Mảng kiến tạo là gì? Lý thuyết các địa mảng (mảng kiến tạo)?

1. Mảng kiến tạo là gì?

Kiến tạo mảng, bắt nguồn từ thuyết kiến tạo mảng, là một bộ phận của vỏ Trái đất (tức là thạch quyển). Bề mặt Trái Đất được chia thành các mảng kiến tạo lớn và nhiều mảng kiến tạo nhỏ:

– Mảng Thái Bình Dương

– Phân khúc Á – Âu

– Mảng Ấn-Úc

– Mảng châu phi

– Tấm Bắc Mỹ

– Đĩa Nam Mỹ

– Mảng Nam Cực

Thuật ngữ mảng kiến tạo hay mảng kiến tạo thường được dùng nhầm là thành trên của vỏ Trái đất, bao gồm các thang địa tầng: liên lục địa, giới, hệ, bậc và đới, tương ứng với các thời kỳ địa chất (liên thời đại, liên thời đại, thời đại) và thường chứa hóa thạch. Các tấm dày hơn nhiều so với địa tầng.

Các mảng kiến tạo dày khoảng 100 km (60 dặm) và bao gồm hai loại vật chất cơ bản: lớp vỏ đại dương (còn được gọi là sima) và lớp vỏ lục địa (đảo). Bên dưới chúng là một lớp manti tương đối dẻo được gọi là thực quyển, chuyển động không ngừng. Ngược lại, lớp này có một lớp phủ rắn chắc hơn bên dưới nó.

Thành phần của hai lớp vỏ khác nhau đáng kể. Lớp vỏ đại dương chủ yếu bao gồm đá bazan, trong khi lớp vỏ lục địa chủ yếu bao gồm đá granit mật độ thấp với hàm lượng nhôm và silicon dioxide (SiO2) cao. Hai dạng vỏ cũng khác nhau về độ dày, với vỏ lục địa dày hơn đáng kể.

Sự chuyển động của thạch quyển làm cho các mảng kiến tạo dịch chuyển theo một quá trình gọi là sự trôi dạt lục địa, quá trình này được giải thích bằng thuyết kiến tạo mảng. Sự tương tác giữa các mảng kiến tạo đã tạo ra các dãy núi và núi lửa, cũng như động đất và các hiện tượng địa chất khác.

Ranh giới giữa các mảng kiến tạo không trùng với ranh giới của các lục địa. Ví dụ, mảng kiến tạo Bắc Mỹ không chỉ bao phủ Bắc Mỹ mà còn cả Greenland, vùng viễn đông của Siberia và phần phía bắc của Nhật Bản.

Hiện tại, Trái đất được biết đến là hành tinh duy nhất trong hệ mặt trời trải qua quá trình kiến tạo mảng, mặc dù có một số giả thuyết cho rằng sao Hỏa cũng có thể đã trải qua quá trình kiến tạo mảng trong quá khứ. Vỏ của nó bị đóng băng tại chỗ.

2. Chi tiết về mảng kiến tạo: 

Thuyết kiến tạo mảng: Trong quá trình hình thành, vỏ Trái đất bị biến dạng và tách thành một số đơn vị kiến tạo, mỗi đơn vị là một mảng cứng, gọi là mảng kiến tạo.

Theo lý thuyết này, thạch quyển bao gồm một số mảng liền kề. Những mảng này nhẹ, trôi nổi trên chất nhớt của lớp trên cùng của lớp phủ và di chuyển chậm.

Thạch quyển được cấu tạo bởi 7 mảng lớn (mảng Thái Bình Dương, mảng Ô-xtrây-li-a, mảng Á-Âu, mảng châu Phi, mảng Bắc Mỹ, mảng Nam Mỹ, mảng Nam Cực) và một mảng nhỏ. Mỗi mảng thường bao gồm một lục địa và một đáy đại dương, nhưng có những mảng chỉ có đại dương như mảng Thái Bình Dương.

Trong khi di chuyển, các mảng có thể va chạm vào nhau hoặc tách rời nhau. Sự dịch chuyển của một số mảng lớn của vỏ Trái đất là nguyên nhân gây ra các hiện tượng kiến tạo, động đất, núi lửa…

Các mảng kiến tạo dày khoảng 100km (60 dặm) và bao gồm hai loại vật chất cơ bản: lớp vỏ đại dương (còn được gọi là sima) và lớp vỏ lục địa (sial). Bên dưới chúng là một lớp manti tương đối dẻo được gọi là thực quyển, chuyển động không ngừng. Ngược lại, lớp này có một lớp phủ rắn chắc hơn bên dưới nó.

Thành phần của hai lớp vỏ khác nhau đáng kể. Lớp vỏ đại dương được cấu tạo chủ yếu từ đá bazan, trong khi lớp vỏ lục địa được cấu tạo chủ yếu từ đá granit tỷ trọng thấp chứa nhiều nhôm và silic dioxit (Sio2). Hai loại vỏ cũng khác nhau về độ dày, trong đó lớp vỏ lụa địa chất dày hơn đáng kể.

Sự chuyển động của thạch quyển làm cho các mảng kiến tạo dịch chuyển theo một quá trình gọi là sự trôi dạt lục địa, quá trình này được giải thích bằng thuyết kiến tạo mảng. Sự tương tác giữa các mảng kiến tạo đã tạo ra các dãy núi lửa và núi lửa, cũng như động đất và các hiện tượng địa chất khác.

3. Nơi tiếp xúc của các mạng kiến tạo: 

Tại điểm tiếp xúc giữa các mảng kiến tạo sẽ xuất hiện những vùng không ổn định, hình thành nên các dãy núi cao, đảo núi lửa và các vùng trũng sâu dưới đáy biển.

Do các mảng kiến tạo là do nội lực trong lòng đất dịch chuyển nên sự dịch chuyển này sẽ khiến các mảng kiến tạo tách rời nhau, hoặc nén ép và chồng lên nhau ở khu vực tiếp xúc. Những nơi mà mảng kiến tạo tách ra sẽ hình thành các vết nứt lớn trên vỏ trái đất và khiến magma phun trào thành núi lửa hoặc chỉ là vực sâu. Các liên hệ bị dồn nén hoặc chồng lên nhau sẽ tạo thành những ngọn núi dọc theo địa điểm và lộ trình tiếp xúc.

Ranh giới giữa các mảng kiến tạo không trùng với ranh giới của các lục địa. Ví dụ, mảng kiến tạo Bắc Mỹ không chỉ bao phủ Bắc Mỹ mà còn cả Greenland, vùng viễn đông của Siberia và phần phía bắc của Nhật Bản.

Hiện tại, Trái đất được biết là hành tinh duy nhất trong hệ mặt trời có kiến tạo mảng, mặc dù có một số giả thuyết cho rằng sao Hỏa có thể đã từng có kiến tạo mảng trong quá khứ trước khi lớp vỏ của nó bị phá vỡ tại chỗ.

4. Thuyết kiến tạo: 

Thuyết kiến tạo mảng bao gồm các khái niệm sau:

Thạch quyển bao gồm các mảng kiến tạo. Có 7 mảng kiến tạo lớn trên Trái đất.

Các mảng kiến tạo không đứng yên mà chuyển động.

Nguyên nhân di chuyển mảng kiến tạo: do tác động của các dòng đối lưu dẻo và vật chất có nhiệt độ cao ở lớp Manti trên.

Ranh giới và tiếp xúc giữa các mảng kiến tạo là khu vực không ổn định, thường xảy ra các hiện tượng kiến tạo địa chất, động đất, núi lửa…

Thuyết kiến tạo xuất hiện từ những năm 1960, trở thành thuyết toàn cầu, được chấp nhận rộng rãi trong lịch sử khoa học Trái đất.

Theo thuyết kiến tạo mảng, toàn bộ lớp vỏ ngoài cùng dày 100 km của Trái đất, hay thạch quyển, bao gồm các mảng kiến tạo không đứng yên mà chuyển động. Với tốc độ từ 2 đến 10cm mỗi năm, một số mảng kiến tạo va chạm, tách ra hoặc nghiền nát lẫn nhau.

Trong quá trình dịch chuyển, đáy đại dương sẽ bị biến đổi và tạo ra những điều kỳ thú về địa chất trên Trái đất, nhưng quá trình này cũng kéo theo nhiều thảm họa thiên nhiên như sóng thần, động đất, núi lở hoặc thiên tai khác.

Nhờ các học thuyết kiến tạo, con người ngày nay đã hiểu rõ nguyên nhân của thiên tai và đã quan sát, kiểm soát để đối phó với những hiểm họa đó. Kiến tạo mảng đã đặt nền móng mới cho khoa học và giúp các nhà khoa học đưa ra những dự đoán chính xác hơn về việc trái đất đang thay đổi từng ngày như thế nào.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều người ta chưa hiểu về kiến tạo mảng như quá trình chuyển động không ngừng của bề mặt Trái đất bắt đầu và kết thúc khi nào, diễn ra như thế nào và khi nào?

Hiện tại, Trái đất được biết đến là nơi duy nhất diễn ra quá trình kiến tạo mảng và là nơi duy nhất có thể tồn tại sự sống. Mặc dù chúng tôi không cảm nhận được sự thay đổi, nhưng hàng năm đều có những hoạt động thiên tai chứng minh cho những thay đổi này.

5. Sự thay đổi của tương lai khi các mảng kiến tạo hoạt động:

Hoạt động của các mạng kiến tạo khá rõ ràng các khối đất liền kề có thể va chạm vào nhau hoặc trôi dạt ra xa nhau. Bạn có thể ngạc nhiên về việc các quốc gia và lục địa gần đây đã ổn định như thế nào ở vị trí mà chúng ta biết ngày nay.

Chuyển động của mảng được ước tính thông qua nghiên cứu cấu hình địa từ, cung cấp dữ liệu về vị trí lịch sử của bề mặt đối với trục quay của Trái đất và các loại vật chất bị mắc kẹt trong các mẫu đá khớp các mảnh của các mảng địa chất trong quá khứ lại với nhau.

Khi các mảng kiến tạo di chuyển, nó ảnh hưởng đến khí hậu, thủy triều, hoạt động núi lửa, đời sống động vật và sự tiến hóa của chúng, sự hình thành kim loại, khoáng chất, v.v. mọi thứ sống trên bề mặt.

Hiểu được những chuyển động và mô hình này là rất quan trọng nếu các nhà khoa học muốn dự đoán hành tinh của chúng ta sẽ ở được như thế nào trong tương lai và nơi chúng ta sẽ tìm thấy nguồn kim loại mà chúng ta cần. Chúng ta cần đảm bảo một tương lai năng lượng sạch.

Nhà địa chất Sabin Zahirovic từ Đại học Sydney cho biết: “Hành tinh Trái đất cực kỳ năng động, với bề mặt của nó bao gồm các mảng liên tục xô đẩy nhau theo một cách độc đáo giữa các hành tinh đá đã biết. Những mảng này di chuyển với tốc độ của một móng tay mọc ra, nhưng khi một tỷ năm cô đọng lại trong 40 giây, một vũ điệu mê hoặc xuất hiện, kết hợp theo định kỳ để tạo thành các siêu lục địa rộng lớn.

Nhà địa chất học Dietmar Muller từ Đại học Sydney cho biết: “Nhóm của chúng tôi đã tạo ra một mô hình hoàn toàn mới về sự tiến hóa của Trái đất trong hàng tỷ năm qua. Hành tinh của chúng ta là duy nhất theo cách riêng của nó tổ chức sự sống. Nhưng điều này chỉ có thể thực hiện được nhờ các quá trình địa chất , giống như kiến tạo mảng, cung cấp một hệ thống hỗ trợ sự sống cho hành tinh.”

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Earth-Science Reviews.