Bài giảng Chương 3: Thời gian trong địa chất

CHƯƠNG 3 – THỜI GIAN TRONG ĐỊA CHẤTTrái đất được hình thành cách đây khoảng 4.5 tỉ năm.Việc xác định thời gian trong địa chất dược thực hiện dựa trên một loạt các phương pháp nghiên cứu, tính toán trong phòng thí nghiệm và các luận giải dấu hiệu địa chất được bảo tồn trong các thể địa chất ngoài trời.Nguyên tắc nhất quán (hiện tại là chìa khóa để trở về quá khứ) đã được sử dụng hiệu quả để xác dịnh chính xác các quá trình địa chất mà chúng ta quan sát được ngày nay và áp dụng chúng vào việc nghiên cứu quá khứ địa chất.Các nhà địa chất đã xác định hai loại tuổi địa chất khác nhau: tuổi tương đối và tuổi tuyệt đối.KHÁI NIỆM CHUNGTUỔI TƯƠNG ĐỐI VÀ CÁC NGUYÊN TẮC XÁC ĐỊNHTuổi tương đối sử dụng để liệt kê, so sánh các hiện tượng hay các đối tượng địa chất theo trình tự thời gian xảy ra. Việc xác định tuổi tương đối dựa vào các nguyên tắc sau:1. Nguyên tắc nằm ngang nguyên sinh: Các trầm tích lắng đọng thành các lớp nằm ngang hoặc gần nằm ngang. Nếu các lớp này nằm nghiêng đi một góc nào đó thì đó là do lực kiến tạo làm cho các lớp đá bị nghiêng đi sau quá trình thành tạo.2. Nguyên tắc chồng lấn: Các lớp đá trầm tích nằm dưới luôn có tuổi già hơn các lớp đá nằm trên (trong trường hợp các lớp đá này không bị đảo lộn do các hoạt động kiến tạo.Phân lớp nằm ngangnguyên sinhLực kiến tạo làm cho lớp đábị nghiêng sau khi thành tạoCác lớp đá trẻ nằm chồng lấnlên các lớp đá già hơn3. Nguyên tắc quan hệ xuyên cắt: bất cứ một khối đá nào cũng luôn luôn tồn tại và có trước các hiện tượng địa chất xảy ra với nó (các đá bị xuyên cắt luôn già hơn các đá/hiện tượng địa chất xuyên cắt hoặc gây biến đổi nó)4. Nguyên tắc liên kết: các đá nằm gần nhau có cùng thành phần, đặc điểm màu sắc, cấu tạo, kiến trúc, chiều dày, điều kiện thành tạo, hóa thạch, có thể có cùng một tuổiĐá trầm tíchĐá magmaĐá magma trẻ hơn xuyên cắtvào đá trầm tích có trướcĐứt gãy làm dịch chuyển cáclớp đá thành tạo trướcLiên kết địa tầngTUỔI TUYỆT ĐỐI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNHTuổi tuyệt đối: xác định tuổi của một đối tượng, hiện tượng địa chất trong qua khứ bằng theo một đơn vị thời gian cụ thể (nghìn năm, triệu năm, tỉ năm,)Tuổi tuyệt đối được xác định theo phương pháp định tuổi của một số nguyên tố phóng xạ theo phương trình sau:Nt: Số hạt nguyên tử của nguyên tố phóng xạ tại thời điểm tNo: Số hạt nguyên tử của nguyên tố phóng xạ tại thời điểm t=0Λ: Hằng số phân rãCác nguyên tố phóng xạ thường được sử dụng trong định tuổi tuyệt đối là C14, K40, U238, U235, Th232, Ru87Lưu ý: Kết quả định tuổi tuyệt đối bằng các phương pháp phóng xạ có thể bị sai nếu lấy mẫu định tuổi ở các vị trí không thích hợp hoặc bị các sự kiện biến chất hoặc magma sau này làm thiết lập lại đồng hồ phóng xạĐồng hồ phóng xạ bị thiết lập lại Do tácđộng của mạch magma muộn đâm xuyên vàoCác đồng vị thường được sử dụng để định tuổi phóng xạTHANG THỜI GIAN VÀ CỘT ĐỊA TẦNGCác nhà địa chất chia thời gian địa chất của trái đất thành các đơn vị nhỏ dựa trên một loạt các thông tin về cổ khí hậu, cổ sinh, các hoạt động địa chất,Theo thứ tự từ lớn đến nhỏ, thời gian địa chất được chia thành Liên nguyên đại (eon), Nguyên đại (era), Kỷ (period), Thế epoch.Thang địa tầng được xác lập cho khối lượng đá trầm tích và trầm tích phun trào tương ứng với thang thời gian. Thang địa tầng được phân chia tương ứng với thang thời gian là: Liên giới, Giới, Hệ, ThốngTùy theo mức độ chi tiết và phổ biến mà thang địa tầng có thể lập theo thang địa tầng quốc tế (phổ biến quy mô toàn cầu) hoặc thang địa tầng địa phương (mang tính cục bộ)Thang thời gian và địa tầng được xây dựng trên cơ sở xác định tuổi tương đối của các thành tạo địa chất (dựa vào hóa thạch). Ở những nơi có thể thực hiện được việc định tuổi phóng xạ thì tuổi tuyệt đối được bổ sung vào thang thời gian.Thang thời gianThang địa tầngLiên nguyên đại (eon)Liên giớiNguyên đại (Era)GiớiKỷ (Period)HệThế (Epoch)Thống