Sự phát triển của khái niệm Geosynclines

Một geosyncline có thể được định nghĩa là một vật thể hoặc trầm tích tích tụ nhanh, dày đặc được hình thành trong một vành đai dài, hẹp, lún xuống của biển, thường song song với một rìa mảng. (Từ điển địa lý Oxford)

Hoặc chúng ta có thể nói geosyncline là một vết lõm tuyến tính rất lớn hoặc làm cong vênh lớp vỏ trái đất, được lấp đầy (đặc biệt là ở khu vực trung tâm) với một lớp trầm tích sâu bắt nguồn từ các khối đất ở mỗi bên và lắng đọng trên sàn nhà trầm cảm với tốc độ xấp xỉ bằng tốc độ chậm, liên tục lắng xuống trong một khoảng thời gian dài của thời gian địa chất. (Từ điển chim cánh cụt)

Sự phát triển của khái niệm Geosynclines:

Khái niệm về địa kỹ thuật ra đời vào năm 1859. Dựa trên nghiên cứu về địa tầng và cấu trúc của người Appalachia phía bắc, James Hall đã phát hiện ra rằng các trầm tích Palaeozoic gấp khúc thuộc các dãy núi có nguồn gốc nước nông có độ dày 12 km . James Hall cũng nhận thấy rằng độ dày lớn hơn từ mười đến hai mươi lần so với các tầng đá chưa được mở ra ở các độ tuổi tương ứng được tìm thấy ở vùng đất thấp phía trong phía tây.

Sự lắng đọng của chuỗi đá phiến, đá sa thạch và đá vôi khổng lồ cho thấy tầng bên dưới của những tảng đá cũ bị sụt giảm bởi một lượng tương tự. Sự hình thành núi có trước thời gian cong vênh kéo dài trong đó quá trình tích tụ trầm tích duy trì sự cân bằng với độ lún của lớp vỏ. Dana (1873) đã gọi những vành đai kéo dài như sụt lún và lắng đọng là 'geosynclines'.

H. Stille tiếp tục phân loại geosynclines thành miogeosynclines và eugeosynclines. Eugeosynclines được đặc trưng bởi hoạt động núi lửa không liên tục trong quá trình bồi lắng, trong khi miogeosynclines có hoạt động núi lửa thấp.

Hai lớp được tìm thấy cạnh nhau được phân tách bằng một đường dẫn ở giữa. Miogeosynclines hiện được coi là các rìa lục địa trước đây giống như các rìa Đại Tây Dương và eugeosynclines đại diện cho các lưu vực tương đương bị biến dạng và biến dạng của các lưu vực đại dương có cường độ nhỏ hơn như các lưu vực cận biên của phía tây Thái Bình Dương, Biển Nhật Bản Okshotsk.

Schuchert phân loại geosynclines trên cơ sở kích thước, vị trí và lịch sử tiến hóa.

Ba loại theo ông như sau:

(i) Monogeosynclines đặc biệt dài và hẹp. Các geosynclines như vậy nằm trong một lục địa hoặc dọc theo các khu vực duyên hải. Chúng được gọi là "mono" vì chúng chỉ đi qua một chu kỳ bồi lắng và xây dựng núi. Một ví dụ là geosyncline Appalachian đã được gấp lại từ Ordovician đến thời Permi.

(ii) Polygeosynclines rộng hơn monogeosynclines. Những geosynclines này có thời gian tồn tại lâu hơn so với monogeosynclines. Họ đã vượt qua, thông qua hơn một giai đoạn của sự hình thành. Rockies và Ural geosynclines là ví dụ về polygeosynclines. Những dãy núi như vậy thể hiện các phản tuyến song song phức tạp được gọi là geanticlines.

(iii) Mesogeosynclines được bao quanh bởi các lục địa ở tất cả các phía. Chúng có độ sâu lớn hơn và một lịch sử địa chất dài và phức tạp.

E. Haug định nghĩa geosynclines là vùng nước sâu có chiều dài đáng kể nhưng chiều rộng tương đối hẹp. Haug đã vẽ các bản đồ địa lý của thế giới để chứng minh rằng những ngọn núi gấp ngày nay có nguồn gốc từ các địa kỹ thuật lớn của quá khứ. Haug yêu cầu năm địa ngục lớn thuộc kỷ nguyên Mesozoi, cụ thể là (i) Thánh lễ Bắc Đại Tây Dương (ii) Thánh lễ Trung-Tây (iii) Thánh lễ Châu Phi - Brazil (iv) Thánh Lễ Madagascar-Ấn Độ Úc và (v) Thái Bình Dương. geosynclines nằm giữa các khối cứng nhắc này: (i) Rockies geosyncline (ii) Ural geosyncline (iii) Tethys geosyncline và (iv) Circum-Pacific geosyncline. Theo Haug, các giai đoạn vượt biển và thoái bộ của biển có tác động trực tiếp đến các lề của vùng ven biển.

Các trầm tích mịn hơn được lắng đọng tập trung trong geosynclines trong khi các trầm tích thô hơn được lắng đọng ở các khu vực cận biên nơi độ sâu của nước nông Tất cả các geosynclines không có cùng chu kỳ trầm tích, sụt lún, nén và gấp khúc trầm tích. Lý thuyết của Haug bị chỉ trích vì những ý tưởng khó hiểu của nó.

Bản đồ địa lý học của Haug cho thấy các khu vực đất rộng lớn hơn không đáng kể so với các khu vực đại dương hoặc địa kỹ thuật. Các nhà phê bình đưa ra câu hỏi về sự tồn tại của một vùng đất rộng lớn như vậy sau kỷ nguyên Mesozoi. Ý tưởng của Haug về địa kỹ thuật sâu cũng không được chấp nhận vì bằng chứng về hóa thạch biển được tìm thấy ở Fold Mountains. Các sinh vật biển mà từ đó hóa thạch có nguồn gốc chỉ được tìm thấy ở vùng nước nông. Theo JW Evans, hình dạng và hình dạng của geosynclines thay đổi theo những thay đổi xảy ra trong môi trường.

Theo Evans, (i) geosynclines có thể được đặt giữa hai vùng đất, ví dụ, geosyncline giữa Laurasia và Gondwanaland; (ii) địa kỹ thuật có thể được tìm thấy ở phía trước một ngọn núi hoặc cao nguyên, ví dụ, sau khi nguồn gốc của dãy Hy Mã Lạp Sơn có một rãnh dài phía trước dãy Hy Mã Lạp Sơn sau đó chứa đầy trầm tích dẫn đến sự hình thành của Ấn Độ rộng lớn Đồng bằng Gangetic; (iii) geosynclines được tìm thấy dọc theo rìa lục địa; (iv) geosynclines có thể tồn tại ở phía trước cửa sông.

Theo Arthur Holmes, các chuyển động của trái đất chứ không phải sự lắng đọng gây ra sụt lún của geosynclin thông qua một quá trình lâu dài và dần dần, ví dụ, sự lắng đọng trầm tích lên đến 12.160 mét trong geosyncline của Appalachia có thể có thể trong khoảng thời gian 300.000.000 năm. Holmes xác định bốn loại.

(i) Geosyncline được hình thành bởi Di chuyển Magmatic:

Holmes coi lớp vỏ trái đất được tạo thành từ ba lớp:

(a) Lớp granodiorit ngoài (dày 10-12 km);

(b) Amphibolit trung gian (dày 20-25 km); (b) amphibolit trung gian (dày 20-25 km);

(c) Eclogite và một số peridotite. Sự di chuyển của magma từ lớp trung gian đến các khu vực xung quanh gây ra sụt lún của các lớp trên, dẫn đến sự hình thành của geosyncline.

(ii) Geosynclines được hình thành bởi biến thái:

Các lớp đá thấp nhất bị biến chất do nén gây ra bởi sự hội tụ của dòng điện đối lưu. Do đó, mật độ của đá tăng dẫn đến sự hình thành geosyncline. Holmes tin rằng Biển Caribbean, phần phía tây của Địa Trung Hải và Biển Banda được hình thành do quá trình này.

(iii) Geosynclines được hình thành bằng cách nén:

Lún có thể xảy ra trong lớp vỏ trái đất do nén. Một hoạt động nén như vậy xảy ra do các dòng đối lưu hội tụ. Ví dụ như Vịnh Ba Tư và máng Ấn Độ.

(iv) Geosynclines được hình thành do lớp Sialic mỏng hơn:

Khi một cột của dòng đối lưu tăng phân kỳ sau khi đến lớp dưới cùng của lớp vỏ, hai khả năng sẽ xuất hiện, (a) sial bị kéo dài ra do lực kéo. Điều này gây ra sự mỏng đi của các lớp sialic và sự hình thành của geosynclines. (b) Khối lục địa có thể bị phá vỡ để tạo thành geosynclines. Ví dụ được tìm thấy trong geosyncline trước đây.

Dustar đã xác định ba loại địa kỹ thuật trong phân loại của mình chủ yếu dựa trên cấu trúc của các dãy núi, (i) Địa kỹ thuật liên lục địa nằm giữa hai khối đất. (Schogert's monogeosyncline trùng với loại này.) (Ii) Các địa kỹ thuật lục địa lục địa nằm ở biên giới của các lục địa; (iii) Geosynclines tuần hoàn đại dương được tìm thấy dọc theo các khu vực duyên hải của đại dương. Geosynclines như vậy cũng được gọi là loại geosynclines đặc biệt hoặc geosynclines duy nhất.

Lý thuyết Orogen địa kỹ thuật của Kober:

Nhà địa chất người Đức Kober trong cuốn sách Der Bauder Erde của ông đã thiết lập một mối quan hệ chi tiết và có hệ thống giữa các địa kỹ thuật và khối lượng cứng nhắc của các mảng lục địa và sự hình thành của Núi Fold. Lý thuyết địa kỹ thuật của Kober dựa trên các lực co lại được tạo ra do sự làm mát của trái đất. Theo quan điểm của Kober, các lực co lại của trái đất dẫn đến các chuyển động ngang của các chân trước, từ đó ép các trầm tích thành những ngọn núi lớn.

Theo Kober, những ngọn núi của hiện tại chiếm các vị trí địa kỹ thuật của thời kỳ đầu. Các geosynclines hoặc vùng di động của nước đã được xác định là 'nguồn gốc' bởi Kober. Các khối cứng nhắc bao quanh geosynclines được gọi là "kratogen". Những kratogens như vậy bao gồm Khiên Canada, Khiên Baltic, Khiên Siberia, Ấn Độ bán đảo, Khối Trung Quốc, Thánh lễ Brazil, Khiên châu Phi, và các khối cứng nhắc của Úc và Nam Cực.

Kober coi Thái Bình Dương đã được hình thành khi geosyncline ở giữa Thái Bình Dương ngăn cách các bờ biển phía bắc và nam Thái Bình Dương sau đó chứa đầy nước và chìm xuống. Ông đã xác định các đơn vị hình thái học dựa trên các đặc điểm bề mặt của trái đất trong kỷ nguyên Mesozoi, ví dụ, (i) Châu Phi cùng với một số phần thuộc về Ấn Độ Dương và Đại Tây Dương, (ii) vùng đất Ấn Độ Úc, (iii) Vùng đất Á-Âu, (iv) ) Lục địa Bắc Thái Bình Dương, (v) Nam lục địa Thái Bình Dương, (vi) Nam Mỹ và Nam Cực.

Kober đã phân định sáu giai đoạn xây dựng núi lớn. Ba thời kỳ xây dựng núi rất ít được biết đến đã xảy ra trong Thời kỳ Precambria. Điều này được theo sau bởi hai thời kỳ chính trong kỷ nguyên Palaeozoic, sự hình thành Caledonia đã kết thúc vào cuối thời kỳ Silurian và nguồn gốc Variscan đã kết thúc trong Thời kỳ Permi-Carboniferous. Nguồn gốc thứ sáu và cuối cùng được gọi là nguồn gốc núi Alps đã được hoàn thành trong Đại học Đệ tam.

Kober cho rằng toàn bộ quá trình xây dựng núi trải qua ba giai đoạn liên kết chặt chẽ với nhau.

(i) Litvaesis:

Giai đoạn này được đặc trưng bởi sự sáng tạo, bồi lắng và sụt lún của geosynclines. Geosynclines được hình thành do sự co lại gây ra bởi quá trình làm mát trái đất. Các forelands hoặc kratogens mà biên giới geosynclines chịu thua các lực lượng từ chối. Kết quả là, liên tục đeo một cách đá và đá cuội từ các chân trước và lắng đọng các vật liệu bị xói mòn trên các lớp của geosynclines. Điều này dẫn đến sự sụt lún của geosynclines. Các quá trình sinh đôi của sự lắng đọng trầm tích và sụt lún kết quả đã dẫn đến sự lắng đọng trầm tích hơn nữa và làm tăng độ dày của trầm tích.

(ii) Orogenesis:

Trong giai đoạn này, trầm tích địa kỹ thuật được nén và gấp lại thành các dãy núi. Có sự hội tụ của các chân trước về phía nhau do lực co của trái đất. Các lực nén khổng lồ được tạo ra bởi các chân trước di chuyển này tạo ra sự co lại, ép và gấp các trầm tích lắng đọng trên giường địa kỹ thuật.

Các dãy núi song song được tìm thấy ở cả hai phía của geosyncline đã được Kober gọi là rand ketten có nghĩa là các phạm vi biên. Kober đã xem việc gấp các trầm tích địa kỹ thuật phụ thuộc vào cường độ của các lực nén. Các lực nén có cường độ bình thường và trung bình tạo ra các dải biên ở hai bên của geosyncline khiến phần giữa không bị ảnh hưởng.

Phần giữa mở ra được gọi là zwischengebirge (giữa các ngọn núi) hoặc khối lượng trung bình. Kober đã cố gắng giải thích các hình thức và cấu trúc của những ngọn núi gấp trong bối cảnh khối lượng trung bình. Ông đã xem Thethys geosyncline như giáp với đất nước châu Âu ở phía bắc và đất liền châu Phi ở phía nam.

Các trầm tích trầm tích của geosyncline Tethys đã trải qua quá trình nén lớn do sự chuyển động hội tụ của vùng đất châu Âu (đất liền) và đất liền châu Phi, dẫn đến sự hình thành hệ thống núi Alps. Ví dụ, Pyrenees, Betic Cordillera, dãy Provence, Carpathians, dãy Alps thích hợp, dãy núi Balkan và dãy núi Kavkaz ra đời do sự di chuyển về phía bắc của đất nước châu Phi, trong khi dãy núi Atlas, Apennines, Dinarides, Hellenides và Taurides được hình thành bởi sự di chuyển về phía nam của đất nước châu Âu.

Ví dụ về các khối lượng trung bình như vậy được tìm thấy trong khối trung vị Hungary nằm giữa Carpathians và Dinaric Alps ở hai bên. Biển Địa Trung Hải là một khối trung bình được đặt giữa Dãy núi Pyrenees-Provence ở phía bắc và dãy núi Atlas và phần mở rộng phía đông của chúng ở phía nam. Ví dụ về khối lượng trung bình là cao nguyên Anatilian nằm giữa Pontic và Taurus, và cao nguyên Iran nằm giữa Zagros và Elburz.

Kober lập luận rằng các dãy núi gấp Asiatic Alps có thể được chia thành hai loại chính dựa trên hướng của các nếp gấp: (a) các phạm vi được hình thành bởi sự nén về phía bắc như Pontic, Taurus, Caucasus, Kunlun, Yannan và Annan và (b) các phạm vi được hình thành bởi sự nén về phía nam như Zagros, Elburz (Iran), dãy Oman, dãy Hy Mã Lạp Sơn, v.v.

Khối lượng trung bình được tìm thấy dưới nhiều hình thức khác nhau: (i) cao nguyên như cao nguyên Tây Tạng giữa Kunlun và dãy Hy Mã Lạp Sơn, Phạm vi Lưu vực giáp với dãy Wasatch và Sierra Nevada (Hoa Kỳ); (ii) đồng bằng như đồng bằng Hungary giáp với Carpathian và Dinaric Alps; (iii) các vùng biển như Biển Caribê giữa các ngọn núi ở Trung Mỹ và Tây Ấn.

(Iii) Gliptogenesis:

Giai đoạn xây dựng núi này được đặc trưng bởi sự tăng dần của các dãy núi và các quá trình tố cáo đang diễn ra bởi các tác nhân tự nhiên.

Lý thuyết địa kỹ thuật của Kober đã đưa ra một lời giải thích thỏa đáng cho một vài khía cạnh của việc xây dựng núi. Lý thuyết, tuy nhiên, bị thiếu sót. Đầu tiên, lực co lại được tạo ra bởi sự làm mát của trái đất là không đủ cho sự hình thành của những ngọn núi lớn như dãy Hy Mã Lạp Sơn và dãy Alps. Thứ hai, Suess lập luận rằng chỉ một bên của geosyncline di chuyển trong khi bên còn lại giữ tĩnh. Suess gọi bên chuyển động là 'backland' và bên ổn định là 'đất nước'.

Ông cho rằng dãy Hy Mã Lạp Sơn được hình thành do sự di chuyển về phía nam của Angaraland; Gondwanaland không di chuyển. Quan sát này bây giờ không liên quan trong ánh sáng của Lý thuyết kiến ​​tạo mảng. Bằng chứng về chủ nghĩa nhợt nhạt và sự lan rộng dưới đáy biển chứng minh rằng cả hai chân trước di chuyển về phía nhau. Thứ ba, lý thuyết của Kober đã thành công trong việc giải thích những ngọn núi có phần mở rộng về phía đông-tây, nhưng những lý thuyết có hướng bắc-nam khó có thể được giải thích dựa trên lý thuyết của ông.

Kober, tuy nhiên, đã được công nhận vì đã quy định sự hình thành của geosynclines và vai trò của geosynclines trong sự hình thành núi.

Khái niệm hiện đại về Geosyncline:

Các ý tưởng về geosynclines đã trải qua một sự thay đổi đáng kể với sự ra đời của Lý thuyết kiến ​​tạo mảng. Rìa lục địa được đặt dọc theo rìa mảng được biết đến với sự hút chìm, va chạm hoặc chuyển động lỗi biến đổi được gọi là lề hoạt động, trong khi rìa lục địa dịch chuyển khỏi trục lan truyền được gọi là thụ động.

Ví dụ, trên bờ biển phía đông của Bắc Mỹ, một rìa lục địa thụ động tiếp tục lắng đọng trầm tích với sự di chuyển dần dần của lục địa ra khỏi trục lan rộng. Các thạch quyển trở nên lạnh hơn và đặc hơn với tốc độ gia tăng kèm theo đáy đại dương ngày càng sâu hơn ngoài rìa thụ động, khi các trầm tích tiếp tục lắng đọng dưới đáy đại dương. Một cột trầm tích dày như vậy dọc theo biên của lề thụ động được gọi là geosyncline.

Các nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn thứ hai của thế kỷ 20 cho thấy geosyncline là một cơ thể dày, tích lũy nhanh, nằm song song với lục địa. Ý tưởng lâu đời về geosyncline hoặc máng nội tâm được bao bọc bởi những ngọn núi đóng góp trầm tích cần phải bị từ bỏ. Sự tích tụ trầm tích có thể diễn ra trên thềm lục địa và độ dốc hoặc trong một máng hoặc rãnh.

Ngày nay, thuật ngữ 'geocline' được sử dụng vì cấu trúc của geosyncline không phải là máng hai mặt; đúng hơn, nó cởi mở hơn đối với đại dương.

Geoclines của lề lục địa thụ động có thể được chia thành hai loại: miogeoclines hoặc nêm của trầm tích nước nông có nguồn gốc biển tạo thành thềm lục địa; và eugeoclines hoặc nêm của trầm tích biển sâu lắng đọng dưới chân dốc lục địa và nằm trên lớp vỏ đại dương. Cả hai loại geocline đều được tạo ra bởi các trầm tích tích lũy kèm theo sự sụt lún chậm của thạch quyển.

Ở Vịnh Mexico, trầm tích miogeocline đạt độ dày 20 km ở rìa ngoài của thềm lục địa. Trầm tích Eugeocline được tìm thấy trong lớp vỏ đại dương ngay phía trên một ngọn núi lửa đại dương. Sự tích tụ liên tục của trầm tích trong miogeoclines trong khoảng 200 triệu năm là có thể do chìm lớp vỏ do tải lượng trầm tích. Các khu vực miogeocline có tầm quan trọng kinh tế lớn do có sẵn dầu khoáng.