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

1. Mảng kiến tạo là gì?

Khi được hình thành, Kiến tạo mảng là một phần không thể thiếu trong cấu trúc của vỏ Trái Đất (hay còn gọi là thạch quyển). Bề mặt của Trái Đất được phân 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 hoặc mảng kiến tạo thường bị sử dụng sai là lớp vỏ Trái đất, gồm các tầng địa chất: lục địa, đại dương, kiến trúc, lớp và vùng, tương ứng với các thời kỳ địa chất (đại đại, đại đại, sử đại) và thường chứa hóa thạch. Độ dày của chúng lớn hơn đáng kể so với các tầng địa chất.

Mảng kiến tạo có độ dày khoảng 100 km (60 dặm) và bao gồm hai loại chất cơ bản: lớp vỏ đại dương (còn được gọi là sima) và lớp vỏ lục địa (đại lục). Dưới chúng là một lớp manti tương đối mềm dẻo được gọi là thượng manto, luôn chuyển động. Ngược lại, lớp này có một lớp phủ cứng hơn bên dưới nó.

Thành phần của hai lớp vỏ khác biệt lớn. Lớp vỏ đại dương chủ yếu chứa đá bazan, trong khi lớp vỏ lục địa phần lớn bao gồm đá granit có mật độ thấp và hàm lượng nhôm và silicone dioxide (SiO2) cao. Sự khác nhau cũng nằm ở độ dày, với lớp vỏ lục địa dày hơn đáng kể.

Sự di chuyển của vỏ quyển gây ra sự di chuyển của các mảng đá theo quá trình được gọi là chuyển động lục địa, được giải thích bằng lý thuyết tạo mảng đá. Tương tác giữa các mảng đá 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 khu vực Bắc Mỹ mà còn bao gồm cả Greenland, vùng viễn đông của Siberia và phần phía bắc của Nhật Bản.

Hiện nay, Trái đất được biết đến là hành tinh duy nhất trong hệ mặt trời trải qua quá trình hình thành các mảng kiến tạo, mặc dù có các giả thuyết cho rằng sao Hỏa cũng có thể đã trải qua quá trình này trong quá khứ. Vỏ của sao Hỏa đã bị đông lại 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 được gọi là một 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 bao gồm 7 mảng lớn và một mảng nhỏ. Các mảng này bao gồm Thái Bình Dương, Ô-xtrây-li-a, Á-Âu, châu Phi, Bắc Mỹ, Nam Mỹ và Nam Cực. Mỗi mảng thường có một lục địa và một đáy đại dương, tuy nhiên, một số mảng chỉ có đại dương như mảng Thái Bình Dương.

Khi di chuyển, các mảng có thể va chạm hoặc tách rời nhau. Việc di chuyển của các mảng lớn này là nguyên nhân gây ra các hiện tượng như động đất, núi lửa và sự kiến tạo trên Trái đất.

Các mảng kiến tạo có độ dày khoảng 100km và chia thành hai loại vật chất: lớp vỏ đại dương (sim) và lớp vỏ lục địa (si). Phía dưới chúng là lớp thực quyển mềm dẻo liên tục chuyển động. Ngược lại, phía trên lớp này là một lớp phủ cứng hơn.

Hai loại vỏ khác nhau về thành phần. Lớp vỏ đại dương chủ yếu bao gồm đá bazan, trong khi lớp vỏ lục địa chủ yếu là đá granit tỷ trọng thấp có nhiều nhôm và silic dioxit (SiO2). Độ dày của hai loại vỏ cũng khác nhau, với lớp vỏ lục địa dày hơn đáng kể.

Sự chuyển động của thạch quyển tạo ra sự trôi dạt lục địa, một quá trình được gọi là kiến tạo mảng. Sự tương tác giữa các mảng kiến tạo đã dẫn đến hình thành dãy núi và đảo núi lửa, cũng như động đất và các hiện tượng địa chất khác.

3. Nơi tiếp xúc của các mạng kiến tạo: 

Ở các điểm tiếp xúc giữa các mảng kiến tạo, không ổn định gây ra sự hình thành của các dãy núi cao, đảo núi lửa và các vùng trũng sâu dưới đáy biển.

Các đám đá tạo nên các mảng kiến tạo di chuyển do lực nội trong lòng đất. Sự di chuyển này có thể tách rời các mảng kiến tạo, làm chúng chồng lên nhau hoặc nén ép ở khu vực tiếp xúc. Việc mảng kiến tạo tách ra tạo thành các vết nứt trên mặt đất, có thể khiến magma phun trào tạo thành núi lửa hoặc các khe sâu. Các kết quả của sự nén ép hoặc sự chồng lên nhau tạo thành các dãy núi dọc theo vị trí và đường tiếp xúc.

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

Hiện tại, Trái đất được biết đến là hành tinh duy nhất trong hệ Mặt Trời có sự hình thành mảng địa chất, mặc dù có một số giả thuyết cho rằng sao Hỏa có thể đã từng có sự hình thành mảng địa chất trong quá khứ trước khi vỏ bên ngoài của nó bị phá vỡ.

4. Thuyết kiến tạo: 

Thuyết của sự hình thành mảng địa chất 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 mảng kiến tạo di chuyển là do sự tác động của 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 địa chất kiến tạo, động đất, và núi lửa...

Thuyết kiến tạo đã xuất hiện từ những năm 1960 và trở thành một thuyết toàn cầu được chấp nhận rộng rãi trong lĩnh vực khoa học Trái đất.

Theo thuyết kiến tạo, lớp vỏ ngoài cùng của Trái đất, còn được gọi là thạch quyển, có độ dày khoảng 100 km và bao gồm các mảng kiến tạo không đứng yên mà di chuyển. Tốc độ di chuyển của các mảng này dao động từ 2 đến 10 cm mỗi năm và có những vùng mảng kiến tạo gặp nhau, tách ra hoặc nghiền nát lẫn nhau.

Trong quá trình di chuyển, sự biến đổi đáy đại dương tạo ra những hiện tượng địa chất thu hút sự tò mò về Trái đất. Tuy nhiên, quá trình này cũng gắn liền với nhiều thiên tai như sóng thần, động đất, núi lửa phun trào và các tai họa tự nhiên khác.

Nhờ vào các học thuyết về kiến tạo, con người hiện đại đã có sự hiểu biết sâu hơn về nguyên nhân của các thiên tai và đã thể hiện khả năng quan sát và kiểm soát để đối phó với những nguy cơ trên kia. Nhờ công trình kiến tạo, khoa học đã dự báo một cách chính xác hơn về sự thay đổi không ngừng của Trái đất hàng ngày.

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều khía cạnh về quá trình hình thành mảng trên Trái đất mà chúng ta hiện chưa thể hiểu rõ ràng, bao gồm cả khi nào nó bắt đầu và kết thúc, diễn ra như thế nào và khi nào?

Hiện nay, Trái đất được biết đến là nơi duy nhất trên vũ trụ mà quá trình tạo mảng diễn ra và cũng là nơi duy nhất có thể tồn tại sự sống. Mặc dù chúng ta không có cảm giác thay đổi này, nhưng hàng năm vẫn có các hiện tượng thiên nhiên chứng minh cho sự biến đổi này.

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

Hoạt động của các mạng kiến tạo được tổ chức rõ ràng, cho phép các khối đất liền kề va chạm hoặc di chuyển xa nhau. Có thể bạn sẽ ngạc nhiên khi biết các quốc gia và lục địa đã duy trì vị trí ổn định như hiện tại.

Chúng ta đo lường chuyển động của các mảng bằng cách nghiên cứu cấu trúc địa từ, mang lại thông tin về lịch sử vị trí của bề mặt đối với trục quay của Trái đất và các vật chất bị kẹt trong các mẫu đá nằm giữa các mảng địa chất trong quá khứ.

Khi các mảng địa chất di chuyển, chúng có tác động đến khí hậu, thủy triều, hoạt động núi lửa, sự sống động vật và quá trình tiến hóa, hình thành kim loại, khoáng chất và các yếu tố khác trên mặt đất.

Hiểu rõ những chuyển động và mô hình này rất quan trọng để dự đoán tương lai của hành tinh và nơi chúng ta có thể tìm thấy nguồn kim loại cần thiết. Chúng ta cần đảm bảo một tương lai sử dụng năng lượng sạch.

Đại học Sydney thông báo rằng theo nhà địa chất Sabin Zahirovic, Trái đất là một hành tinh rất động, với một bề mặt gồm các mảng xô đẩy liên tục theo cách độc đáo giữa các hành tinh đá đã được biết đến. Các mảng này di chuyển với tốc độ nhanh, tương tự như mọc móng tay, nhưng sau một tỷ năm, chúng lại gộp lại chỉ trong 40 giây để tạo ra các siêu lục địa rộng lớn, tạo nên một vũ điệu mê hoặc và định kỳ.

Tương tự, nhà địa chất học Dietmar Muller từ Đại học Sydney cũng cho biết nhóm nghiên cứu của họ 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 và tổ chức sự sống theo cách riêng của nó chủ yếu nhờ các quá trình địa chất như kiến tạo mảng, cung cấp hệ thống hỗ trợ sự sống cho Trái đất.

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