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
3.9.1. Các kiểu vỏ Trái đất
Phương pháp phân chia các kiểu vỏ Trái đất trên các vùng lục địa và đại dương, các vùng chuyển tiếp giữa lục địa và đại dương… đã được nghiên cứu xác lập trong các công trình của các nhà khoa học
nổi tiếng của Nga và Hoa Kỳ như Denmenixkaya, Gainanov, Stroev, Kulinic, Hayes, Taylor, Ludwig và nhiều người khác. Theo các tác giả nói trên vỏ Trái đất được chia làm 4 kiểu đặc trưng cho các miền vỏ khác nhau trên mặt địa cầu là:
1. Vỏ Trái đất kiểu lục địa đặc trưng bằng trường bất thường trọng lực âm với giá trị từ xấp xỉ 0 đến hàng trăm mgal, bất thường từ âm và phân dị mạnh, vỏ Trái đất có bề dày từ 30km đến 60 - 70 km với đủ 3 lớp bên trong: trầm tích, granit và bazan.
2. Vỏ Trái đất kiểu đại dương có bất thường trọng lực dương với trị số hàng trăm mlgal, có bất thường từ dương, cường độ mạnh, phân dị thành từng cặp tuyến tính đối xứng… bề dày vỏ xấp xỉ 10km, cấu trúc bên trong gồm 1 lớp bazan là chính và lớp trầm tích rất mỏng phủ trên bề mặt.
3. Vỏ Trái đất kiểu á lục địa, gần với kiểu vỏ lục địa có bề dày từ 20 - 30 km, cấu tạo bên trong gồm 3 lớp trong đó lớp bazan có bề dày lớn, lớp granít có bề dày nhỏ hơn, lớp trầm tích có bề dày lớn, cấu tạo phức tạp, phân dị, bất thường trọng lực có giá trị dương từ 0 đến +60, +70 mgal.
4. Vỏ Trái đất kiểu á đại dương gần với kiểu vỏ đại dương có bề dày nhỏ, từ 10-20km, cấu tạo bên trong có lớp bazan bề dày lớn, lớp granit có bề dày nhỏ, giảm rất nhanh còn lớp trầm tích có bề dầy nhỏ, ổn định phân dị yếu. Bất thường trọng lực có giá trị dương và cường độ bất thường khá lớn.
Hai kiểu vỏ cuối cùng khá đặc trưng ở các vùng chuyển tiếp giữa lục địa sang đại dương như ở các biển rìa phía Tây Thái Bình Dương (Gainanov, 1974).
Căn cứ vào cơ sở tài liệu và kết quả xác định các đặc điểm bất thường địa vật lý và cấu trúc vỏ Trái đất, theo các tiêu chuẩn như đã nêu, trên vùng biển Việt nam và vùng biển Biển Đông kế cận đang tồn tại 4 kiểu vỏ Trái đất đất như trên. Ranh giới của các vùng với những kiểu vỏ đã nêu được hoạch định khá rõ ngay trong các công trình của các tác giả Trung Quốc năm 1987 và Kulinhic năm 1989. Trong các nghiên cứu tiếp theo ở tỷ lệ lớn hơn và với những kết quả mới, có độ chính xác cao hơn, các vùng với các kiểu vỏ đặc trưng đã được phân chia khá cụ thể.
Sơ đồ phân bố bề dầy vỏ Trái đất và phân vùng kiểu vỏ Trái đất trên Biển Đông được biểu diễn trên hình 3.12 và 3.13.
Vùng có kiểu vỏ lục địa bao gồm toàn bộ phần đất liền phát triển ra đến hết vùng thềm lục địa tự nhiên, đến vùng thềm có độ
sâu 100 - 200 mét nước. Ở đây, trên thềm lục địa vỏ có bề dày 26- 30 km với 3 lớp rõ rệt: trầm tích, granit và bazan, giá trị bất thường trọng lực xấp xỉ 0-30mgal, trường bất thường từ giá trị âm và phân dị tương đối yếu.
Vùng có kiểu vỏ á lục địa tiếp tục từ mép thềm lục địa tự nhiên kéo dài ra đến hết vùng có độ sâu 2000m ở phía Nam và Đông Nam và vùng có độ sâu 2500-3000m ở vùng biển bắc Trung Bộ, bao gồm cả vùng quần đảo Hoàng Sa và vùng đảo ngầm Macclesfield vốn được coi là các tiểu lục địa đã bị đẩy và ép sát vào nhau. Vùng vỏ á lục địa ở vùng biển miền Trung khá hẹp và kéo dài theo đường đứt gãy 1090E. Rõ ràng vùng vỏ Trái đất kiểu á lục địa tương ứng với vùng sườn lục địa ở trên bề mặt. Cũng cần lưu ý là vùng đảo ngầm Macclesfield trong nhiều công trình nghiên cứu khác nhau đều thống nhất được xếp vào miền có kiểu vỏ á lục địa.
Vùng vỏ kiểu á đại dương bao quanh vùng vỏ á lục địa về phía Đông và mở rộng đến hết vùng có độ sâu 3000-3500m ở vùng biển bắc Trung Bộ bao gồm dải rìa phía Đông và Đông Bắc đảo ngầm Macclesfield, vùng phía Đông Bắc quần đảo Hoàng Sa, vùng thềm lục địa ngầm (bị nhấn chìm) Phú Khánh, dải rìa phía Bắc - Tây Bắc vùng quần đảo Trường Sa… Có thể thấy rõ là vùng vỏ á đại dương đặc trưng chủ yếu cho vùng chân lục địa và vùng rìa lục địa sót Trường Sa bị nhận chìm và chia cắt, biến cải trong suốt Kainozoi và có đặc điểm địa hình như hiện đại.
Vùng vỏ kiểu đại dương tồn tại ở vùng trung tâm Biển Đông, tương ứng với vùng trũng lòng chảo Biển Đông, nơi có trường trọng lực với trị số +300, +350 mgal, trường bất thường từ dương, tuyến tính, phân dị và đối xứng qua trục Biển Đông hướng Đông Bắc - Tây Nam. Vỏ Trái đất ở đây có bề dày 10-12km kể cả lớp nước. Nếu loại trừ lớp nước biển nó chỉ còn 5-7km với một lớp trầm tích 0,5 - 1km trên bề mặt và lớp bazan ở phần dưới.
Phần trung tâm Biển Đông có kiểu vỏ đại dương được phân định khá tin cậy và giống nhau trong các công trình nghiên cứu của các tác giả Nga, Trung Quốc, Mỹ, và các nhà kiến tạo Việt Nam.
Sự phân định ranh giới giữa các vùng có kiểu vỏ khác nhau được thể hiện trên các mặt cắt tổng hợp cấu trúc vỏ Trái đất và ở đó cũng thấy rõ sự tương ứng của các kiểu vỏ Trái đất với các kiểu cấu trúc của thềm lục địa như thềm lục địa tự nhiên, sườn lục địa, chân lục địa và vùng biển thẳm đại dương.
Hình 3.12. Sơ đồ phân bố bề dầy vỏ Trái đất và phân vùng kiểu vỏ Trái đất trên Biển Đông: 1. Vỏ lục địa, 2. Vỏ á lục địa, 3. Vỏ á đại dương, 4.
Vỏ đại dương, 5. Đường đẳng trị bề dày vỏ, 6. Vị trí các lát cắt cấu trúc
Bản đồ cấu trúc vỏ Trái đất khu vực Biển Đông theo phân tích số liệu trọng lực được thể hiện trên hình 3.13.
I
I
II
II
V V
VIVIII
VII IV
IV
VII
VIII VI
20
16
12
8 1
2
3
4
5 6
III
III
Hình 3.13. Bản đồ cấu trúc vỏ Trái đất khu vực Biển Đông theo phân tích số liệu trọng lực