Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
ðỊA CHẤT ðẠI CƯƠNG
CHƯƠNG I. NHỮNG NÉT ðẠI CƯƠNG VỀ MÔN HỌC
I. ðịa chất học và nội dung nghiên cứu của nó
1. ðnh nghĩa
ðịa chất học xuất xứ từ thuật ngữ Geologes (Hy Lạp) Ge: Trái ñất. Logos:
lời nói, học thuyết. Geology (Anh) Geologie (Pháp) reoπouπ (Nga). Là môn học
về trái ñất ñịa chất học bao gồm các kiến thức của ngành khoa học về trái ñất,
trong ñó có những ngành như ðịa lý, ñịa vật lý, ñịa hoá, ñịa mạo Hiện nay,
người ta hiểu ñịa chất học theo nghĩa hẹp là môn học khoa học nghiên cứu vỏ
trái ñất, ñúng ra là nghiên cứu thạch quyển (quyển ñá) bao gồm cả phần vỏ và
phần trên của lớp manti (Manti: có người còn gọi là lớp cùi, là lớp trung gian giữa
nhân và vỏ trái ñất). ñịa chất ñịa cương là phần nhập môn, phần khái quát bước
ñầu ñể hiểu biết ñịa chất học, giới thiệu những lý luận chung, những khái niệm
cơ sở của ñịa chất học. Rất quan trọng vì phục vụ cho việc học các môn chuyên
môn về ñịa chất ở những năm trên.
2. ði tng và nhim v ca ña cht hc
ðối tượng: Phần vật chất cứng của vỏ Trái ñất như thành phần vật chất
tạo thành cấu trúc của chúng quá trình hình thành, biến ñộng và tiến triển của
chúng.
Nhiệm vụ của ñịa chất học: Trong lĩnh vực tìm kiếm thăm dò ñịa chất, môn
học có nhiệm vụ nghiên cứu sự hình thành, quy luật phân bố của các tài nguyên
khoáng sản, bao gồm cả nguồn năng lượng ñể ñưa vào sử dụng có ích cho con
người.
ðối với các lĩnh vực ñịa chất công trình, ñịa chất thuỷ văn và các ngành có
liên quan thì ñịa chất học ñóng góp những hiểu biết cần thiết cho công tác xây
dựng, thiết kế. Qui hoạch kinh tế, ñô thị, bảo vệ môi trường sống, phòng chống
thiên tai (như ñộng ñất, núi lửa, lũ lụt, sạt lở, nhiễm mặn ) cho ñến cả khai thác
ưu thế tiềm năng về du lịch

ngành khoa học: vật lý, hoá học toán học, sinh vật học, cơ học ð.C.H sử dụng
các thành quả nghiên cứu sử dụng các phương pháp nghiên cứu của các ngành
khoa học nói trên. Từ ñó ñã nảy sinh các môn khoa học có tính liên kết mà mục
ñích là nhằm giải quyết các nhiệm vụ của ñịa chất học. ðó là: ðịa vật lý: ñịa hoá,
sinh ñịa hoá, ñịa chất phóng xạ, toán ñịa chất, ñịa cơ học, ñịa chất mô phỏng
4. Xu hng phát trin ñi sâu ca ña cht hc
Cũng như các ngành khoa học khác, nhờ những công cụ, thiết bị hiện ñại
ñịa chất học hướng sự nghiên cứu vào cả thế giới vật chất của Trái ñất trong
phạm vi vĩ mô cũng như vi mô. Mặt khác ñịa chất học còn hướng vào quá khứ
lâu dài trước khi có dấu vết của sự sống nảy sinh. ði vào những vấn ñề cụ thể,
ñịa chất học có xu hướng.
- Tìm hiểu dần vào sâu trong vỏ ñến nhân Trái ñất. ðộ sâu trực tiếp mà
con người với ñến ñược với những lỗ khoan sâu trên 10 km ở Mỹ và Liên Xô.
- Tìm hiểu mối liên hệ của Trái ñất như là một thiên thể vũ trụ, với các hành
tinh trong hệ mặt trời và xa hơn là trong vũ trụ.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
- Nghiên cứu các hành tinh gần Trái ñất như nghiên cứu Mặt trăng, sao
Hoả, sao Kim qua ñó mà hiểu ñược sự phát sinh của Trái ñất. Những số liệu và
kiến thức năng cung cấp cho sự hoàn thiện môn ñịa chất vũ trụ học.
II. Các phương pháp nghiên cứu của ñịa chất học
1. ða cht hc là một môn học khoa học tự nhiên. Giống như các ngành khoa
học tự nhiên khác, ðịa chất học sử dụng phương pháp nghiên cứu theo logich
khoa học tự nhiên như theo trình tự ñi từ quan sát ñến phân tích xử lý số liệu,
tiến ñến quy nạp tổng hợp ñề xuất các giả thuyết, ñịnh luật.
Tuân theo phương pháp luận của duy vật biện chứng, nghĩa là ñi từ thực
tiễn ñến lý luận rồi áp dụng vào thực tiễn theo một trình tự tiến triển dần của
nhận thức luận.
2. Tuy nhiên, ñi tng nghiên cu ca ña cht hc có những ñặc thù riêng

viễn thám. M.N.Petruxevich (1961) ñã nhận xét rằng sự xuất hiện ảnh viễn thám
với kính lập thể là một bước ngoặt lịch sử ñể nghiên cứu cấu trúc vỏ Trái ñất, nó
có ý nghĩa to lớn như sự xuất hiện kính hiển vi phân cực ở thế kỷ trước ñể tìm
hiểu thành phần vật chất vi mô.
- Phương pháp nghiên cứu trong phòng ñược chú ý với những hướng sau:
Các phương pháp phân tích mẫu ngày càng ñược cải tiến với phương
hướng nâng cao hiệu quả và tốc ñộ phân tích, ñồng thời ñi sâu vào cấu trúc bên
trong của vật chất.
Sử dụng phương pháp tổng hợp thực nghiệm (ví dụ trong việc tạo ra các
khoáng vật tổng hợp, các ñá nhân tạo ) song song với xử lš, phân tích số liệu.
- Phương pháp mô phỏng trên cơ sở của nguyên lý tương tự ñể mô hình
hoá các quá trình biến dạng, biến ñộng cấu tạo, sự hình thành các khoáng sàng.
Trong công tác thăm dò ñịa chất thường sử dụng mô hình hoá toán học có sự
tham gia ngày một nhiều của máy tính ñiện tử.
- Phương pháp hiện tại luận C.Lyell thực chất là “lấy mới suy cu‹ hay là
“Phương pháp so sánh lịch sử”. Trong tác phẩm “Nguyên l› ñịa chất học‹ (1830)
Lyell ñã nêu nguyên tắc cơ bản “Hiện tại là chìa khoá ñể hiểu ñược quá khứ”.
ðây là phương pháp nghiên cứu ñặc trưng của ñịa chất học, không có trong các
môn khoa học khác. Theo nguyên tắc này thì những ñiều kiện môi trường của
hiện nay giải thích chi tình hình ñịa chất xa xưa. Ví dụ ngày nay người ta thấy
muối mỏ có màu ñỏ của ôxyt Fe do ñược hình thành trong ñiều kiện khô hạn thì
khi phát hiện ñược muối mỏ có màu ñỏ như thế trong một thời kỳ nào ñó ta có
quyền suy ñoán rằng lúc bấy giờ khí hậu là khô ráo. Có thể nêu ra nhiều ví dụ
tương tự. Chẳng hạn như ñiều kiện phát sinh phát triển san hô, ñiều kiện hình
thành than trong ñầm lầy, sự phân bố các trầm tích sông ở cửa sông Nếu hiểu
biết ñược trong giai ñoạn hiện nay các ñiều kiện tự nhiên, các yếu tố ñịa chất ñịa
l› nào ñó khống chế các ñối tượng trên thì có thể suy luận ra môi trường, ñiều
kiện ñịa chất tự nhiên lúc phát sinh, phát triển các ñối tượng nói trên vào các thời
ñại mà chúng xuất phát.
Phương pháp cũng có mặt hạn chế: Hoàn cảnh, ñiều kiện ñịa chất không

cứu của các ngành khoa học khác, nhất là khoa học cơ bản ñã thâm nhập vào
ñịa chất học, hình thành những phương pháp nghiên cứu mới như phương pháp
mô hình hoá. Các phương pháp xử l› bằng máy tính các dữ liệu của ñịa chất (cả
những vấn ñề mà trước kia các nhà ñịa chất cho là không thể dùng toán học và
máy tính giải quyết ñược).
III. ðịa chất học và sự phát triển cơ sở tài nguyên khoáng sản, phát hiện
nền kinh tế của ñất nước.
ðịa chất là cơ sở lý luận khoa học bao gồm cả l› thuyết và thực hành giúp
cho việc phát hiện, thăm dò các tài nguyên khoáng sản có ích ñiều tra và ñánh
giá các nền móng cho các công trình xây dựng kiến trúc phòng chống các hiện
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
tượng ðịa chất gây tác hại cho cuộc sống loài người. Vì thế mỗi quốc gia ñều có
cơ sở tổ chức nghiên cứu về ðịa chất cho nước mình ñể tiến hành các mặt công
tác.
Về lĩnh vực ñiều tra khoáng sản: Thông qua việc lập các bản ñồ ðịa chất
từ các tỷ lệ khái quát ñến chi tiết nhà nước hiểu biết ñược tiềm năng các mặt về
ðịa chất khoáng sản (loại hình, qui mô, hàm lượng, trữ lượng, khả năng khai
thác và sử dụng trong công nghiệp) cung cấp các số liệu ðịa chất giúp cho quy
hoạch hoá kinh tế.
Tìm hiểu khai thác nước dưới ñất, quy hoạch sử dụng nước dùng và nước
phục vụ cho nông nghiệp trong phạm vi toàn quốc và khu vực.
Cung cấp các tư liệu về tính chất và ñộ ổn ñịnh các nền móng phục vụ cho
việc thiết kế, chọn tuyển ñường giao thông, xây dựng cầu cống, ñập nước, ñê
ñiều, cảng, các công trình kiến trúc
Cung cấp những tư liệu cần thiết giúp cho việc bảo vệ môi trường ñược
trong sạch, ñảm bảo ñiều kiện sống, ñiều kiện vệ sinh cho nhân dân (ví dụ không
nên sống ở vùng ñộ phóng xạ vượt mức cho phép, giải quyết việc nhiễm mặn ở
ñồng bằng sông Cửu Long, vấn ñề nước dùng ở Tây Nguyên ) dự báo và

ñược với trình ñộ kỹ thuật hiện ñại là 1010 năm ánh sáng (một năm ánh sáng
bằng 94,6 x 10
12
km). Khoảng cách giữa các hệ sao khoảng 1,6 x 10
9
năm ánh
sáng.
Trái ñất nằm trong hệ mặt trời. Hệ Mặt trời nằm trong một hệ lớn hơn
nhiều gọi là hệ Ngân Hà. Hệ Ngân Hà lại là một hệ nhỏ trong một hệ sao lớn hơn
gọi là Thiên Hà. Nhiều Thiên hà nằm trong một hệ lớn hơn nữa là Siêu Thiên Hà.

Trái ñất
Hệ
mặt
trời
Hệ
Thiên
hà
Hệ
Siêu
Thiên Hà
2. H Ngân Hà
Nhìn thẳng có dạng xoáy tròn, nhìn nghiêng có hình dẹp, ñường kính ñộ
100 000 năm ánh sáng, ở trung tâm dày ñộ 6,6 nghìn năm ánh sáng. Trong hệ
Ngân Hà có ñộ 150 tỷ sao (bao gồm hằng tinh, tinh vân và các loại bụi sao, tia
xạ). Mặt trời chỉ là một hằng tinh trung bình trong hệ Ngân Hà, nằm cách trung
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
tâm Ngân Hà ñộ 27.700năm ánh sáng (có hằng tinh thể tích lớn hơn Mặt trời 10

km.
+ Mặt trời có ñường kính lớn hơn của Trái ñất 109 lần, thể tích lớn hơn thể
tích Trái ñất 1. 300 000 lần, khối lượng vật chất gấp 333.000 lần của Trái ñất
nhưng tỷ trọng chỉ bằng 1/4 của Trái ñất. Phân tích quang phổ thấy mặt trời có
73 loại nguyên tố, nhiều nhất là H, chiếm 71%, sau ñó là He 26,5%, rồi ñến các
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
khí O, C, N, Ne chiếm 2% Mg, Hg, Si, S, Fe, Ca chiếm ñộ 0,4%, còn hơn 60
loại nguyên tố khác chỉ chiếm 0,1%.
Nhiệt ñộ trên bề mặt của mặt trời tới 60000C, còn bên trong dự ñoán có
thể tới 20 x 10
6
C. Mặt trời là một khối cầu khí nóng chảy, không có quyển ñá và
quyển nước.
Trên bề mặt trời phân bố vô số ñốm sáng có ñường kính 1000 km là nơi
nhiệt và khí nóng phát triển cao. Có lúc có những ñốm ñen (sunspot), ñó là
những ô xoáy nhiệt ñộ thấp hơn nhiệt của bề mặt trời ñến 1000
0
C hoặc hơn.
ðường kính của chúng không giống nhau, loại lớn ñến 59.200 km. ðốm ñen
thường thay ñổi kích thước và vị trí của nó. Khi nhiều ñiểm ñen xuất hiện thì
cường ñộ từ trường tăng lên và gây ảnh hưởng Trái ñất như là làm xuất hiện
hiện tượng cực quang, gây ra bão từ, làm rối loạn từ trường Trái ñất. Lúc ñiểm
ñen trên mặt trời xuất hiện nhiều nhất thì ở các ñiểm sáng nhiệt ñộ có thể tăng
lên ñến 1,5 - 100 x 104
0
C tạo ra những ñiểm sáng chói gây ra hiện tượng bức xạ
ñiện từ mãnh liệt, hiện tượng cực quang vô cùng ñẹp và bão từ.
Trên Mặt trời còn có quầng sáng Mặt trời còn có thể làm lan rộng ngoài

ít khi ở dạng khí nhưng ở sao kim thì khí CO
2
rất nhiều còn khí H
2
O lại rất ít và
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
gần như không có H
2
O ở trạng thái nước. Ở sao Hoả, tuyệt ñại bộ phận CO
2
ở
trạng thái rắn, H
2
O cũng như thế. Trên sao Mộc khí khí H
2
là chủ yếu còn trên
sao Thổ thì các khí NH3 và H2 là chính (xem bảng).
ðiểm ñáng lưu ý là trên bề mặt các hành tinh thường quan sát thấy có các
cấu tạo hình vòng và cấu tạo hố trũng. Các vòng như sao Hoả là các miệng núi
lửa tạo thành nón núi lửa. Ví dụ núi lửa Olympic có ñường kính núi ñến 600 km,
ñỉnh cao 25 km, ñường kính cửa miệng núi lửa ñến 65 km, các dung nham chảy
ra xung quanh thành hình vòng nan quạt. Các hố trũng thường là các vết lõm do
các thiên thạch rơi xuống gây ra. Ở Trái ñất tại Bắc Mỹ, Nam Phi, Sibêri có ñến
hơn 20 hố như thế.
Những số liệu về sao Hoả những năm gần ñây thu thập ñược tương ñối
nhiều cho thấy nó có nhiều nét giống với Trái ñất. Từ ñó người ta nghĩ rằng có
thể có sự sống trên sao Hoả. Song những nghiên cứu mới nhất cho thấy khí
quyển ở sao Hoả rất loãng, áp lực trên mặt chưa bằng 1% áp lực trên mặt Trái

Sao
Diêm
vươn
g
-
Khoản
g cách
trung
bình
ñối với
Mặt
trời
(10
6
km)

Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế

Các hành tinh ñều có từ trường và người ta ñã ño ñược từ sao Thuỷ ñến
sao Thổ. Cường ñộ từ trường trên bề mặt của sao Thuỷ chỉ bằng 1% cường ñộ
từ trường Trái ñất nhưng lại lớn hơn cường ñộ từ trường của sao Kim và sao
Hoả. Từ trường ở sao Mộc lại rất mạnh (= 4 x 10
-4
T), lớn hơn 100 lần của Trái
ñất. Dự ñoán sao Thổ, sao Thiên Vương cũng có từ trường lớn.
Cấu tạo bên trong của các hành tinh có liên quan với trạng thái nhiệt và lực
ở bên trong với quá trình nhiệt (lịch sử nhiệt), và ñiều ñó phản ánh ở các tác
dụng phân dị, tác dụng núi lửa, chuyển ñộng kiến tạo và hoạt ñộng mác ma trong

Sao Thổ 2600 km. Phân tử H
lỏng.
3000 km kim loại H
thể lỏng
4000 km Silicát nhiều
sắt.
Sao Thiên
Vương
Tầng phân tử H lỏng. Băng nước và băng
NH
3

Sao Hải
Vương
H
2,
H
e2
ở trạng thái khí Băng
Mặt trăng 60 – 65 km – Bazan,
Plagioclazit
1300 km, Silicat Fe
- Mg
350 km. Silicat Fe –
Ni – FeS
Các hành tinh ñược chia thành 2 nhóm là nhóm trong và nhóm ngoài.
Nhóm trong gồm từ sao Thuỷ ñến sao Hoả, có nhiều ñặc ñiểm gần với Trái ñất.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế

- 300km. ðịnh hướng chiếm ña số rõ nhất là hai hệ ðB - thí nghiệm và TB - ðN.
Một số “hố Trăng” có thể do ñứt gãy khống chế.
Cấu tạo “rãnh hào của mặt Trăng” cũng khá rõ. Chúng có hình dạng kéo
dài và hẹp tuyến tính hoặc vòng cung, hoặc uốn cong, dài từ vài mươi kilômét
ñến vài trăm kilômét, rộng từ vài trăm mét ñến 20 - 30 kilômét. ða số có dạng
tuyến rất rõ. Cơ chế thành tạo giống kiểu ñứt gãy thuận của Trái ñất.
Cấu tạo nếp nhăn là một dạng nếp lồi hẹp và dài hình dạng cong và kéo
dài khá xa, thường phân bố song song với bờ “Biển Trăng”.
Nhiều nhà nghiên cứu giải thích ñấy chính là các cấu tạo ép nén ño “biển
Trăng” sụt lún gây ra lực nén tạo nên.
Thành phần vật chất của Mặt trăng: Các mẫu ñá lấy ở mặt trăng về cho
thấy thành phần trên bề mặt của Mặt trăng chủ yếu là ñá macma bazan, macma
plagiocla, các thuỷ tinh, ñất thổ nhưỡng trên mặt và dăm kết
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
Cấu tạo bên trong của Mặt trăng: Dựa vào tỷ trọng và sóng nguyệt chấn
(máy ghi ñặt tại Mặt trăng do con tàu Apollo của Mỹ mang lên) thì cấu tạo bên
trong của Mặt trăng như sau: Từ ngoài vào có 3 lớp vỏ, manti và nhân (hình 2.1).
- Vỏ: Có ñộ dày khoảng 65 km - 150 km. Từ trên mặt xuống ñộ sâu 1 -
2km chủ yếu là dăm kết và vụn ñá. Từ 2 - 25 km chủ yếu là ñá bazan, còn từ 25 -
65 km thành phần gần giống với pyroxennit và Plagioclazit. ở mặt trước của Mặt
trăng vỏ dày 65 km, nhưng ở mặt sau dày ñến 150 km.
- Manti: ở kilômét 65 có sự ñột biến sóng nguyệt chấn chứng tỏ chuyển
sang quyển manti. Tốc ñộ truyền sóng tăng, có thể là ñá có nhiều olivin. Dự ñoán
ñến 800 km sâu, ñá tương ñối cứng, nhiệt ñộ ñến 16500C.
- Nhân: Gần ñến nhân (bắt ñầu từ ñộ sâu 1388km) sóng ngang giảm mất
chứng tỏ ñến tầng nóng chảy. Thành phần có lẽ không phải như ở Trái ñất,
không do các loại Fe, Ni tạo thành vì tỷ trọng bình quân trên mặt là 3,3g/cm3,
trong khi ñó tỷ trọng toàn bộ Mặt trăng cũng chỉ 3,34g/cm3, chênh lệch không

bụi, hạt trong vũ trụ khi ñi ngang Trái ñất bị Trái ñất hút rơi vào bầu khí quyển và
bị ñốt cháy. ða số cháy thành khí bốc hơi, số chưa cháy hết rơi xuống ñất thành
thiên thạch (ñá trời). Thống kê cho thấy mỗi năm xuất hiện khoảng 500 sao. ða
số các thiên thạch rơi xuống biển, một số rơi trên lục ñịa và thường rơi xuống các
vùng hoang vắng, trên núi. Thiên thạch lớn nhất rơi xuống từ Namibi nặng ñến
59 tấn.
Năm 1973 một thiên thạch lớn ñi vào miền Bắc Trung Quốc (Cát Lâm), lúc
ñi qua khí quyển thì bốc cháy. Nhiệt ñộ trên mặt thiên thạch ñến 35000C, còn
không khí xung quanh bị ñốt cháy ñến 20 0000C thành một quả cầu lửa rất lớn.
Thiên thạch nổ tung tạo ra một trận “mưa sao băng” và người ta ñã thu ñược ñến
200 mảnh tổng cộng nặng tới trên 2 tấn, trong ñó có một khối nặng 1770kg là
thiên thạch ñá lớn nhất thế giới. Trận “mưa thiên thạch” năm 1974 ở vùng
Xikhôtê - Alin có trọng khối ñến 70 tấn rơi xuống ñất tạo ra 24 hố trũng rộng 8m
ñến 26 m.
Người ta chia thiên thạch ra thiên thạch ñá, thiên thạch sắt và thiên thạch
sắt - ñá.
Thiên thạch ñá (acrolite hoặc stone meteorite): Thành phần gần với
bazan. Chúng ñược chia làm hai loại là thiên thạch hạt cầu và thiên thạch không
hạt cầu.
- Thiên thạch hạt cầu: Chiếm 84% lượng thiên thạch. Thành phần có olivin
pyroxen các hạt Fe, Ni, Plagiocla và ít khoáng vật khác. Các khoáng vật thường
tiết diện không quá 1mm, một số nhiễu mà có hình tròn. ða số ở trạng thái thuỷ
tinh. Thành phần chủ yếu là các silicat chứa Fe, có thể là thành phần nguyên
thuỷ của hành tinh, dự ñoán là do Mặt trời nguyên thuỷ nóng chảy và thoát rời
khỏi mặt trời, ñông cứng lại tạo thành.
- Thiên thạch không hạt cầu: Chiếm ñộ 8% số lượng thiên thạch và rất
giống các loại ñá mafic, siêu mafic của Trái ñất. ða số có kiến trúc granit biến
tinh.
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng

tinh ở càng xa Mặt trời. Dựa vào tình chất này người ta chia ra hai nhóm hành
tinh. Nhóm thuộc loại Trái ñất (nhóm trong) gồm sao Thuỷ, sao Kim, Trái ñất, sao
Hoả, có ñặc tính là thể tích nhỏ, tỷ trọng lớn (4 - 5,5cm3), 90% thành phần là Fe,
O, Si, Mg. Nhóm này thuộc loại sao Mộc (nhóm ngoài) gồm sao Mộc, sao Thổ,
sao Thiên vương, sao Hải vương, sao Diêm vương, có ñặc tính là thể tích lớn, tỷ
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
trọng nhỏ (0,7 - 1,6 g/cm3), dự ñoán thành phần giống mặt trời 99% gồm có H và
N.
- Mômen ñộng lượng (ñộng lượng góc) phân bố không ñều trong hệ mặt
trời. Mặt trời chiếm 99,87% trong khối nhưng mômen ñộng lượng chỉ bằng 2%
của cả hệ, còn các hành tinh tổng hợp khối là 0,13% thì mômen ñộng lượng là
98% (mômen ñộng lượng tính bằng W.m.r2 trong ñó W là tốc ñộ góc quay, m là
trọng khối, r là bán kính chuyển ñộng.
III. Các giả thuyết về nguồn gốc của hệ mặt trời và của Trái ñất .
Từ lâu con người ñã quan tâm giải thích nguồn gốc của mặt trời và Trái
ñất. Trong quá trình nhận thức có hai trường phái luôn luôn ñấu tranh với nhau là
trường phái duy tâm và trường phái duy vật. Tôn giáo và nhất là thiên chúa giáo
giải thích theo quan ñiểm duy tâm thần bí còn các nhà khoa học chân chính thì
giải thích theo quan ñiểm duy vật. Từ thế kỷ XVIII khi khoa học ñã phát triển, nhất
là cơ học, các nhà khoa học ñã xây dựng nhiều giả thuyết khác nhau ñể giải
thích nguồn gốc của mặt trời và Trái ñất. ðó là các giả thuyết tinh vân cho rằng
mặt trời và hành tinh ñều do từ một tinh vân tạo thành, giả thuyết tai biến cho
rằng mặt trời xuất hiện từ trước sau ñó thu hút những vật chất trong hệ Ngân Hà
ñể tạo ra hành tinh và vệ tinh. Dưới dây là giả thuyết của một số tác chính.
- Giả thuyết của I.Kant (1755): Ikant cho rằng trong vũ trụ có nhiều bụi, hơi
tạo thành tinh vân. Do lực hút hấp dẫn chúng liên kết lại thành những khối nhỏ.
Do lực ñẩy và hút lẫn nhau, các khối nhỏ tập trung thành khối lớn. Và cũng do
lực ñẩy và hút gây ra sự va chạm tạo thành sự quay tròn. Sự tập trung vật chất

Những tợp hợp gần mặt trời bị ñốt nóng bức xạ làm cho trong thành phần nhiều
thể khí nhẹ bay ñi. Những tợp hợp ở xa thì nguội lạnh hơn, các khí ngưng kết lại.
Chính vì thế ñã tạo ra hai nhóm hành tinh.
Khi các vật chất va chạm nhau, cơ năng sẽ biến thành nhiệt năng. Nếu ña
số cơ năng biến thành nhiệt năng cả thì hành tinh chuyển ñộng quay theo chiều
nghịch. Smith giải thích ñược hiện tượng các hành tinh không phải tất cả ñều tự
quay theo cùng một chiều. Simth cũng dùng toán học chứng minh khoảng cách
giữa các hành tinh. Tuy nhiên ông cũng chưa giải quyết ñược ñặc trưng phân bố
của mômen ñộng lượng giữa mặt trời và các hành tinh chênh nhau rất lớn thì
không thể xảy ra việc thu hút “bắt chộp” ñược, còn nếu chênh nhau ít thì không
thể giải thích ñược tình hình phân bố mômen ñộng lượng như hiện nay. Người ta
ñang nghĩ tới một phương hướng giải thích là ngoài hiện tượng tác dụng cơ học
còn có tác dụng của ñiện từ là một hiện tượng rất phổ biến của vật chất. Ngoài ra
Smith cũng chưa giải thích nguồn gốc và sự biến ñổi của Mặt trời. Chắc chắn là
mặt trời có ảnh hưởng nhiều tới nguồn gốc Trái ñất.
- Giả thuyết của E. Hoile (Anh) và Schatzmal (Pháp): Trong những năm 60
của thế kỷ này, hai nhà thiên văn Anh và Pháp nêu trên tìm cách giải thích theo
hướng ñiện từ trường tác dụng trong quá trình thành tạo mặt trời và hành tinh.
Hai ông cho rằng ban ñầu ñám tinh vân trong vũ trụ tụ tập dần thành khối quay
chuyển với tốc ñộ không cao, nhiệt ñộ cũng thấp. Dần dần nó co rút thể tích và
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
tốc ñộ quay vì thế tăng nhanh. ðến một mức ñộ nhất ñịnh thì thành hình dẹp,
xích ñạo sình ra ñến nỗi một số vật chất bị văng ra ngoài tạo thành dạng một ñĩa
tròn quay quanh mặt trời. Trọng khối của ñĩa tròn cũng chỉ bằng 1/100 của mặt
trời. Vật chất của ñĩa tròn dần dần hình thành các mần hành tinh và sau ñó thành
hình tinh. mặt trời bức xạ nhiệt hạch tạo ra một ñiện từ trường trong không gian
của hệ mặt trời. Khi ñĩa tròn vật chất rời khỏi mặt trời thì ở chỗ ranh giới của
chúng phát sinh hiện tượng cơ học từ lưu (chảy từ cơ học) ñưa ñến chỗ từ dẫn

từ hệ mặt trời gây nên và ñược phản ánh trên Trái ñất với các ñặc ñiểm về hình
thái học, về cấu trúc, về sự phân bố các ñặc tính hình thái, cấu trúc và các tính
chất vật lý, hoá học của Trái ñất.
I. Hình dạng, kích thước, hình thái bề mặt của Trái ñất.
1. Hình dng Trái ñt.
Niu - tơn ñã chứng minh rằng dưới tác dụng của lực hấp dẫn, Trái ñất bị
ép theo phương trục quay và có dạng của elipxoit. Gọi là bán kính ở xích ñạo, b
là bán kính ở cực thì ñộ dẹt d của Trái ñất sẽ là:
231
1
=
−
=
a
ba
d

Tại Hội nghị trắc ñịa thế giới lần thứ XVI (IUGG) ở Grenoble, 1975, người
ta ñã thống nhất xác ñịnh a = 6.378,140km ± 5m; b = 6356.779km và d =
1/298.275.
Ngày nay qua ño ñạc người ta xác ñịnh ñược Trái ñất có hình elipxoit 3
trục. Mặt phẳng xích ñạo có 2 bán kính a1 và a2. Do ñó sẽ có 2 ñộ dẹt: ñộ dẹt
xích ñạo
,375.110/1
21
=
−
=
a
aa

ðại Học Khoa Học Huế
2. Kích thc ca Trái ñt
Như trên ñã nói, bán kính của Trái ñất không ñều nhau. Bán kính ở xích
ñạo a lớn hơn ở cực là 21.384m. Ngoài ra người ta cũng nhận thấy các bán kính
ở mặt phẳng xích ñạo cũng có sự chênh nhau. Mặt phẳng cắt qua mặt xích ñạo
là một elip có trục dài và một trục ngắn. Trục dài ñi qua kinh ñộ ñông 1600, kinh
ñộ Tây 20
0
. Trục ngắn ñi qua kinh ñộ ðông 700 và kinh ñộ Tây 1100. Hai trục có
ñộ dài chênh nhau là 430 mét. Hai bán kính Bắc và Nam (nằm trên một mặt
phẳng kinh tuyến) cũng không bằng nhau. Bán kích Bắc dài hơn bán kính Nam là
242 mét. Dưới ñây là bảng các thông số về kích thước của Trái ñất (theo IUGG,
1975).

Bán kính xích ñạo (a): 6378, 140 km Chu vi xích ñạo : 40075, 24 km
Bán kính ở cực (b): 6356,77km Chu vi kinh tuyến 40008,08 km
Bán kính bình quân (a
2
b)
1/3
: 6371, 01
km
Diện tích trên mặt: 5, 1007 x 10km
ðộ dẹt
275,298/1=
−
=
a
ba
d

nguồn gốc thành tạo. Những ñai núi chính (trên 3000 - 5000m) là:
- ðai Anpơ - Hymalaya bắt ñầu từ dãy Atlas ở Bắc Phi ñến Anpơ và kéo
dài ñến dãy Hymalaya hơi thành hình cung nhô về Nam.
- ðai vòng quanh Thái Bình Dương, phân bố ở hai bên Thái Bình Dương
phía bờ ðông là dãy núi Alaska, núi dọc bờ, núi ñá (Rock mountain) và dãy
Anñơ. ở ñây núi không cao bằng Hymalaya nhưng bên cạnh nó là máng biển
nước sâu tạo ra một chênh lệch ñộ cao rất lớn. Ví dụ dãy Anñơ chỉ cao hơn mặt
biển 600 mét, nhưng bên cạnh ñó cách chưa ñến 300 km là máng nước sâu
Pêru - Chilê sâu trên 8000mét, chênh lệch ñộ cao giữa hai nới là 14 700 mét. Bờ
Tây Thái Bình Dương hình thành một loạt cung ñảo nhô về phía biển nằm cạnh
các máng nước sâu cũng là ñới chênh lệch ñộ cao rất lớn.
Hai ñai núi nêu trên cũng là nơi có hoạt ñộng núi lửa (chiếm 75% của thế
giới) và ñộng ñất mãnh liệt, (80% tâm ñộng ñất nóng của thế giới). Chúng có thời
gian hình thành trẻ.
Ngoài ra còn một số núi hình thành sớm hơn, bị bóc mòn nhiều nên chênh
lệch ñộ cao không lớn (từ 500 - 2000m), ví dụ dãy núi Iran (Liên Xô), Hoàng Liên
Sơn, Trường Sơn (Việt Nam).
Dựa vào chiều cao người ta chia ñịa hình núi ra các loại núi thấp có ñộ cao
trên mực nước biển từ 500 - 1000 mét, núi trung bình từ 1000 - 3500 mét, núi
cao từ 3500 - 5000 mét và núi rất cao trên 500 mét. ðịa hình cao dưới 500 mét
so với mặt biển hoặc chênh lệch ñộ cao tương ñối nhỏ hơn 200 mét gọi là ñồi.
ðịa hình tương ñối bằng phẳng, ít lồi lõm, có diện tích rộng gọi là bình nguyên
hay ñồng bằng ví dụ ñồng bằng Amazôn, ñồng bằng Nga, ñồng bằng Xibêri,
ñồng bằng Hoa Bắc ở Việt Nam có ñồng bằng Cửu Long và ñồng sông Hồng.
Những nơi có ñịa hình lồi lõm, diện tích rộng ở trên cao hơn 600 mét so với mặt
biển gọi là cao nguyên cao trên 750 mét. Ở Việt Nam có cao nguyên Trung Bộ
(hay Tây Nguyên). Ngoài ra còn có ñịa hình trồn trũng (basin), ñó là ñịa hình
dạng trũng chậu, ở giữa thấp xung quanh cao. Thí dụ bồn trũng ðiện Biên, bồn
trũng Than Uyên, bồn trũng Nà Dương ở Việt Nam. ðịa hình riptơ là vùng ñất
trũng thấp theo dạng tuyến do ñứt gãy cấu tạo ra, qui mô lớn có thể dài hàng

2000m, rộng 20 - 100 km, bình quân 20 - 40 km. Riêng ở vùng biển Srilanca
sườn lục ñịa gần bờ ám tiêu san hô nên có ñộ dốc khá lớn, từ 35 - 450. Trên
sườn lục ñịa có những máng sâu (hẻm sâu) sâu ñến hàng trăm, hàng nghìn mét,
hai bên bờ dốc ñứng, hoặc từ 400 trở lên.
- Châu lục ñịa (Continental rise): Là ñịa hình tương ñối thoải hơn sườn lục
ñịa nối sườn lục ñịa với bồn ðại dương. ðộ dốc thoải chỉ ñộ 5’-35’ nằm trong
vùng nước sâu 2000 - 5000 mét, bề rộng khoảng 1000 km. Châu lục ñịa do các
vật liệu vụn của dòng biển hoặc trượt lở tạo thành. Châu lục ñịa không có ở Thái
Bình Dưiwng, chỉ thấy ở ðại Tây Dương và ân ðộ Dương.
- Máng nước sâu (trench) và cung ñảo (island arc):
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
Máng nước sâu là những vực thẳm dạng tuyến dài ñến trên 1000km, rộng
100km, sâu trên 6000 mét. Thế giới có gần 30 máng nước sâu như thế, ña số ở
Thái Bình Dương và ðại Tây Dương, ở Ấn ñộ Dương ít hơn. ở Tây Thái Bình
Dương máng nước sâu thường ñi kèm với cung ñảo, còn ở ÐÖng Thái Bình
Dương máng nước sâu lại phân bố gần dãy núi hình cung ở lục ñịa. Gần máng
nước sâu là nơi có hoạt ñộng núi lửa và hoạt ñộng ñộng ñất mạnh mẽ. Chênh
lệch ñộ cao giữa máng nước sâu và ñịa hình dâng cao bên cạnh khá lớn. Ví dụ
hố Mariana ở máng nước sâu ÐÖng Philippin và quần ñảo Philippin có ñộ cao
chênh lệch là 11515 mét (hố Mariana sâu - 11033m, quần ñảo Philippin) cao +
478 mét).
Rìa lục ñịa nói chung chia hai loại lớn: loại rìa lục ñịa kiểu ðại Tây Dương
gồm có thềm lục ñịa, sườn lục ñịa, chân lục ñịa và loại rìa lục ñịa kiểu Thái Bình
Dương gồm thềm lục ñịa, thềm lục ñịa và máng nước sâu.
+ Bồn ðại dương (Ocenic basin): Là ñới bằng phẳng nằm giữa rìa lục ñịa
và dãy sống núi giữa ðại dương ở ñộ sâu 4000 - 6000 mét. Người ta phân ñịa
hình bồn ñại dương ra ñồi biển thẳm và ñồng bằng biển thẳm.
- ðồi biển thẳm (abysal hill) có ñịa hình nhô cao hơn ñáy biển ñộ 75 - 900

chiếm khoảng không gian từ mặt ñất ñến khoảng không vũ trụ (nói chung không
khí thâm nhập xuống dưới mặt ñất không quá 3000 km). Kết quả ño của vệ tinh
nhân tạo cho thấy tại xích ñạo ở ñộ cao 42.000km và tại hai cực ở ñộ cao
28.000km vẫn còn có dấu vết của khí quyển.
Thành phần chính của khí quyển lad: N, O, Ar, CO2, hơi H2O, tất cả chiếm
> 99%, còn lại là các khí khác và hạt bụi nhỏ.
Thành phần, tỷ trọng, áp suất của khí quyển thay ñổi theo ñộ cao.
Sự biến ñổi của áp suất, nồng ñộ, thành phần khí quyển theo ñộ cao phân
bố.
ðộ cao
(km)
Áp suất (Pa) Nồng ñộ số phân tử,
nguyên tử, ñiện
tử/cm
3

Thành phần
Mặt biển 133,32 x 760 – 133,32 x
1000
2,5 x 10
19
N
2,
78%, 0
2
21%,
Ar 1%

+
, H, He
+
>22.000
km
<133,32 x 10
-13
10 - 10
2
H
+
85%,
He
++
15%
Bài Giảng ñịa chất ñại cương Tiến sĩ: Nguyễn Văn Canh
Convert to pdf by Phúc Tùng
ðại Học Khoa Học Huế
Theo tài liệu khí tượng thế giới, từ mặt ñất ñi lên trên cao có các tầng ñối
lưu, tầng bình lưu, tầng trung gian, tầng ñiện ly và tầng khuếch tán. Sự phân tầng
khí quyển nêu trên liên quan với sự thay ñổi tỷ trọng và nhiệt ñộ của khí quyển
theo chiều cao. Hai tầng có ánh hưởng tới mặt ñất nhiều hơn cả là tầng ñối lưu
và tầng bình lưu.
- Tng ñi lu:
ở vùng xích ñạo tầng dày 16 - 18 km, ở hai cực dày 7 -9 km, bình quân là
10-12 km. Mùa hè dày, mùa ñông mỏng ñi. Nhiệt ñộ của tầng này do sự phản xạ
nhiệt mặt trời của mặt ñất cho nên càng lên cao nhiệt ñộ càng giảm. gradien hạ
nhiệt là 60C/1km, ñến nóc của tầng này nhiệt ñộ ñạt – 55
0
C.