểu mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất trên Biển Đông
Vỏ Trái đất kiểu này điển hình cho vỏ đại dương và được hình thành trong quá trình tác động của các lực tách giãn ngang do lực đẩy lên từ dưới lớp manti, hình thành dải nâng cao nhất của mặt Moho trong toàn bộ bình đồ cấu trúc của Biển Đông.
Kiểu mặt cắt ở vùng máng sâu Palawan.
Chiều dài của mặt cắt này hạn chế do máng Palawan tương đối hẹp và kéo dài. Phía dưới của dải nước sâu 4-5 km là dải nâng cao và hẹp kéo dài của mặt Moho, tạo thành một lớp granit, vát mỏng, dọc phần trung tâm chỉ có lớp bazan với bề dày 10-12km và lớp trầm tích mỏng khoảng 2-3km. Về phía rìa của máng sâu, trên mặt cắt dần dần tăng bề dầy lớp granit và lớp trầm tích (Hinz, 1985).
Đây là kiểu mặt cắt có dạng đặc biệt, hình thành dưới tác dụng của lực nén ép ngang từ 2 phía ngược lại làm cho vi mảng vỏ Palawan chờm lên phía trên mảng vỏ phía Đông Nam Biển Đông, tạo nên máng sâu Palawan với kiểu vỏ á đại dương gần giống kiểu vỏ ở trung tâm Biển Đông. Vỏ Trái đất ở vùng máng sâu phía Tây đảo Luzông cũng thuộc kiểu vỏ này (Kulinhic, 1989).
QUẦN ĐẢO TRƯỜNG SA
Mặt cắt V– V
Mặt cắt VI – VI
Mặt cắt VII - VII
Mặt cắt VIII-VIII
Hình 3.15. Các mặt cắt cấu trúc vỏ Trái đất trên
vùng quần đảo Trường Sa và Biển Đông (Theo sơ đồ trên hình 3.12)
Kiểu mặt cắt ở vùng quần đảo Trường Sa
Mặt cắt có chiều dầy tổng thể từ 20km đến 24km. Phía trên cùng là lớp nước có bề dày từ 2 - 3km. Phần vỏ cứng gồm 3 lớp. Lớp trầm tích có bề dày biến đổi từ 1- 2km đến 5 - 6km, bị uốn nếp và phân dị mạnh mẽ. Lớp granit có bề dày 5 - 6km bị chia cắt thành các khối và xê dịch mạnh theo các mặt đứt gãy.
Lớp bazan ở phía dưới có bề dày xắp xỉ 10km. Các đứt gãy trong mặt cắt cắm nghiêng theo nhiều hướng với chiều sâu lớn, xuyên cắt vỏ Trái đất. Kiểu vỏ của vùng quần đảo Trường Sa phản ánh một mảng vỏ Trái đất kiểu á lục địa với 3 lớp vỏ nhưng bề dày lớp bazan áp đảo so với bề dày các lớp granit và trầm tích ở phía trên.
Một số kiểu mặt cắt vùng quần đảo Trường Sa và trên Biển Đông được minh hoạ trên hình 3.15.
Kiểu mặt cắt vỏ vùng quần đảo Hoàng Sa và khối ngầm Macclesfield.
Vỏ Trái đất ở vùng này có chiều dày tổng thể 20 - 22km. Phía trên cùng là lớp nước sâu 2 - 3km. Lớp trầm tích có bề dày 5 - 6km, uốn nếp và phân dị mạnh. Lớp granit có bề dày 4 - 5km. Lớp bazan có bề dày xắp xỉ 10km. Như vậy khối Hoàng Sa và Macclesfield cùng có kiểu vỏ tương tự khối Trường Sa và thuộc kiểu vỏ á lục địa. Khối này mở rộng về phía Nam, Tây Nam và tiếp giáp trực tiếp với dải sườn lục địa ở phía Đông của đới đứt gãy sâu hướng kinh tuyến ở thềm lục địa miền Trung như đã nói ở trên.
Kết luận
• Trường trọng lực vùng biển Việt Nam có cấu trúc phức tạp, phân dị và biến đổi mạnh. Trong phạm vi thềm lục địa, vùng vịnh Bắc Bộ trường trọng lực có kích thước và biên độ tương đối lớn, hướng chủ đạo là Bắc Tây Bắc và kinh tuyến. Vùng miền Trung và Đông Nam phổ biến có các bất thường tuyến tính hướng kinh tuyến và Đông Bắc, kích thước, biên độ và dấu luôn biến đổi. Ở vùng vịnh Thái Lan các bất thường có dạng ổ kéo dài thành chuỗi theo hướng Tây Bắc. Trên Biển Đông, trường bất thường trọng lực có giá trị dương, cấu trúc phức tạp và biến đổi mạnh. Miền trung tâm tương đối bình ổn với giá trị cực đại +300, +350 mgal. Miền chuyển tiếp trường bị phân dị, dạng tuyến tính kéo dài, biên độ thay đổi từ +100 đến +250 mgal. Ở miền rìa lục địa trường có giá trị dương không lớn, tương đối bình ổn và hướng thay đổi khác nhau.
Có một số dải bất thường bậc thang lớn, kéo dài theo các đường bờ phía Tây và phía Đông, Đông Nam của Biển Đông. Các bất thường trọng lực thường liên quan với cấu trúc của móng trầm tích Kainozoi và các ranh giới sâu, với các đứt gãy trong vỏ Trái đất.
• Trường từ trên các vùng của thềm lục địa Việt nam có cấu trúc phức tạp, phân dị và chia cắt lớn, hình thành những dải bất thường âm dương xen kẽ, kích thước nhỏ, hình dạng tuyến tính hoặc dạng ổ kéo dài theo các hướng Tây Bắc, Đông Bắc, kinh tuyến hoặc vĩ tuyến. Ở trung tâm các bể trầm tích trường bất thường bình ổn, dọc các dải nâng hoặc các rìa của bồn trũng trường bất thường biến đổi và phân dị mạnh, có biên độ đạt hàng trăm nT.
Trên Biển Đông trường từ biến đổi phức tạp và không đồng nhất. Ở vùng trung tâm trường bất thường biến đổi mạnh, chia cắt, dạng tuyến tính, hình thành nhiều cặp phân bố đối xứng qua đường trục tách giãn chính, biên độ bất thường đạt hàng trăm nT. Ở các vùng sườn lục địa trường bất thường bình ổn hơn, biên độ nhỏ, dạng tuyến tính hoặc ổ kéo dài theo các hướng Tây Bắc, kinh tuyến hoặc vĩ tuyến, á vĩ tuyến, Đông Bắc. Ở vùng sườn phía Tây, Tây Nam Biển Đông trường biến đổi khá mạnh với biên độ hàng trăm nT.
Các bất thường từ liên quan nhiều hơn với thành phần đất đá có từ tính như đá biến chất, xâm nhập, phun trào và ít liên quan với các đất đá trầm tích.
Giá trị biến thiên trung bình ngày đêm của trường từ biến đổi tăng dần về xích đạo, đạt cực đại tại vùng đảo Trường Sa. Giá trị cực đại trong ngày yên tĩnh tại vùng ven biển Bạc Liêu đạt 120nT và trên vùng quần đảo Trường Sa đạt 150 nT. Các giá trị cực trị của các thành phần khác nhau trong các ngày nhiễu loạn cũng biến đổi theo quy luật tương tự.
• Đặc điểm trường sóng địa chấn trên thềm lục địa Việt Nam biến đổi mạnh theo chiều ngang và chiều thẳng đứng trên toàn thềm lục địa, phản ánh mức độ chia cắt, biến đổi cấu trúc và thành phần đất đá theo chiều ngang, sự phân lớp mỏng theo chiều thẳng đứng của môi trường đất đá trầm tích. Căn cứ bức tranh trường sóng đã phân chia được các phức hệ địa chất chính là: móng âm học, trầm tích Paleogen, Miocen và Pliocen - Đệ tứ.
• Từ các kết quả nghiên cứu về độ hoạt động động đất A10, năng lượng động đất cực đại Kmax, độ nguy hiểm động đất, chu kỳ lặp lại của động đất… đã phân chia được những đới chấn tâm động đất và núi lửa có độ hoạt động và có độ nguy hiểm động đất khá
cao trên thềm lục địa Việt Nam. Đó là đới ven biển miền Trung, đới Tây Bắc vịnh Bắc Bộ, đới hướng Đông Bắc trên dải nâng Côn sơn…Trên vùng Biển Đông có đới chấn tâm động đất mạnh Đài Loan- Luzon, đới động đất Manila ở phía Tây của đảo Luzon M≤ 7, đới động đất Palawan với M≤ 6…Vùng quần đảo Trường Sa với những đứt gãy sâu hướng kinh tuyến cũng là nơi có động đất mạnh trên vùng Biển Đông.
• Trên thềm lục địa Việt nam đã phân định được những vùng có bất thường dòng nhiệt tương đối cao ở các bồn trầm tích Sông Hồng, Cửu Long và Nam Côn Sơn. Các giá trị này tương đương với các bể dầu khí ở thềm lục địa Malaysia, Indonesia và Thái Lan.
Trên vùng Biển Đông đã phân định được những vùng có bất thường dòng nhiệt cao như vùng ven biển và thềm lục địa miền Trung, một số bể trầm tích vùng ven bờ của Philippin, Indonesia.
Trường bất thường địa nhiệt có mức độ phân dị khá mạnh.
• Các bất thường đẳng tĩnh trọng lực khá phân dị và có cường độ tương đối lớn, phản ánh mức độ chưa đạt cân bằng đẳng tĩnh của vỏ Trái đất và cả phần trên của Manti. Điều này phản ánh xu thế chuyển động của các khối của vỏ và Manti trên theo phương thẳng đứng để đạt đến sự cân bằng lý tưởng. Chuyển động này là nhân tố quan trọng tác động đến chế độ địa động lực trong vùng nghiên cứu.
• Cấu trúc của mặt Moho có đặc điểm phân dị và chia cắt mạnh, nâng lên khá cao làm vát mỏng ở vùng trung tâm Biển Đông và hạ thấp dần về các vùng rìa, vùng ven bờ. Mặt Conrad trên quy mô khu vực cũng biến đổi tương đối kế thừa cấu trúc mặt Moho. Sự biến đổi của 2 ranh giới sâu nói trên cùng với bề mặt móng granit cho phép phân định khá cụ thể các vùng vỏ Trái đất với các kiểu vỏ đại dương, vỏ lục địa, vỏ á đại dương và vỏ á lục địa.
• Trên vùng biển Việt Nam tồn tại mạng lưới đứt gãy với nhiều hệ thống phát triển theo các hướng Tây Bắc - Đông Nam, Tây Nam, kinh tuyến và vĩ tuyến, trong đó hướng kinh tuyến và Đông Bắc là những hướng chủ đạo và là những hệ đứt gãy hình thành sớm hơn cả. Các đứt gãy được chia làm 3 bậc chủ yếu. Bậc I là những đứt gãy sâu phân cách giữa các vùng có kiểu vỏ khác nhau.
Bậc II gồm những đứt gãy phân chia các khối cấu trúc vỏ và giữa các miền có chế độ địa động lực khác nhau. Bậc III gồm những đứt gãy nhỏ hơn bên trong các khối của vỏ.
• Trên cơ sở nghiên cứu đã phân định được các vùng vỏ đại dương phân bố trên vùng trung tâm Biển Đông với độ sâu đáy biển từ 3000-4000m, các vùng thềm lục địa và ven bờ thuộc kiểu vỏ lục địa. Giữa 2 loại vỏ nói trên là vùng sườn và chân lục địa thuộc kiểu vỏ chuyển tiếp á lục địa và á đại dương. Tổng hợp các đặc trưng cấu trúc đã cho phép phân định trên vùng thềm lục địa Việt Nam 4 kiểu mặt cắt cấu trúc vỏ đặc trưng và trên vùng Biển Đông kế cận 4 kiểu mặt cắt cấu trúc vỏ khác. Sự phát triển đa dạng của các kiểu cấu trúc vỏ phản ánh quá trình phát triển kiến tạo khá phức tạp và phân dị của vùng Biển Đông.
Chương IV