ĐỊa lý HỌc là HỆ thống các khoa họC



tải về 9.49 Mb.
trang9/9
Chuyển đổi dữ liệu19.04.2018
Kích9.49 Mb.
#36966
1   2   3   4   5   6   7   8   9


Chế độ chiếu sáng trong các ngày chí, phân và các vòng chí tuyến, vòng cực.
Như vậy là trong khi Trái Đất di chuyển trọn một vòng trên quỹ đạo, những tia sáng Mặt Trời lúc chiếu thẳng trên mặt đất ở 23027 vĩ độ Bắc (ngày 22 tháng 6), lúc ở xích đạo (ngày 21 tháng 3 và 23 tháng 9) và lúc ở 23027 vĩ độ nam (ngày 22 tháng 12). Khu vực giữa đường chí tuyến Bắc và chí tuyến Nam cũng là khu vực được các tia sáng Mặt Trời lần lượt chiếu vuông góc với mặt đất trong năm. Khu vực từ các chí tuyến đến 2 cực quanh năm những tia sáng chỉ chiếu chếch với mặt đất mà không bao giờ chiếu thẳng thành góc vuông. Càng gần 2 cực, độ chếch càng tăng.
Nếu đứng trên mặt đất mà quan sát, thì khi những tia sáng Mặt Trời chiếu thẳng góc vào đâu, ở nơi đó, người ta sẽ thấy Mặt Trời lúc giữa trưa (12 giờ) đúng lên đỉnh đầu.
Nếu trong một năm, những tia sáng Mặt Trời chỉ lần lượt chiếu thẳng góc trên mặt đất ở trong khu vực giữa hai chí tuyến, thì trên mặt đất, người ta sẽ quan sát thấy hình như Mặt Trời quanh năm chỉ di động ở giữa hai chí tuyến.
Đó là sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời, trong một năm.
Các chí tuyến Bắc và Nam cũng là những vĩ tuyến giới hạn khu vực Mặt Trời có thể lên cao nhất. Do đó, có tên: Chí tuyến.
Đường biểu diễn sự chuyển động biểu kiến của Mặt Trời cho biết trong năm ở những vĩ độ nào, vào những tháng nào Mặt Trời lúc giữa trưa lên cao nhất trên bầu trời.


  1. Sự thay đổi các thời kì nóng, lạnh trong năm và hiện tượng ngày, đêm dài ngắn khác nhau.

Do trục Trái Đất nghiêng trên mặt phẳng hoàng đạo, cho nên khi chuyển động tịnh tiến quanh Mặt Trời, ở nửa cầu Bắc và nửa cầu Nam có chế độ luân phiên các thời kì nóng lạnh, tức là chế độ hấp thu nhiệt Mặt Trời của mặt đất.
Chúng ta biết rằng: các tia Mặt Trời toả xuống Trái Đất đem theo ánh sáng và nhiệt. Mức độ hấp thu nhiệt của mặt đất phụ thuộc vào góc tới lớn, hay nhỏ của tia sáng Mặt Trời trên mặt đất và thời gian chiếu sáng dài hay ngắn trong một ngày. Góc tới càng gần góc vuông, lượng ánh sáng và nhiệt đem tới mặt đất càng lớn. Thời gian chiếu sáng càng dài thì lượng ánh sáng và nhiệt cũng càng cao.

Ảnh hưởng của góc tới đến lượng nhiệt nhận được.
Từ 21 tháng 3 đến 23 tháng 9, nửa cầu Bắc ngả về phía Mặt Trời. Mặt Trời chuyển động biểu kiến từ xích đạo lên chí tuyến Bắc rồi lại trở về xích đạo. Trong thời gian này, góc tới của ánh sáng Mặt Trời trên các vĩ độ bắc bao giờ cũng lớn hơn góc tới của ánh sáng Mặt Trời trên các vĩ độ nam tương ứng (cùng một vĩ độ, cùng một thời điểm). Lấy một thí dụ: Vào lúc giữa trưa (12 giờ ngày 22 tháng 6, một địa điểm A trên 400 vĩ độ góc có góc tới A bằng):

A = 900 - 400 + 23027 = 73027’

Cùng lúc đó, một địa điểm B trên 400 vĩ độ nam có góc tới B bằng:

B = 900 - 400 - 23027 = 22033’



Về độ dài của ngày và đêm cũng vậy, từ 21 tháng 3 đến 23 tháng 9, lúc nửa cầu Bắc luôn luôn ngả về phía Mặt Trời, diện tích được chiếu sáng của nó bao giờ cũng lớn hơn diện tích được chiếu sáng của nửa cầu nam. Hình 10 biểu hiện vị trí của Trái Đất ngày 22 tháng 6. Do trục Trái Đất nghiêng về phía Mặt Trời cho nên đường phân chia sáng tối (ST) không trùng với địa trục, mà nằm sau địa trục, ở nửa cầu bắc, tạo thành một góc B = 23027.
Nếu một địa điểm C nằm ở 400 vĩ bắc có độ dài của ngày được biểu hiện bằng độ dài cung CC' thì một địa điểm D tương ứng ở 400 vĩ độ nam có độ dài của ngày được biểu hiện bằng cung DD'. Rõ ràng là độ dài của ngày ở địa điểm C trên nửa cầu Bắc dài hơn ngày ở địa điểm D trên nửa cầu nam.
Riêng các địa điểm ở xích đạo, lúc nào cũng có ngày, đêm dài bằng nhau. Càng xa xích đạo, sự chênh lệch càng rõ rệt. Từ 66033' vĩ độ Bắc đến cực Bắc là khu vực nằm trước đường phân chia sáng, tối. Các địa điểm trong khu vực đó suốt 24 giờ đều được Mặt Trời chiếu sáng không có đêm. Vĩ tuyến 66033' bắc gọi là vòng cực Bắc. Ở nửa cầu Nam, ngược lại, khu vực từ 66033' vĩ độ nam đến cực Nam có 24 giờ toàn đêm và vĩ tuyến 66033' nam gọi là vòng cực Nam.
Như vậy là từ 21 tháng 3 đến 23 tháng 9, ở bất cứ địa điểm nào trên nửa cầu Bắc cũng có góc tới và độ dài của ngày lớn hơn ở địa điểm tương ứng trên nửa cầu Nam. Đó là thời kì nóng của nửa cầu Bắc và thời kì lạnh của nửa cầu Nam.
Từ 23 tháng 9 đến 21 tháng 3 tình hình hoàn toàn ngược lại. Ở bất cứ địa điểm nào trên nửa cầu Nam cũng có góc tới và độ dài của ngày lớn hơn địa điểm tương ứng trên nửa cầu Bắc. Đó là thời kì nóng của nửa cầu Nam và thời kì lạnh của nửa cầu Bắc.
Trên quỹ đạo của Trái Đất quay quanh Mặt Trời, hai vị trí xuân phân (21/3) và thu phân (23/9) là những vị trí mốc đánh dấu sự phân chia hai thời kì nóng lạnh trong năm, còn hai vị trí hạ chí (22/6) và đông chí (22/12) là những vị trí mốc đánh dấu thời điểm nóng nhất và lạnh nhất trong năm ở hai nửa cầu.
Bảng 3: Thời gian chiếu sáng ở các vĩ độ vào ngày 22 tháng 6.

Vĩ độ

Nửa cầu Bắc

Nửa cầu Nam

66033'

24 giờ 0 phút

0 giờ 0 phút

650

21 giờ 09 phút

2 giờ 51 phút

600

18 giờ 30 phút

5 giờ 30 phút

500

16 giờ 08 phút

7 giờ 42 phút

400

14 giờ 51 phút

9 giờ 09 phút

300

13 giờ 56 phút

10 giờ 04 phút

200

13 giờ 13 phút

10 giờ 47 phút

100

12 giờ 35 phút

11 giờ 25 phút

00

12 giờ 0 phút

12 giờ 0 phút

Trong một năm, số ngày có 24 giờ hoàn toàn được chiếu sáng hoặc bị che tối ở các vĩ tuyến từ 2 vòng cực Bắc và Nam trở lên ở cả hai nửa cầu như sau:


Bảng 4: Chế độ chiếu sáng tại một số vùng trong chỏm cầu gần cực.

Nửa cầu Bắc

900

850

800

750

700

Nửa cầu Nam

Số ngày được chiếu sáng 24 giờ liên tục

186

161

134

103

65

Số ngày bị che tối 24 giờ liên tục

Số ngày bị che tối 24 giờ liên tục

179

153

127

97

60

Số ngày được chiếu sáng 24 giờ liên tục

Giữa nửa cầu Bắc và nửa cầu nam số ngày có 24 giờ toàn ngày hoặc toàn đêm có khác nhau là vì: từ 21 tháng 3 đến 23/9, Trái Đất di chuyển trên quỹ đạo ở khu vực gần điểm viễn nhật, sức hút của Mặt Trời yếu làm cho vận tốc của nó giảm, thời kỳ nóng của nửa cầu Bắc dài tới 186 ngày. Từ 23/9 đến 21/3. Trái Đất di chuyển ở khu vực gần điểm cận nhật, sức hút của Mặt Trời mạnh nên vận tốc của nó tăng, thời kỳ nóng của nửa cầu nam chỉ dài có 179 ngày.




  1. Các vành đai chiếu sáng và nhiệt trên Trái Đất.

Sự chuyển động của Trái Đất trên quỹ đạo quanh Mặt Trời được hoàn thành trong một năm. Năm không những là đơn vị đo thời gian mà còn là thời gian biểu hiện tính nhịp điệu mùa của nhiều quá trình xảy ra trên Trái Đất như sự thay đổi theo mùa của thời tiết và khí hậu, chế độ chảy theo mùa của các con sông, của các lớp phủ băng, tuyết, chế độ sinh trưởng và phát triển theo mùa của sinh vật v.v... Trong thiên nhiên, có thể nói: hầu như không có hiện tượng và quá trình nào lại không chịu ảnh hưởng của nhịp điệu mùa.
Tuy nhiên, tính chất mùa không thể biểu hiện đồng đều ở khắp mọi nơi trên Trái Đất. Nó chỉ rõ rệt ở những miền có chế độ chiếu sáng và tiếp thu nhiệt nhất định. Hiện nay, người ta phân bề mặt Trái Đất ra các vành đai chiếu sáng và nhiệt như sau.
Bảng 5. Các vành đai chiếu sáng và vành đai nhiệt.

Vành đai

Vị trí theo vĩ độ

Đặc điểm

1. Xích đạo.


Từ 00 đến 100 vĩ độ bắc và nam.



- Độ cao của Mặt Trời lúc giữa trưa xê dịch từ 56033’ đến 900

- Ngày và đêm luôn luôn gần bằng nhau.

- Không có hiện tượng mùa.

2. Nhiệt đới.


Từ 100 đến 23027’ vĩ độ bắc và nam.



- Độ cao của Mặt Trời lúc giữa trưa xê dịch từ 470 đến 900

- Độ dài của ngày và đêm thay đổi từ 10 giờ 30 phút đến 13 giờ 30 phút.

- Có 2 mùa trong năm với mức độ chênh lệch ít về nhiệt độ.


3. Á nhiệt đới.


Từ 23027’ đến 400 vĩ độ bắc và nam.



- Mặt Trời không bao giờ lên đỉnh đầu. Độ cao của Mặt Trời. lúc giữa trưa xê dịch trong phạm vi từ gần 900 đến 26033’.

- Độ dài của ngày và đêm xê dịch từ 9 giờ 08 phút đến 14 giờ 51 phút.

- Mùa hạ và mùa đông biểu hiện rõ rệt. Mùa xuân và mùa thu biểu hiện ít rõ hơn.

4. Ôn đới.


Từ 400 đến 580 vĩ độ bắc và nam.



- Độ cao của Mặt Trời lúc giữa trưa thay đổi trong phạm vi từ 8033’ đến 55033’.

- Độ dài của ngày và đêm xê dịch từ 6 giờ đến 18 giờ.

- Bốn mùa biểu hiện rõ rệt hai mùa đông và hạ dài gần bằng nhau.

5. Có đêm trắng mùa hạ và ngày rất ngắn mùa đông.


Từ 580 đến 33033’ vĩ độ bắc và nam.



- Độ cao của Mặt Trời lúc giữa trưa thay đổi trong phạm vi từ 00 đến 53033’.

- Có những đêm trắng gần ngày hạ chí và những ngày rất ngắn gần ngày đông chí ở nửa cầu Bắc, ở nửa cầu Nam ngược lại.

- Bốn mùa biểu hiện rõ rệt. Mùa đông dài hơn mùa hạ.

6. Cận cực đới.



Từ 66033’ đến 74033’ vĩ độ bắc và nam.

- Độ cao của Mặt Trời lúc giữa trưa vào mùa hạ thay đổi trong phạm vi từ: 46054’ đến 38054’.

-Có từ 1 đến 103 ngày hoặc đêm dài 24 giờ.


7. Cực đới.



Từ 74033’ đến 900 vĩ độ bắc và nam.

- Độ cao lớn nhất của Mặt Trời ở hai cực là 23027’.

- Có từ 103 đến 186 ngày hoặc đêm dài hơn 24 giờ.



- Các mùa trong năm trùng với ngày và đêm.



  1. Lịch và sự phân chia các mùa trong năm.

Trái Đất chuyển động một vòng trên qũy đạo hết 365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây, nhưng để tiện cho việc làm lịch, người ta chỉ lấy chẵn 365 ngày, gọi là một năm lịch. Năm lịch 365 ngày đã được người Ai Cập sử dụng từ thời cổ. Đó là dương lịch.
Nhưng như vậy thì năm lịch ngắn hơn năm thật gần 1/4 ngày. Cứ 4 năm lại ngắn hơn 1 ngày. Sau một thời gian sử dụng, lịch sẽ sai với chu kỳ quay thực của vòng Trái Đất.
Năm 45, Julie Xêda, chấp chính ở La Mã đã giao cho Sôsigen sửa lại lịch cũ bằng cách cứ sau 3 năm 365 ngày lại có 1 năm nhuận có thêm 1 ngày thứ 366. Lịch đó gọi là lịch Juyli. Nhưng lịch của Xêda cũng không hoàn toàn đúng vì năm thật không phải là 365 ngày 6 giờ mà là 365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây. Nếu tính chẵn 365 ngày 6 giờ thì năm lịch lại chậm mất 11 phút 14 giây. Sau 384 năm sẽ chậm mất 3 ngày.
Năm 325, Hội nghị Cơ đốc giáo họp ở Nixia quy định lại việc áp dụng lịch Xêda với cách tính một tuần có 7 ngày, mỗi ngày mang một vì sao. Hội nghị này cũng quy định lấy ngày lễ Phục sinh vào ngày 21/3. Đến năm 1582 tức 1.257 năm sau, Hội nghị Nixia, lịch Xêda đã lại sai mất gần 10 ngày. Giáo hoàng Gơrêgoa XIII lúc ấy, quyết định sửa lại lịch cho ngày lễ Phục sinh đúng vào ngày 21/3 bằng cách lấy lịch nhanh lên 10 ngày, đổi ngày 5 tháng 10 năm 1582 làm ngày 15 tháng 10 và từ đấy cứ 100 lần nhuận trong 400 năm lại bỏ đi 3 lần. Những năm nhuận bị bỏ là những năm cuối thế kỷ mà con số hàng trăm không chia hết cho 4 như 1700 – 1800 – 1900 v.v... Lịch này mang tên lịch Gơrêgoa và còn được dùng đến ngày nay.
Lịch Nga, trước Cách mạng tháng 10 vẫn theo lịch Xêda mà không sửa nên đã sai tới 13 ngày. Khi Cách mạng tháng 10 nổ ra, vào ngày 25 tháng 10 nhưng đúng ra theo lịch Gơrêgoa đã là ngày mồng 7 tháng 11.
Dương lịch hiện nay được thông dụng trên phần lớn thế giới vì nó đơn giản, chỉ dựa vào chu kì quay của Trái Đất quanh Mặt Trời. Vả lại, nó có ưu điểm là đúng với thời tiết và khí hậu trong năm.
Ở các nước ôn đới, vì sự phân hoá về khí hậu ra 4 mùa rõ rệt nên theo dương lịch, thời gian các mùa ở nửa cầu bắc được phân chia như sau.
Mùa xuân là thời gian 21 tháng 3 đến 22 tháng 6. Lúc này, Mặt trời bắt đầu di chuyển từ xích đạo lên chí tuyến bắc. Lượng nhiệt dần dần tăng lên trong khi ngày cũng dài thêm ra. Nhưng vì mặt đất ở bắc bán cầu vừa mới tỏa hết nhiệt trong giai đoạn Mặt Trời ở nửa cầu nam, nay mới bắt đầu tích luỹ, nên nhiệt độ ở bắc bán cầu chưa cao.
Mùa hạ là thời gian 22 tháng 6 đến 23 tháng 9. Lúc này, Mặt Trời đã lên đến chí tuyến bắc, đang chuyển dần về xích đạo Mặt đất không những đã tích luỹ được nhiều nhiệt qua mùa xuân mà còn nhận thêm được một lượng bức xạ lớn nên nóng, nhiệt độ vì thế, tăng cao.

Mùa thu là thời gian từ 23 tháng 9 đến 22 tháng 12. Lúc này Mặt Trời bắt đầu di chuyển về chí tuyến Nam. Lượng bức xạ tuy có giảm đi, nhưng mặt đất ở bắc bán cầu vẫn còn lượng nhiệt dự trữ trong mùa trước, nên nhiệt độ vẫn chưa thấp lắm.
Mùa đông là thời gian từ 22 tháng 12 đến 21 tháng3. Lúc này, Mặt Trời đã từ chí tuyến Nam trở về xích đạo. Lượng bức xạ tuy có tăng lên chút ít, nhưng mặt đất ở bắc bán cầu đã tiêu hao hết lượng nhiệt dự trữ nên trở lên rất lạnh.
Ở nửa cầu Nam, tình hình các mùa hoàn toàn ngược lại với nửa cầu bắc.
Tại những nước nằm trong vùng giữa hai chí tuyến như nước ta, sự phân hoá ra 4 mùa không rõ rệt như ở các nước trong vùng ôn đới. Quanh năm, hầu như lúc nào, nhiệt độ cũng cao. Do đó, nếu áp dụng việc phân chia các mùa theo dương lịch như ở các nước ôn đới, thì về mặt khí hậu, không chính xác.
Trước đây, nước ta cũng như một số nước ở châu Á, có thói quen sử dụng âm dương lịch. Lịch này là một loại lịch phức tạp, được tính toán trên cơ sở phối hợp các chu kì chuyển động của cả Mặt Trăng và Trái Đất. Mỗi năm cũng có 12 tháng, năm nhuận có 13 tháng. Mỗi tháng có 29 hoặc 30 ngày, phù hợp với một vị trí của Trái Đất nên hoàng đạo. Các mùa được tính sớm hơn các mùa trong dương lịch 45 ngày.
Mùa xuân bắt đầu từ tiết lập xuân đến tiết Lập hạ, tức là từ ngày 5 tháng 2 đến ngày 6 tháng 5. Mùa hạ từ tiết lập hạ đến tiết Lập thu, tức là từ ngày 6 tháng 5 đến ngày 8 tháng 8. Mùa thu từ tiết lập thu đến tiết Lập đông, tức là từ ngày 8 tháng 8 đến ngày 8 tháng 11. Mùa đông từ tiết Lập đông đến tiết Lập xuân, tức là từ ngày 8 tháng 11 đến ngày 5 tháng 2.
Các tiết: Xuân phân, hạ chí, thu phân, đông chí cũng là những tiết chỉ vị trí giữa các mùa: Xuân, hạ, thu và đông.

Âm dương lịch hiện nay ít được dùng vị tính phức tạp của nó, mặc dầu nó cũng có cơ sở tính toán khoa học.


Hình 11 – Các mùa theo dương lịch và âm dương lịch.
Dùng âm dương lịch có thể căn cứ vào tuần trăng để biết ngày và căn cứ vào các tiết để biết thời tiết và khí hậu. Việc tính toán các mùa đối với các nước ở nhiệt đới như nước ta, dù theo dương lịch hay âm dương lịch cũng chỉ là một thói quen có tính chất quy ước.
5. Sự vận động của hành tinh đôi Trái Đất – Mặt Trăng và hiện tượng sóng triều (triều lực).

Mặt Trăng và Trái Đất, như chúng ta đã biết, là một hành tinh đôi. Khoảng cách giữa hai thiên thể này bằng 384.000km. Giữa Mặt Trăng và Trái Đất có một sức hút lẫn nhau. Theo định luật Niutơn, sức hút ngày ở tâm Trái Đất (điểm O) có thể biểu hiện một cách đơn giản bằng công thức:

trong đó:



M - Khối lượng của Trái Đất.

m - khối lượng của Mặt Trăng.

60R - Khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trăng, bằng 60 lần bán kính Trái Đất.
Nếu trên Trái Đất có 2 điểm A và B nằm ở các vị trí: hướng thẳng về phía Mặt Trăng và đối diện với hướng Mặt Trăng thì sức hút ở các điểm này bằng:

Như vậy là sức hút của Mặt Trăng ở điểm A lớn hơn sức hút ở tâm Trái Đất (điểm O) và ở điểm B.
Trong khi Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất, do tương quan về khối lượng giữa 2 thiên thể, tâm quay chung của hệ thống Mặt Trăng – Trái Đất nằm cách tâm Trái Đất của một khoảng cách bằng 0,73 đường bán kính của Trái Đất. Như vậy là Mặt Trăng không hoàn toàn chuyển động xung quanh Trái Đất, mà cùng với Trái Đất xoay xung quanh tâm chung của hệ thống. Kết quả là trên Trái Đất sinh ra một sức li tâm. Sức li tâm này đều bằng nhau ở khắp mọi điểm trên Trái Đất và đối kháng với sức hút về phía mặt trăng. Đặc biệt là ở tâm Trái Đất, sức li tâm và sức hút cân bằng nhau. Ở điểm A, sức li tâm nhỏ hơn sức hút, còn ở điểm B sức hút lại nhỏ hơn sức li tâm.



Hình 13. Lực tổng hợp tạo ra thuỷ triều.
Tình hình đó đã sinh ra hiện tượng: vật chất trên Trái Đất nhô lên ở cả 2 phía A và B gọi là sóng triều. Khi triều lên ở A và B thì tất nhiên ở C và D có hiện tượng triều xuống.
Do vận động tự quay quanh trục, ở bất cứ điểm nào trên Trái Đất trong một ngày đêm cũng có hai lần triều lên và hai lần triều xuống. Nhưng trên thực tế, chu kỳ đầy đủ của hai lần triều lên và xuống diễn ra không phải trong 24 giờ mà là 24 giờ 50 phút. Hiện tượng kéo dài thời gian đó được giải thích do hướng vận chuyển của Mặt Trăng quanh Trái Đất cùng chiều với hướng tự quay của Trái Đất. Nừu tại một thời điểm xác định, một điểm A trên Trái Đất ngày hôm trước hướng về phía Mặt Trăng thì ngày hôm sau, muốn điểm A cũng hướng về phía Mặt Trăng như cũ thì Trái Đất phải quay thêm một đoạn AA’ trong 50 phút, vì Mặt Trăng đã không còn ở vị trí B mà đã dịch tới điểm B’.
Hiện tượng sóng triều được biểu hiện rõ rệt nhất ở môi trường lỏng trong nước các đại dương. Đó là hiện tượng thuỷ triều. Tuy nhiên, theo những tài liệu gần đây, vỏ Trái Đất, bao manti và có lẽ cả nhân Trái Đất nữa cũng chịu ảnh hưởng của hiện tượng sóng triều. Bằng những phương pháp đo hết sức phức tạp, người ta phát hiện ra sóng triều trong vật thể rắn của Trái Đất có thể đạt đến độ cao khoảng vài chục cm.
Ngoài ra, hiện tượng sóng triều còn là nguyên nhân làm giảm dần vận tốc tự quay của Trái Đất, do một phần năng lượng của nó phải tiêu phí vào việc khắc phục sức ma sát thuỷ triều. Vận tốc quay của Trái Đất giảm đi lại làm cho hình dạng Trái Đất được điều chỉnh và địa hình trên bề mặt Trái Đất cũng thay đổi theo.
VI. TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ CẤU TRÚC BÊN TRONG CỦA TRÁI ĐẤT.
Lớp vỏ địa lý chỉ là một lớp mỏng trên bề mặt Trái Đất. Nó không những có liên quan chặt chẽ với các lớp vỏ bên ngoài mà còn cả với các lớp ở sâu bên trong của Trái Đất. Tuy việc nghiên cứu cấu trúc bên trong của Trái Đất thuộc phạm vi môn địa vật lý, nhưng đối với địa lý nó cũng có nhiều ý nghĩa. Việc quan sát trực tiếp các bộ phận ở sâu trong lòng Trái Đất hiện nay chưa thể làm được, vì vậy phương pháp nghiên cứu chính là phải gián tiếp suy luận, dựa trên những tài liệu mà môn địa vật lí đã thu lượm được.
Trước hết, nhiều đặc tính về vật chất ở bên trong Trái Đất được phản ánh gián tiếp qua các số liệu về tỉ trọng. Với những phương pháp tính toán địa vật lí hiện đại, người ta đã biết tỉ trọng trung bình của vật chất cấu tạo nên Trái Đất là vào khoảng 5,52, nghĩa là mỗi cm3 của nó nặng 5,52g. Tuy nhiên, qua những quan sát trực tiếp các loại đá trên bề mặt Trái Đất, các nhà địa chất học lại thấy tỉ trọng của chúng chỉ vào khoảng 2,7 đến 2,9. So sánh tỉ trọng các loại đá trên mặt với tỉ trọng trung bình của Trái Đất người ta có thể rút ra kết luận: Nếu tỉ trọng của vật chất ở lớp vỏ ngoài của Trái Đất nhỏ hơn tỉ trọng trung bình thì tỉ trọng của vật chất ở sâu trong lòng Trái Đất sẽ rất nặng, có thể lên tới 11 hoặc hơn nữa.
Tính chất của sự truyền sóng trong các lớp đất sâu cũng cung cấp nhiều tài liệu về cấu trúc bên trong của Trái Đất. Trong quá trình nghiên cứu các chấn động xảy ra trong hiện tượng động đất, người ta nhận thấy rằng các sóng địa chấn gồm có:

  • Sóng L là loại sóng làn truyền trên bề mựt Trái Đất. Vận tốc của nó tương đối nhỏ.

  • Sóng P hay sóng dọc là loại sóng giống như các sóng âm, nghĩa là những dao động đàn hồi của vật chất. Chúng lan truyền trong bất kì môi trường nào và có vận tốc lớn nhất.

  • Sóng S hay sóng ngang là loại sóng sinh ra do các dao động của vật chất theo hướng vuông góc với hướng lan truyền của sóng. Các dao động này giống như những dao động của một sợi dây được căng thẳng. Chúng có liên quan đến sự biến dạng của vật chất. Lẽ tất nhiên, các sóng này chỉ có thể truyền qua vật chất ở thể rắn và tắt dần trong vật chất ở thể lỏng và thể khí, bởi vì các môi trường này không chống lại sự biến dạng.

Việc nghiên cứu các biểu đồ địa chấn ở các trạm đặt ở nhiều nơi khác nhau cũng cho phép xác định vận tốc và hướng đi của các loại sóng qua khối vật chất của Trái Đất. Nếu Trái Đất là một thể đồng nhất thì các sóng địa chấn sẽ truyền theo đường thẳng với vận tốc không đổi. Trong thực tế, sự truyền sóng biểu hiện rất phức tạp. Vận tốc của nó luôn luôn thay đổi. Ở khoảng 70km vận tốc của sóng P đang từ 6km/s tăng lên 8km/s một cách đột ngột, sau đó tăng từ từ lên 13km/s ở độ sâu 2.900km. Ở độ sâu 2.900km, vận tốc lại đột ngột hạ xuống 8km/s rồi tiếp tục tăng từ từ lên 11km/s ở gần tâm Trái Đất (5.000km). Từ độ sâu đó trở đi, vận tốc giữ đều ở gần 12km/s cho đến tâm Trái Đất. Các sóng ngang S, đặc biệt hơn, không truyền xuống sâu quá 2.900km. Ở độ sâu đó, chúng lại phản hồi trở về mặt đất.


Những sự thay đổi về vận tốc của các sóng địa chấn phù hợp với sự thay đổi của tỉ trọng vật chất trong lòng Trái Đất. Từ mặt đất đến khoảng độ sâu khoảng 60-70km tỉ trọng vật chất vào khoảng từ 2,7 đến 2,9 đến 400km tỉ trọng đã tăng lên đến gần 4. Sau đó, tiếp tục tăng lên tới 5,6 ở độ sâu gần 2.900km. Ở độ sâu 2.900, tỉ trọng tăng lên một cách đột ngột tới 10, rồi sau đó tới gần 13 ở tâm Trái Đất.
Căn cứ vào đó, người ta suy ra cấu trúc và một số đặc tính vật lí của vật chất ở bên trong Trái Đất như sau:


Kí hiệu lớp

Tên lớp

Độ sâu (km)

Tỉ trọng

Nhiệt độ dự đoán

Khối lượng so với tổng khối lượng (%)

A

Vỏ Trái Đất

5 đến 40 và 70

2,7 – 2,9

10000

0,8

B

Bao Manti

trên

40 đến 400

3,6

14000 - 17000

10,4

C

giữa

400 đến 960

4,7

17000 -24000

16,4

D

dưới

960 đến 2.900

5,6

29000 - 47000

41,0

E - G

Nhân Trái Đất

2.900 đến 6.371

Trên 1,5

50000

31,5

Hiện nay, người ta đã biết khá rõ ràng cấu trúc của Trái Đất, tuy nhiên cũng còn hai vấn đề còn phải nghiên cứu thêm nữa là: thành phần hoá học của vật chất và quá trình phân dị của vật chất ở trong lòng Trái Đất. Giải thích vấn đề này, có hai giả thuyết đáng chú ý:




  • Giả thuyết về thành phần hóa học không đồng nhất.

Theo giả thuyết này thì Trái Đất, sau khi được hình thành từ vật chất nguội lạnh của vũ trụ đã dần dần nóng lên. Nguồn nhiệt cung cấp cho nó chủ yếu do các hiện tượng nén trọng lực và phân rã phóng xạ. Nhiệt độ ở bên trong Trái Đất ngày càng cao đã dẫn đến sự nóng chảy của các kim loại. Trong khi vật chất ở gần tâm Trái Đất bị nén sóng lên thì vật chất ở trên bề mặt Trái Đất lại nguội đi do bức xạ. Chính vì thế cho nên hiện tượng nóng chảy trên chỉ diễn ra chủ yếu ở những độ sâu không lớn. Các chất silicat nhẹ nổi lên trên, hình thành một lớp vỏ Trái Đất còn các kim loại nặng hơn thì chìm xuống dưới. Hiện tượng đó dẫn đến sự phân hoá nội bộ Trái Đất ra 3 lớp: nhân kim loại, bao Manti và vỏ Trái Đất.
Thành phần vật chất của nhân chủ yếu có: sắt, kền; của bao Manti có magiê, silic, còn của vỏ Trái Đất có các silicat, ôxyt, nhôm, canxi và silic. Giả thuyết này cũng cho rằng vật chất trong bao Manti và nhân Trái Đất sở dĩ có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của vật chất trong vỏ Trái Đất là vì dưới áp suất lớn, các nguyên tố hoá học ở đây đã bị biến dạng, nghĩa là mạng lưới tinh thể của chúng dễ bị thay đổi và các nguyên tử đã bị nén chặt đến mức tối đa.


  • Giả thuyết về sự chuyển thể của vật chất.

Giả thuyết này giải thích trạng thái của vật chất ở bao Mantin và nhân Trái Đất như giả thuyết trên, nhưng cho rằng: trong điều kiện áp suất rất lớn vật chất ở trong lòng Trái Đất chuyển thể là do có sự nén chặt các lớp vỏ điện tử và sự rút ngắn khoảng cách giữa các điện tử trong nguyên tử.
Ở độ sâu 2.900km, nghĩa là ở ranh giới giữa nhân và bao Mantin, áp lực lên cao tới 1.3700.000 at. Từ áp suất ấy trở lên, vỏ điện tử của các nguyên tử bị phá vỡ và hạt nhân của nó hoà vào khối lượng chung của các điện tử. Vật chất chuyển sang một thể mới thể siêu rắn. Trong điều kiện đó, các đặc tính hoá học của nó thay đổi. Nó không giống bất kỳ một nguyên tố hoá học nào trong điều kiện bình thương. Đứng về mặt vật lí, vật chất ở thể này vẫn có tính chất chung của kim loại, nghĩa là vẫn có từ tính. Nhân Trái Đất lại chia ra 2 lớp: lớp nhân ngoài E nóng chảy, còn lớp nhân trong F có lẽ ở thể rắn.
Theo những tài liệu gần đây nhất thì trong thành phần hoá học của nhân, sắt chiếm tới 85-90%. Ngoài sắt, trong lớp nhân ngoài còn có ôxi và lớp nhân trong có niken,
Bao Manti của Trái Đất được phân ra 3 lớp: lớp Manti trên (B), lớp Manti giữa (C) và lớp Mantin dưới (D). Quá trình dị vật chất trong Trái Đất, chủ yếu diễn ra ở bao Mantin. Hiện tượng vật chất nhẹ đi lên vỏ Trái Đất, vật chất nặng chìm xuống sâu đã hình thành nên các dòng đối lưu. Trong thành phần hoá học của bao Manti hiện tại, sắt chỉ chiếm có 8% (30% đã chìm xuống nhân) nhưng số lượng đó cũng đủ đề duy trì quá trình phân dị vật chất và đảm bảo cho các quá trình kiến tạo xảy ra trên mặt đất còn kéo dài trong khoảng 1,5 đến 2 tỉ năm.
Các dòng đối lưu còn sinh ra các dòng ngang trong lớp Manti trên. Vận tốc của các dòng này đạt tới vài chục cm trong 1 năm và dẫn đến sự phân chia thạch quyển thành những mảng lớn. Sự di chuyển theo chiều ngang của các mảng đó lại sinh ra hiện tượng trôi lục địa. Ở lớp Manti trên, vật chất bị nóng chảy dưới nhiệt độ và áp suất cao, vì vậy ở đó cũng là nơi phát sinh các lò mắcma, núi lửa. Bao Manti còn tham gia vào quá trình hình thành khí quyển và thuỷ quyển trên bề mặt Trái Đất.

  • Khi Trái Đất mới hình thành, trong đám mây bụi nguyên thuỷ đã có các khí hyđrô và heli, tạo nên lớp khí quyển ban đầu. Trái Đất không sinh ra khí quyển này mà chỉ giữ nó lại cho khỏi bị khuếch tán ra không gian vũ trụ.

  • Khi quá trình tăng nhiệt diễn ra trong Trái Đất thì khí CO2 và hơi nước bắt đầu thoát ra từ bao Manti dưới dạng phun của núi lửa.

Dưới tác dụng của các tia tử ngoại, CO2 và H2O bị phân huỷ, các phân tủ O2 được giải phóng, một phần bị tiêu thụ vào quá trình ôxi hoá các khoáng vật. Hơi nước dần dần ngưng tụ lại, hình thành nên lớp nước trong các đại dương và biển. Khí quyển của Trái Đất cũng hình thành.


Lớp vỏ Trái Đất và lớp ngoài cùng của Trái Đất. Ranh giới giữa vỏ Trái Đất và bao Manti là mặt Môkhô. Ranh giới Môkhô không những chỉ là ranh giới phân chia các loại đá: ba dan ở trên, gabrô ở dưới, mà còn là ranh giới thay đổi về mặt áp suất, truyền sóng…Lớp vỏ Trái Đất bao gồm: lớp vỏ lục địa và lớp vỏ đại dương.
Lớp vỏ lục địa có độ dày từ 30 đến 40km, ở miền núi có thể đến 70-80km. Nó gồm 3 tầng: tầng trầm tích ở trên, dày khoảng 10km do các lớp trầm tích tạo thành, tầng thứu hai là tầng granit dày từ 10 – 15km và tầng thứ ba là tầng bazan dày từ 15 đến 35km. Tỉ trọng trung bình của lớp vỏ lục địa này là 2,7.
Lớp vỏ đại dương mỏng hơn, độ dày từ 6 đến 15 km. Lớp này cũng phân ra 3 tầng: trầm tích biển mỏng, dày không quá 1km, tầng baza ở giữa dày từ 1 đến 2,5km và tầng gabrô ở dưới dày khoảng 5km. Tỉ trọng trung bình của lớp này khoảng 3,0.
Ngoài hai kiểu vỏ cơ bản nói trên, còn có những kiểu vỏ hỗn hợp. Chẳng hạn: vỏ Trái Đất ở các thềm lục địa. Nó dày khoảng 25km, cũng tương tự như vỏ Trái Đất lục địa, nhưng có thể thiếu tầng badan, hoặc vỏ Trái Đất ở các dãy núi ngầm giữa đại dương. Ở đây không có mặt Môkhô, vật chất của bao Manti, theo các vết đứt gãy, có thể xâm nhập vào vỏ Trái Đất, hoặc trào cả lên mặt đất.
Nhưng hoạt động của vỏ Trái Đất như: núi lửa, động đất, những sự chuyển động dọc và ngang…đều có liên quan đến lớp trên của bao Manti, vì vậy hiện nay người ta gộp cả vỏ Trái Đất và lớp trên của bao Manti đến độ sâu khoảng 100km vào thạch quyển. Giới hạn dưới của thạch quyển nằm ở lớp vật chất nóng chảy của bao Manti.
Việc nghiên cứu trọng lực cho thấy: tất cả các bộ phận của vỏ Trái Đất như miền núi, đồng bằng, đại dương…đều nằm cân bằng ở lớp trên của bao Manti. Vị trí cân bằng đó được coi là vị trí đẳng lĩnh. Có thể hình dung một cách cụ thể là chúng “nổi” trên bao Manti giống như những vật thể nổi trên mặt nước.
Vì vật chất của lớp nóng chảy ở bao Manti có trạng thái mềm dẻo, nên nó có thể biến dạng để phù hợp với phần chân của các khối vật chất trong vỏ Trái Đất. Nếu khối núi càng cao thì phần chân của nó càng lún sâu vào bao Manti, những đồng bằng thấp thì phần chân của nó lún xuống ít hơn…Có thể nói: hình dạng các địa hình trên mặt đất đối xứng với hình dạng của bộ phận chân của chúng trên bề mặt Môkhô.
Tuy nhiên, ở trên bề mặt của lớp vỏ Trái Đất, địa hình luôn luôn biến đổi (độ cao của núi giảm đi do xâm thực, đáy của các đại dương được nâng lên do trầm tích lắng đọng…) nên vị trí cân bằng đẳng tĩnh cung luôn luôn bị phá vỡ, để rồi lại dần dần ổn định, rồi lại bị phá vỡ…Chính vì thế nên có những bộ phận của Trái Đất hiện nay đang được nâng lên, nhưng những bộ phận khác lại đang hạ xuống, chẳng hạn như: biển Bantic, từ sau khi băng hà kỉ đệ tứ tan, mỗi năm được nâng lên khoảng 1cm, còn vùng lãnh thổ Hà Lan thì càng ngày lại càng lún xuống…
Nhiều quá trình và hiện tượng xảy ra trong lớp vỏ Trái Đất còn có liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ ở trong lòng Trái Đất.

Hiện nay người ta đã biết được các nguồn nhiệt ở bên trong Trái Đất là:



  • Nguồn nhiệt sinh ra do hiện tượng nén trọng lực

  • Nguồn nhiệt sinh ra do hiện tượng ma sát sóng triều.

  • Nguồn nhiệt sinh ra do các phản ứng địa hoá

  • Nguồn nhiệt sinh ra do sự phân rã của các chất phóng xạ: U228, U235, Th232 và K40,…

Lượng nhiệt do bức xạ của Mặt trời có thể xâm nhập được vào lớp trên của vỏ Trái Đất, nhưng ở độ sâu không đáng kể (những dao động nhiệt độ giữa ngày và đêm chỉ biểu hiện đến độ sâu 1-1,5km, còn những dao động nhiệt độ trong năm ở các vĩ độ trung bình thì có thể lan truyền xuống đến độ sâu 20m – 30m). Những sự dao động nhiệt độ ở những độ sâu lớn hơn là do nhiệt ở lòng đất sinh ra.


Qua sự quan sát nhiệt độ trong các hầm mỏ và lỗ khoan, người ta nhận thấy: càng xuống sâu, nhiệt độ càng tăng. Độ tăng nhiệt mỗi khi xuống sâu 100m goi là gradien nhiệt độ, còn độ sâu tính bằng mét mỗi khi nhiệt độ tăng lên 10C gọi là cấp địa nhiệt. Trị số của cấp địa nhiệt thay đổi tuỷ theo vị trí cảu địa điểm, và phụ thuộc vào địa hình, vào độ dẫn nhiệt của đá, vào tình hình hoạt động của nước ngầm…Tính trung bình, cứ xuống sâu 33m nhiệt độ lại tăng lên 10C. Ở các miền có núi lửa, cấp địa nhiệt có thể hạ xuống 5m, ở những miền nền yên tĩnh, không có hoạt động kiến tạo, cấp địa nhiệt có thể lên tới 100m.
Nhiệt độ ở trong lòng Trái Đất, nếu so với lượng nhiệt bức xạ của Mặt Trời thì nhỏ hơn vào khoảng 4.000 lần. Tuy nó không tham gia vào các quá trình khí tượng, khí hậu trên bề mặt Trái Đất, nhưng lại là cơ sở năng luợng cho các quá trình kiến tạo - địa chất.
Còn một trong những điều kiện quan trọng, có liên quan đếu cấu trúc nội bộ của Trái Đất, dẫn đến sự xuất hiện sự sống trên bề mặt Trái Đất là sự tồn tại của từ quyển. Trái Đất được coi như một khối nam châm khổng lồ. Đó là điều khác căn bản giữa Trái Đất với một số thiên thể khác trong hệ Mặt Trời như sao Hoả, Mặt Trăng…Nguyên nhân chính là do Trái Đất có nhân kim loại ở trung tâm và có vận tốc tự quay lớn. Trong qúa trình tự quay, trong nhân Trái Đất diễn ra những chuyển động mạnh mẽ và phức tạp của vật chất, dẫn đến sự hình thành những dòng điện tạo ra một từ trường. Từ trường này bao gồm một khoảng không gian rộng gấp vài lần đường bán kính của Trái Đất. Tác động qua lại với gió Mặt Trời, từ trường của Trái Đất tạo nên từ quyển. Từ quyển lại bảo vệ thiên nhiên trên bề mặt Trái Đất khỏi bị tác động huỷ diệt sự sống của plasma Mặt trời và các hạt vũ trụ. Ở độ cao 44.000 km từ trường yếu dần. Ở khoảng từ 44.000 km đến 80.000 km và ở độ cao 90.000 km nó mất khả năng giữ lại các hạt mang điện. Độ cao này là ranh giới trên của từ quyển. Khi gặp hàng rào chắn dưới dạng từ trường, gió mặt trời một mặt bao quanh nó tạo nên một diện sóng dập, một mặt khác xâm nhập vào phía trong hình thành nên những vành đai bức xạ của Trái Đất ở độ cao 20.000km và 400km. Năm 1958, các vành đai này đã được các vệ tinh nhân tạo phát hiện. Đó là những màn chắn các hạt prôtôn và điện tử do từ trường Trái Đất giữ lại. Ở trên bề mặt Trái Đất và ở tầng dưới của khí quyển có một bộ phận không đồng nhất của từ trường Trái Đất, có liên quan đến vỏ Trái Đất cùng với khối từ của nó. Các cực của từ trường này gọi là từ cực. Vị trí của các từ cực thay đổi hàng năm. Hiện nay, từ cực Bắc nằm ở khoảng 740 vĩ độ Bắc và 920 kinh độ Tây, còn từ cực Nam nằm ở 690 vĩ độ Nam và 1440 kinh động Đông. Do các từ cực không trùng với các địa cực nên các đường kinh tuyến từ cũng không trùng với các đường kinh tuyến địa lí. Giữa chúng có một góc lệch gọi là độ từ thiên. Độ từ thiên được tính theo đầu bắc của kim địa bàn và có thể lệch về phía Tây (-) hoặc lệch về phía đông (+). Đường nối các địa điểm có cùng một độ từ thiên gọi là đường đẳng thiên. Bản đồ biểu hiện các đường từ thiên hay bản đồ địa từ được sử dụng trong hàng không và hàng hải để tìm phương hướng. Do sự phân bố từ trường trên bề mặt Trái Đất luôn luôn thay đổi nên các bản đồ địa từ cũng phải vẽ lại 5 năm một lần. Trên bề mặt Trái Đất có những địa phương mà ở đó kim địa bàn chỉ sai nguyên tắc. Đó là những khu vực có hiện tượng dị thường từ. Những trường hợp này có liên quan đến những đặc điểm về cấu trúc của lớp vỏ Trái Đất. Chẳng hạn, khu vực dị thường ở Cuốcxơ (Liên Xô) có liên quan đến các mỏ sắt lớn trong vỏ Trái Đất. Từ trường cũng còn có những dao động theo chu kì hoặc bất thường. Những dao động bất thường mạnh nhất được gọi là bão từ. Nó phụ thuộc vào sự thay đổi của các dòng điện trong khí quyển có liên quan đến sự bức xạ hạt của Mặt trời. Hiện nay, do sự liên quan giữa các yếu tố từ với các cấu trúc địa chất, nên phương pháp sử dụng từ cũng là một trong những phương pháp thăm dò địa chất quan trọng.

VII. CÁC ĐẶC ĐIỂM CHUNG VỀ SỰ PHÂN BỐ CÁC LỤC ĐỊA VÀ ĐẠI DƯƠNG TRÊN TRÁI ĐẤT.


1. Sự phân bố các loại địa hình lục địa và đại dương theo chiều cao.

Hiện nay, sự phân chia ra 2 kiểu vỏ Trái Đất lục địa và vỏ Trái Đất đại dương phù hợp với hai loại địa hình cơ bản ở cấp hành tinh là bề mặt các lục địa và đáy đại dương thế giới. Các lục địa và đại dương lại phân ra những cấp nhỏ hơn. Trên lục địa là các bình nguyên và núi, trong đại dương là các đáy đại dương, các dải núi ngầm và các vực thẳm. Sự hình thành các cấp thứ hai cũng như các cấp cơ bản đã được tiến hành trong quá trình phát triển của vỏ Trái Đất. Tình hình khái quát về địa hình của bề mặt Trái Đất có thể biểu hiện được trên một đường cong đẳng cao. Biểu đồ này được xây dựng căn cứ vào các số liệu về diện tích các loại địa hình lục địa và địa hình đáy đại dương. Qua biểu đồ có thể thấy phần lớn diện tích lục địa nằm ở độ cao không đáng kể trên mực nước biển. Những đất đai nằm dưới mực nước biển chiếm khoảng 800.000km2. Vùng trũng rộng nhất thế giới là vùng cận Caxpi với độ cao thấp nhất là -28m. Ở Trung Á có vùng trũng Tuốcfan – 154m. Vùng trũng thấp nhất thế giới là lòng chảo Biển Chết -392m. Những bộ phận của lục địa nằm ở độ cao từ 0m đến 200m là các miền đất thấp hay các bình nguyên thấp. Loại địa hình này chiếm một diện tích lớn ở khắp các lục địa (trừ lục địa Phi) với 42,8 triệu km2. Bậc tiếp theo, nằm ở độ cao từ 200m đến 500m là những miền đất cao và cao nguyên. Hai loại địa hình này chiếm 33 triệu km2. Những địa hình có độ cao trên 500m là những miền núi. Theo độ cao, chúng lại có thể phân ra 3 loại: núi thấp, từ 500m đến 1.000m với diện tích 27 triệu km2, núi trung bình từ 1.000m đén 2.000m 12 triệu km2 và núi cao từ 2.000m trở lên với 6 triệu km2.


Các lục địa còn có một bộ phận nằm dưới mực nước biển tạo thành các thềm lục địa. Trước đây người ta căn cứ một cách hình thức vào độ sâu từ 0m đến 200m để quy định để quy định loại địa hình này, nhưng hiện nay, thềm lục địa được xác định căn cứ chủ yếu vào cấu tạo địa chất. Đó là một vùng tương đối bằng phẳng, có độ dốc trung bình khoảng 1,50 đến 20, bắt đầu từ bờ biển kéo dài thoai thoải ra đến sườn lục địa. Mực nước sâu trung bình thường từ 130m – 200m. Trong thực tế, thềm lục địa cũng có thể kéo dài đến độ sâu 700m thậm chí có nơi đến 1500m. Chiều rộng của thềm lục địa có thể từ 1km đến 1300km. Thềm lục địa có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế vì giàu các nguồn tài nguyên, hải sản, khoáng sản…Tiếp theo thềm lục địa là sườn lục địa. Sườn lục địa thường là một vùng địa hình rất gồ ghề có độ dốc khoảng 70 – 80, đôi khi có thể đến 140 và sâu trung bình từ 140 đến 300m. Sườn lục địa tương đối hẹp nhưng bao gồm các bồn địa, dãy núi ngầm, cao nguyên ngầm và là nơi hay có nguồn động đất. Chân lục địa là những dải đất hơi nghiêng nằm ở ranh giới vỏ Trái Đất lục địa và vỏ Trái Đất đại dương. Đứng về mặt hình thái, đó là những bồi tụ, tương đối bằng phẳng có độ dốc trung bình khoảng 30, chiều rộng từ 100km đến 100km. Chân lục địa thường chấm dứt ở độ sâu từ 2500m đến 5000m. Cả ba bộ phận lục địa ngập nước nói trên thường được gọi chung là vùng rìa ngập nước của lục địa. Diện tích của vùng này chiếm vào khoảng 80,5 triệu km2 hay 15,8% diện tích bề mặt Trái Đất (trong khi toàn bộ diện tích đất nổi của các lục địa chỉ chiếm có 29,2%). Bậc thấp hơn nữa là đáy đại dương thế giới, nằm ở độ sâu từ 2500m đến 6000m, chiếm 54% diện tích Trái Đất. Vùng này cũng chia ra hai bộ phận: lòng chảo đại dương và dải núi ngầm. Những chỗ sâu trên 6.000m dưới đại dương là các vực thẳm. Chúng chiếm một diện tích nhỏ, khoảng 1% diện tích bề mặt Trái Đất.


Mô hình địa hình đáy đại dương.
2. Các lục địa và đại dương trên Trái Đất.

Sự phân chia các lục địa và đại dương trên Trái Đất không đơn thuần chỉ là một sự phân chia về mặt hình thái mà còn là một sự phân chia về mặt địa chất, căn cứ vào nguồn gốc phát sinh và vào cấu trúc của chúng.



Lục địa là một bộ phận lớn cân bằng đẳng tĩnh của lớp vỏ Trái Đất lục địa. Về mặt cấu trúc, nó thường có nhân là một hoặc vài nền cổ được mở rộng thêm ở ngoài rìa với các thành tạo uốn nếp trẻ hơn.

Trên bề mặt Trái Đất có 6 lục địa: Á – Âu, Phi, Bắc, Mĩ, Nam Mĩ, Nam Cực và Ôtrâylia.



Bảng 7. Các lục địa trên Trái Đất.

Lục địa

Diện tích (triệu km2)

Á – Âu

Phi


Bắc Mĩ

Nam Mĩ


Nam Cực

Úc

Các đảo khác



57,7 (Á: 41,5, Âu: 9,2)

29,2


20,3

18,1


13,9

7,6


9,2

Vấn đề gộp Á – Âu vào một lục địa là một vấn đề được tranh luận đã lâu. Đây là một lục địa đặc biệt về mặt cấu trúc. Các lục địa khác thường gồm có một nền, nhưng lục địa Á – Âu lại có tới 6 nền: Đông Âu, Xibia, Trung Quốc, Tarim, Aribi, Ấn Độ. Trong 6 nền đó, 2 nền cuối lại xa lạ vì thuộc về lục địa cổ Gônvana. Lục địa Á – Âu tuy là hai bộ phận khác nhau về mặt địa chất - kiến tạo, nhưng về mặt địa lí lại là một khối thống nhất về các mặt phát triển: của lớp vỏ địa, của các khối khí, khí hậu, của sông ngòi, thổ nhưỡng, sinh vật…


Ngoài việc phân chia diện tích đất nổi trên bề mặt Trái Đất ra các lục địa, người ta còn chia ra châu, đó là một khái niệm có tính chất văn hóa - lịch sử. Sáu châu là: châu Âu, châu Á, châu Phi, châu Mĩ, châu Nam cực và châu Đại Dương (bao gồm lục địa Ôxtrâylia và phần lớn các đảo trong Thái Bình Dương). Lục địa Á – Âu được tách thành hai châu riêng biệt, trong khi đó hai lục địa bắc Mĩ và nam Mĩ lại được gộp chung vào một châu. Ranh giới giữa châu Âu và châu Á đi qua dải núi Uran và bồn địa Kuma Mamit. Người ta cũng còn phân chia 2 châu này theo ranh giới đỉnh các dải núi Uran và Kapkadơ. Nếu như vậy thì một phần Kapkadơ và vùng Zakapkadơ lại thuộc về châu Âu. Các châu không chỉ riêng bao gồm khối lục địa mà còn bao gồm cả các đảo phụ thuộc.
Bảng 8. Các châu trên Trái Đất.

Tên

Diện tích (triệu km2)

Châu Á

Châu Mĩ


Châu Phi

Châu Nam Cực

Châu Âu

Châu Đại Dương



43,6

42,5 (Bắc Mĩ: 24,2, Nam Mĩ: 18,3)

30,0

14,0


10,0

8,9



Đảo là những bộ phận đất nổi có diện tích nhỏ hơn lục địa. Có 2 loại đảo: đảo lục địa nằm trong vùng thềm lục địa, thực sự cũng là những bộ phận của lục địa và đảo đại dương hay đảo độc lập nằm xa bờ lục địa, không có liên quan gì đến lục địa và thường do các núi lửa, các khối san hô tạo thành. Trong thời kì địa chất hiện nay, diện tích toàn bộ đất nổi trên bề mặt Trái Đất (bao gồm các lục địa và đảo) rộng 149 triệu km2, tức 29,2% bề mặt Trái Đất. Còn lại là diện tích đại dương thế giới, chiếm 361 triệu km2 tức 70,8%.

Đại dương Thế giới lại phân ra 4 đại dương:


Bảng 9. Các đại dương trên Trái Đất.

Tên

Diện tích (triệu km2)

Thái Bình Dương

Đại Tây Dương

Ấn Độ Dương

Bắc Băng Dương



179,6

93,4


74,9

13,1



Các đại dương khác nhau chủ yếu về các mặt: nhiệt độ nước biển, độ mặn, chế độ các dòng biển và thủy triều. Phần lớn ranh giới giữa các đại dương là đường bờ các lục địa, nhưng cũng có một phần ranh giới được quy ước. Thí dụ: giới hạn giữa Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương là đường đi qua bán đảo Malắcca; bờ tây và nam quần đảo Xôngđơ lục địa Ôxtrâylia và kinh tuyến ở mũi đông nam đảo Taxmania. Ranh giới giữa Thái Bình Dương và Đại Tây Dương là đường từ mũi Hoóc đến bán đảo Nam cực. Ranh giới Thái Bình Dương và Bắc Băng Dương là vĩ tuyến của các đảo Diômit. Ranh giới giữa Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương là đường kinh tuyến đi qua mũi Hảo Vọng v.v…


Các lục địa và đại dương trên thế giới.
Trong các đại dương lại có các biển và vịnh. Nói chung, biển lớn hơn vịnh. Những do nguyên nhân lịch sử, các khái niệm trên phân biệt không rõ rệt. Có nhiều khoảng nước nhỏ được gọi là biển như: biển Macmara, nhưng cũng có những khoảng nước khác lớn hơn lại chỉ gọi là vịnh như: vịnh Mêhiô, vịnh Hớtxơn v.v… sự nhầm lẫn đó cũng giống như cách gọi các hồ lớn ở trong lục địa là biển như: biển Caxpi, biển Aran, biển Chết v.v…Các biển, do vị trí đối với lục địa lại phân ra: biển ven bờ như: biển Đông biển Nhật Bản… biển giữa đất liền như: Biển Đỏ, Địa Trung Hải và biển ăn sâu trong lục địa như biển Adốp biển Bantích v.v…
3. Một số quy luật trong sự phân bố các lục địa đại dương Trái Đất.

Qua tình hình phần chia các lục địa và đại dương trên bề mặt Trái Đất nói trên, người ta có thể rút ra một số kết luận có tính quy luật như sau:



  • Phần lớn các lục địa trên Trái Đất đều tập trung ở nửa cầu Bắc. Nửa cầu Nam là nửa cầu đại dương, 81% diện tích của nó có nước bao phủ, đất nối chỉ chiếm có 19%. Ở nửa cầu Bắc, đất nổi chiếm 39% còn nước 61%.






Phân bố đại dương, lục địa theo vĩ độ.





Biểu đồ phân bố đại dương và lục địa trên trái đất.


  • Các lục địa được phân bố trên bề mặt Trái Đất thành hai dải: dải Bắc gồm có lục địa Á – Âu. Bắc Mĩ và dải gần xích đạo gồm có lục địa Nam Mĩ, Phi và Úc, Lục địa Nam Cực nằm ra ngoài hai dải trên.

  • Các lục địa thuộc dải Bắc có đại hình cắt xẻ phức tạp, thềm lục địa rộng đường bở biển khúc khuỷu. Tất cả những đặc tính đó phụ thuộc vào cấu trúc địa chất phức tạp của lục địa cổ Lavaraxia. Các lục địa thuộc dải gần xích đạo có địa hình tương đối đơn giản, đường bờ biển ít khúc khuỷu và thềm lục địa hầu như không có. Điều đó phù hợp với tính chất tương đối đồng nhất về cấu trúc địa chất của lục địa cổ Gonvana.

  • Các lục địa và đại dương nói chung, đều có vị trí đối chân ngược nhau. Mỗi lục địa tương ứng với một đại dương ở phía đối diện và ngược lại. Biểu hiện rõ ràng nhất là vị trí của lục địa Nam Cực và Bắc Băng Dương. Lục địa Bắc Mĩ cũng đối chân với Ấn Độ Dương, lục địa Phi và Á – Âu với Thái Bình Dương. Riêng co một biệt lệ phần nam của lục địa Nam Mĩ đối chân với vùng Đông Nam Á.

  • Hầu hết tất cả các lục địa đều có dạng hình tam giác quy mũi nhọn về phía Nam. Tiêu biểu hơn cả là các lục địa Nam Mĩ, Phi, lục địa Á – Âu ít rõ hơn. Riêng lục địa Ôxtrâylia không đúng luật.

  • Các dạng địa hình kéo dài theo kinh tuyến thường có dạng hình chữ S. Tiêu biểu nhất là hướng của cá dải núi dọc bờ tây châu Mĩ, dãi núi ngầm trong Đại Tây Dương và dải quần đảo cũng như bờ biển phía dòng châu Á.

  • Các lục địa đều phân bố tập trung ở khu vực hai đầu trục ngăn xích đạo (của hình ellpxôit 3 trục).

Trên bề mặt Trái Đất có 3 vòng đai đứt gãy lớn:



  • Vòng đai đứt gãy Địa Trung Hải gần như men theo vĩ tuyến 35o bắc, qua Địa Trung Hải, hệ núi Anpi - Bắc Phi và Nam Âu, các dải núi Kapkadơ, Tiểu Á, Himalaya và Đông Dương. Nó biểu hiện rõ rệt nhất ở các dải núi trẻ, những khu vực biển sụt lún, những khu vực núi lửa và động đất.

  • Vòng đai đứt gãy thứ hai ở nửa cầu nam cũng men theo vĩ tuyến 35o nam. Nó biểu hiện ở chỗ các lục địa kết thúc ở đây.

  • Vòng đai Thái Bình Dương dọc theo hai bờ lục địa Á – Mĩ theo hướng kinh tuyến. Ở đây nó cũng được biểu hiện bằng các dải núi trẻ, các dãy đảo hình cung, các núi lửa và động đất.

Đường bờ một số lục địa có hình dáng lồi, lõm với nhau, chẳng hạn: bờ tây lục địa Phi với bờ đông lục địa Nam Mĩ, bờ đông nam lục địa Á với các đảo ở tây nam Thái Bình Dương v.v… Đây cũng là cơ sở để xây dựng giải thuyết trôi lục địa.

Các nhà khoa học đã cố gắng giải thích các quy luật phân bố các lục địa và đại dương trên Trái Đất nói trên bằng nhiều giả thuyết như: giả thuyết về sự di chuyển các cực, giả thuyết về cầu nối giữa các lục địa, giả thuyết về sự trôi dạt của các lục địa v.v…


Trong các giả thuyết đó, giả thuyết trôi lục địa đã được nhà đại vật lí người Đức A. Vêgêne đề ra vào năm 1912 và cũng được gọi là giả thuyết thế kỷ XX. Nhưng trong các năm từ 1940, giả thuyết Vêgêne bị lu mờ ít được nói đến. Chỉ từ sau năm Vật lý điịa cầu quốc tế (1957 - 1958), dựa trên các tài liệu mới về địa vật lí, nó mới lại được nhắc đến, được bổ sung thêm về mặt lí luận để trở thành thuyết mới, thuyết cơ động (mobilism) được nhiều nhà khoa học thừa nhận.


Giả thuyết về hình thức phân bố lục địa đại dương trong quá khứ.
Hiện nay, phần lớn các nhà địa chất, vật lý sinh vật và địa lí thừa nhận rằng các lục địa phía nam là những bộ phận của một lục địa lớn thống nhất vào thời cổ sinh; lục địa Gônvana, còn các lục địa phía Bắc cũng là di tích của một lục địa lớn khác lục địa cô Lavrxia. Giữa hai lục địa này vào các đại cổ sinh và trung sinh có một hệ thống biển rộng ngăn cách gọi là đại dương Têtít. Đại dương này nằm ở khu vực Bắc Phi, Nam Âu, kéo dài qua Tiểu Á, Himalaya đến Đông Dương và Inđônêxia.
Theo quy luật đẳng tĩnh thì lục địa Gônvana tương ứng với kích thước lớn của nó đã có bộ phận chân dày tới 50km bị lún sâu xuống bao Minti. Dưới lục địa này trong lớp nóng chảy của bao Manti các dòng đối lưu hoạt động rất mạnh đã dẫn đến hiện tượng tách giãn đáy đại dương tiếp đó phá vỡ lục địa cũ thành những mảng riêng biệt di chuyển theo hướng ngang và trải ra một khu vực rộng lớn.
Đợt phân chia đầu tiên của lục địa Gônvana đã diễn ra vào khoảng giữa hai kỉ Triat và Jusa cách đây vào 190 – 195 triệu năm. Khi đó phần Nam Mĩ – Phi tách ra khỏi phần Nam Á. Đến khoảng cách đây 135 – 140 triệu năm, lục địa Nam Mĩ lại bị tách ra khỏi lục địa Phi. Đến khoảng giữa kỉ Crêta và Palêogen, mảng Ấn Độ va chạm vào lục địa Á làm nổi lên dải núi trẻ Himalaya. Hình dạng của các lục địa, sự giống nhau về mặt địa chất của chúng cũng như lịch sử của lớp phủ thực vật và giới động vật đã chứng minh hùng hồn cho sự phân ra của lục địa Gônvana.
Lịch sử phân chia lục địa cổ Lauraxia còn chưa được nghiên cứu kĩ như lịch sử phát triển của lục địa Gônvana. Tất cả các giả thuyết và thuyết trên tuy cũng đã giải thích được phần nào những quy luật nói trên một cách hợp lí, nhưng dù sao đó cũng chỉ mới là giả thuyết. Một kết luật đầy đủ và khoa học về lịch sử phát triển của lớp vỏ Trái Đất còn đòi hỏi phải có thêm nhiều chứng cứ mới, nhiều phát hiện khoa học quan trong trong lĩnh vực các khoa học về Trái Đất. Việc đó còn là một vấn đề trong tương lai.
Danh mục các hình ảnh.




Каталог: wp-content -> uploads -> sites -> 499
sites -> LỊch công tác tuầN 05-tháng 9 (Từ ngày 28/9 đến ngày 2/10/2015)
sites -> KẾt quả nghiên cứu tính chất cơ, VẬt lý VÀ giải phẫu của một số loài gỗ thông dụng ở việt nam làm cơ SỞ cho chế biếN, BẢo quản và SỬ DỤNG
sites -> Dear Parents
sites -> “Thực hiện Hiến pháp và pháp luật góp phần xây dựng Nhà nước pháp quyền xã hội chủ nghĩa; bảo vệ quyền con người, quyền và nghĩa vụ cơ bản của công dân”
sites -> Ngày 16 tháng 11 năm 2010, Thủ tướng Chính phủ đã có Quyết định số 73/2010/QĐ-ttg ban hành Quy chế đầu tư xây dựng công trình lâm sinh
sites -> Bài Trò chơi cùng nhau qua cầu
sites -> TS. Hoàng Sỹ Kim Ban biên tập ts. Nguyễn Ngọc Hiếu ts. Nguyễn Việt Hùng Ths. Nguyễn Thúy Anh Ths. Trần Thị Thoa
sites -> BỘ TÀi chính số: 54/2014/tt-btc cộng hòa xã HỘi chủ nghĩa việt nam độc lập Tự do Hạnh phúc

tải về 9.49 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2024
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương