1. Thạch quyển và các dạng địa hình

THẠCH QUYỂN VÀ CÁC DẠNG ĐỊA HÌNH

1. Thạch quyển

Thạch quyển là lớp vỏ cứng của Trái đất, bao gồm: vỏ Trái đất và lớp trên của tầng man-ti được cấu tạo chủ yếu bằng các đá gra-nít và ba-zan. Chiều dày của thạch quyển thay đổi ở các vị trí khác nhau ở lục địa khoảng 100 km, đại dương khoảng 50 km.

Để nghiên cứu thạch quyển có nhiều ngành khoa học khác nhau. Địa chất học nghiên cứu về thành phần cấu tạo, nguồn gốc phát sinh và lịch sử phát triển của thạch quyển. Địa lí học chỉ nghiên cứu hình dạng bề mặt lớp vỏ cứng cuả Trái đất, tức là chỉ nghiên cứu về địa hình.

2. Địa hình

2.1. Khái niệm

Địa hình là hình dạng bề mặt Trái đất nói chung hay của một khu vực nói riêng. Địa hình được phân biệt bởi các yếu tố địa hình. Các yếu tố địa hình được đặc trưng bằng hình thái, trắc lượng hình thái, nguồn gốc và tuổi.

- Hình thái và trắc lượng hình thái

Hình thái: là dạng bề ngoài của các yếu tố địa hình, nó có thể là dương (lồi) như một quả núi hay âm (lõm) như một bồn địa, tròn như đỉnh một quả đồi hay nhọn như đỉnh các núi đá, có thể kín như một lòng chảo hay hở như một thung lũng sông hướng về phía biển.

Trắc lượng hình thái: là hình thái biểu thị bằng các kích thước chính xác của các yếu tố địa hình. Nó được biểu thị bằng các yếu tố định lượng như: diện tích, độ dài, độ cao tuyệt đối, độ sâu trung bình.- Nguồn gốc hình thành địa hình

Địa hình trên bề mặt Trái đất luôn biến đổi một mặt do những lực có nguồn gốc ở trong lòng Trái đất sinh ra (nội lực), mặt khác do những lực ở bên ngoài Trái đất sinh ra (ngoại lực).

Nội lực là lực được sinh ra ở bên trong Trái đất.

Nguyên nhân chủ yếu sinh ra nội lực là các nguồn năng lượng trong lòng Trái đất như: năng lượng của sự phân huỷ các chất phóng xạ, sự chuyển dịch và sắp xếp lại vật chất cấu tạo Trái đất theo trọng lực, sự ma sát vật chất.

Ngoại lực là những lực được sinh ra ở bên ngoài trên bề mặt Trái đất như các nguồn năng lượng của gió, mưa, nước chảy, băng, sóng biển.

Nguyên nhân chủ yếu sinh ra ngoại lực là do nguồn năng lượng bức xạ của Mặt trời.

Mối quan hệ của hai quá trình: các quá trình nội lực và ngoại lực xảy ra đồng thời trên bề mặt địa hình, nội lực có xu hướng tăng sự gồ ghề, còn ngoại lực có xu hướng giảm sự gồ ghề ấy. Mặc dù đối lập nhau nhưng quá trình nội lực và ngoại lực vẫn ảnh hưởng qua lại lẫn nhau gọi là mâu thuẫn thống nhất. Nội lực đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành các yếu tố địa hình lớn. Ngoại lực đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành các yếu tố địa hình nhỏ.

- Tuổi địa hình chỉ mức độ cổ hay trẻ của địa hình.

2.2. Các dạng địa hình chính

2.2.1. Địa hình kiến tạo

Qúa trình nội sinh đóng vai trò chủ yếu trong sự hình thành địa hình kiến tạo. Đặc điểm cơ bản của địa hình này là có sự tương ứng rất lớn giữa địa hình với cấu trúc địa chất và thường có cấu trúc rất lớn: miền núi, miền đồng bằng rộng lớn tương ứng với miền địa máng, miền nền.

2.2.2. Địa hình lục địa

Dựa vào độ cao trên lục địa có thể chia ra các loại địa hình: đồng bằng, đồi, cao nguyên, miền núi.

2.2.2.1. Địa hình miền núi

Là một dạng địa hình nhô cao rõ rệt trên mặt đất. Độ cao của núi thường trên 500m so với mực nước biển, có đỉnh nhọn, sườn dốc. Chỗ tiếp giáp giữa núi và mặt đất bằng phẳng ở xung quanh là chân núi. Sườn núi càng dốc thì đường chân núi biểu hiện càng rõ.

Dựa vào nguồn gốc và quá trình hình thành người ta chia địa hình núi ra làm 4 nhóm:

- Núi trẻ:

Là núi có cấu trúc địa chất nham thạch được hình thành trong các thời kỳ địa chất gần đây, chủ yếu thuộc Đại tân sinh như : núi An-pơ, Hy-ma-ly-a, An-des…

Đặc điểm: có độ cao tuyệt đối lớn, hình dáng núi còn sắc sảo với các đỉnh cao và nhọn. Các núi trẻ hiện nay vẫn còn được tiếp tục nâng cao (thường chỉ vài cm trong 100 năm).

- Núi già:

Là núi có cấu trúc địa chất, nham thạch phần lớn được hình thành từ thời cổ đại như: núi Uran, A-pa-lát…

Đặc điểm: các khối núi này đã bị bào mòn, độ cao tuyệt đối nhỏ và có hình dáng mềm mại.

- Núi tái sinh:

Là các miền núi được hình thành do việc nâng lên với biên độ lớn ở những miền núi cổ đã qua sang bằng như: Trường Sơn Bắc (Việt Nam), Thiên Sơn, Pa-mia (Trung Quốc).

Đặc điểm: núi tái sinh phụ thuộc vào số lượng các đứt gãy và sự di chuyển tương đối của các tản.

- Núi lửa:

Ở những nơi vỏ Trái đất bị rạn nứt, vật chất nóng chảy ở dưới sâu (mắc-ma) phun trào ra ngoài mặt đất, tạo thành núi lửa.

Núi lửa có dạng khối hình nón, đỉnh có miệng trũng, ở đó thường xuyên hoặc định kỳ phun ra các chất khí, hơi nước, đá tảng, tro hoặc dung nham nóng chảy. Đôi khi các chất khí và hơi nước cũng bốc ra từ các khe nứt ở sườn núi tạo nên các miệng phụ của núi lửa.

Núi lửa hiện nay được phân ra 2 loại: núi lửa hoạt động (còn phun trong thời gian gần đây) và núi lửa tắt (thôi phun trong thời gian dài).

Trên Trái đất có khoảng 500 núi lửa hoạt động, vùng ven bờ lục địa quanh Thái Bình Dương có gần 300 núi lửa còn hoạt động, vì vậy người ta gọi vùng này là "vành đai lửa Thái Bình Dương".

2.2.2.2. Địa hình đồng bằng (bình nguyên)

Đồng bằng là vùng đất rộng có bề mặt tương đối bằng phẳng hoặc gợn sóng. Độ cao trên mực nước biển nói chung là thấp dưới 200m. Trong miền đồng bằng cũng có thể có núi nhưng chiếm tỷ lệ không đáng kể.

Về nguyên nhân hình thành người ta chia ra làm hai dạng đồng bằng chính.

Đồng bằng mặt lớp: do phù sa các sông hay biển bồi tụ thường bằng phẳng, thấp thuận lợi cho phát triển nông nghiệp như: đồng bằng A-ma-dôn, đồng bằng sông Cửu Long, đồng bằng sông Trường Giang.

Đồng bằng máng nền: chiếm 30% diện tích các đồng bằng. Đồng bằng máng nền có bề mặt hơi lượn sóng do xâm thực có lựa chọn vì thế đồng bằng này còn có tên gọi là bán bìmh nguyên hay gọi khác hơn là đồng bằng bóc mòn. Dựa vào nhân tố gây ra bóc mòn, các đồng bằng này được chia thành đồng bằng mài mòn do biển hay đồng bằng nạo mòn do băng hay là đồng bằng thổi mòn do gió như đồng bằng Bắc Âu, Đông Âu.

2.2.2.3. Cao nguyên

Cao nguyên là dạng địa hình có độ cao tuyệt đối trên 500m, có bề mặt tương đối bằng phẳng hoặc gợn sóng, nhưng có sườn dốc nhiều khi dựng đứng thành vách so với vùng đất xung quanh. Về nguồn gốc, cao nguyên có thể hình thành do tác động bào mòn, san bằng lâu dài của các loại địa hình hoặc do bị một lớp đá phun trào dày như đá ba-zan phủ lên trên mặt. Ở nước ta Mộc Châu là cao nguyên bóc mòn còn Bảo Lộc là cao nguyên bề mặt có phủ đá ba-zan.

2.2.2.4. Đồi

Giữa vùng miền núi và đồng bằng có một vùng chuyển tiếp gọi là đồi. Đồi là một dạng địa hình nhô cao, có đỉnh tròn, sườn thoải nhưng độ cao tương đối của nó thường không quá 200m. Đồi ít khi đứng riêng lẻ mà thường hay tập trung thành vùng.

2.2.3. Địa hình bóc mòn - bồi tụ

Qúa trình ngoại sinh đóng vai trò chủ yếu trong sự hình thành địa hình bóc mòn - bồi tụ phát triển trên các địa hình kiến tạo và đem lại cho những yếu tố địa hình kiến tạo những dáng vẻ riêng biệt. Dựa vào các nhân tố hình thành có thể chia ra các dạng địa hình sau:

2.2.3.1. Địa hình do dòng chảy tạo thành

Địa hình do dòng chảy tạo thành là dạng địa hình phổ biến nhất trên bề mặt Trái đất. Địa hình do dòng chảy tạo thành rất đa dạng có thể lớn như các thung lũng sông, nhỏ như các mương sói. Các dạng địa hình này được hình thành do tác dụng phá huỷ và bồi tụ của dòng nước. Tác dụng phá huỷ của dòng nước gọi là tác dụng xâm thực. Xâm thực của dòng nước gồm xâm thực sâu (đào lòng) và xâm thực ngang. Cả hai quá trình này diễn ra đồng thời nhưng xâm thực sâu chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển dòng sông nhất là khu vực thượng nguồn thường tạo thành các thung lũng chữ V: đào sâu lòng, vách dốc đứng. Xâm thực ngang chiếm ưu thế ở khu vực trung và hạ lưu. Tại đây sông ngừng đào sâu lòng, đáy sông mở rộng, tạo thành các thung lũng hình chữ U. Xâm thực ngang xảy ra làm cho con sông đáng ra chảy thẳng nay trở nên ngoằn ngoèo. Những đoạn cong ấy của thung lũng sông gọi là khúc uốn của sông.

Các sản phẩm bị xâm thực được mang đi bằng con đường cơ học hay hoà tan. Đó là tác dụng

vận chuyển của dòng nước. Tại những nơi tốc độ dòng nước nhỏ đi hay lượng nước giảm xuống thì ở đó xảy ra các quá trình bồi tụ. Qúa trình này có thể xảy ra trên suốt dòng sông, nhưng chủ yếu vẫn là ở bộ phận hạ lưu và cửa sông. Tại đây, trong những điều kiện thuận lợi (phù sa của sông lớn, khu vực biển gần cửa sông nông, sóng biển yếu, thuỷ triều nhỏ…) sẽ hình thành các châu thổ, đồng bằng.

Dựa vào tính chất kéo dài của vận động dòng nước ta có thể chia địa hình nước chảy thành địa hình các dòng nước thường xuyên và các dòng nước tạm thời.

- Các dòng chảy tạm thời (là dòng chảy chỉ hình thành sau cơn mưa và sau khi tuyết tan) cũng tạo nên các dạng địa hình khác nhau.

+ Ở những khu vực cấu tạo bằng đá vụn bở, không có lớp phủ thực vật, mưa nhiều với cường độ lớn và sườn dốc thường tạo thành khe rãnh, mương sói. Khe rãnh, mương sói phát triển với cường độ và mật độ lớn tạo thành điạ hình xấu.

+ Dòng chảy tạm thời còn tạo thành nón phóng vật. Nón phóng vật là dạng địa hình bồi tụ, thường nằm dưới chân sườn núi, đồi có hình nửa cái nón, vật liệu ở đỉnh thô, càng xuống dưới chân vật liệu càng nhỏ.

- Các dòng chảy thường xuyên khi các rãnh lõm khắc sâu xuống nước ngầm, khi đó nước chảy ra thường xuyên thành suối, ngòi, sông. Sông, suối có tác dụng xâm thực vận chuyển và bồi tụ để tạo thành thung lũng sông và đồng bằng châu thổ.

+ Thung lũng sông là dạng địa hình âm kéo dài do xâm thực của dòng nước thường xuyên tạo thành có hướng dốc phù hợp với hướng dòng chảy của dòng sông.

+ Tam giác châu được hình thành ở mực cơ sở của các sông, phù sa của sông ra đến biển thì lắng đọng lại sẽ tạo thành tam giác châu.

2.2.3.2. Các quá trình sườn

Theo lý thuyết, sườn là tất cả những mặt nghiêng có độ dốc trên 0o. Vì vậy có thể nói quá trình sườn và các dạng địa hình do nó tạo thành phổ biến ở nhiều nơi. Đặc trưng nhất của quá trình sườn là sự di chuyển vật liệu theo khối, di chuyển vật liệu trực tiếp dưới tác động của trọng lực không thông qua môi trường trung gian nước sông, băng hà, gió, nước biển… Dựa vào tốc độ di chuyển quá trình sườn được chia làm hai kiểu:

Di chuyển nhanh bao gồm đá lở, đất trượt, bùn chảy, thường xảy ra chớp nhoáng trong khoảnh khắc.

Di chuyển chậm có đặc điểm xảy ra chậm, khó nhận biết nhưng rất phổ biến, bao gồm: trượt ngắn, xói mòn, sự va đập của giọt nước mưa, rửa tràn trên mặt.

Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến sự di chuyển trên sườn như độ dốc của sườn, tính gắn kết của đá cấu tạo sườn, tính ma sát và đặc điểm lớp phủ thực vật.

2.2.3.3. Địa hình cac-xtơ

Định nghĩa: trên bề mặt Trái đất có những miền được bao phủ bởi các nham thạch dễ hoà tan trong nước như: đá vôi, thạch cao…. Các miền đó do ảnh hưởng của nước ngầm và nước trên mặt tạo thành những dạng địa hình rất độc đáo mà từ lâu con người gọi là miền cac-xtơ. Sự xuất hiện và phát triển địa hình cac-xtơ gồm ba quá trình:

Qúa trình ăn mòn: là sự hoà tan gây ra do nước và các đi-ô-xit các-bon ở trong nước.

Quá trình xâm thực: là sự phá huỷ bằng con đường cơ giới của nước.

Qúa trình phong hoá sinh hoá học: đó là sự phân huỷ đá bằng những axit hữu cơ liên quan đến các hoạt động sinh sống của sinh vật như sự mọc cây, rụng lá.

Địa hình cac-xtơ rất phổ biến trên thế giới và Việt Nam với nhiều dạng địa hình như:

- Địa hình Cac-xtơ trên bề mặt là những dạng địa hình nhìn thấy được bên ngoài gồm các dạng:

+ Địa hình âm

Ca-ren là dạng địa hình âm nhỏ được hình thành do quá trình ăn mòn xảy ra trên những khe nứt hay trên những chỗ trũng xuống của bề mặt địa hình. Thường hay gặp ca-ren dưới hình thức những rãnh, giữa chúng là những mào đá sắc nhọn mà nhân dân ta thường gọi là đá tai mèo.

Phễu cac-xtơ, lũng cac-xtơ là dạng địa hình có sườn dốc, đáy của chúng có những hố hút nước, đây là những khoảng rỗng nhỏ, dạng ống, thẳng đứng hay nghiêng.

Cánh đồng Cac-xtơ là dạng địa hình âm lớn nhất. Trên mặt cánh đồng còn đầy những rảnh đá, giếng đứng, khe cạn.

+ Địa hình cac-xtơ tàn tích là những dạng địa hình dương còn sót lại sau quá trình mở rộng và nối liền các dạng địa hình cac-xtơ âm. Cac-xtơ tàn tích bao gồm : tháp cac-xtơ, nón và vòm cac-xtơ.

- Địa hình cac-xtơ ngầm: là dạng địa hình rất đặc biệt nước xâm nhập vào các lớp đá cac-xtơ bằng nhiều con đường khác nhau gây ra tác động phá huỷ (ăn mòn và xâm thực) cũng như bồi tụ (kết tủa, trầm lắng vật liệu bằng con đường cơ học) kết quả là hình thành các hang động.

Hang động là những khoảng rổng, có kích thước to, nhỏ khác nhau, hình thành trong các vùng núi đá vôi, do tác động hoà tan chất vôi của nước ngầm hoặc của nước thấm qua các khe nứt của đá, nhưng có chứa một lượng axit cac-bo-nic cao. Trong hang động đá vôi thường có các loại thạch nhũ có hình thù khác nhau như: măng đá, vú đá, cột đá.

2.2.3.4. Địa hình có các nguồn gốc tạo thành khác

Ngoài những nhân tố trên, địa hình còn có thể được hình thành do tác động của gió, băng hà hay nước biển… nhưng những dạng địa hình đó đều được hình thành ở những khu vực có những điều kiện tự nhiên nhất định.

- Địa hình do gió thường hay gặp những vùng khí hậu khô hạn, hoang mạc và bán hoang mạc nơi không có lớp phủ thực vật, đất đá khô, gió phát huy vai trò mạnh mẽ. Thường hay gặp là các dạng địa hình thổi mòn, các cồn cát, cánh đồng cát…

- Địa hình băng hà chỉ quan sát thấy ở các vùng vĩ độ cao hay núi cao, nơi nhiệt độ luôn luôn thấp, tuyết tích tụ lâu ngày biến đổi thành băng. Thường hay gặp là các dạng địa hình do băng hà hình thành như: thung lũng băng, những cao nguyên băng hà …

2.2.4. Địa hình miền bờ biển

Có nhiều nhân tố ảnh hưởng tới quá trình phát triển địa hình bờ biển như đá cấu tạo bờ, cấu trúc địa chất, khí hậu và nhất là tác động của biển (sức công phá, thuỷ triều, đặc tính lí hoá của nước biển…). Địa hình bờ biển phân ra thành hai dạng chính :

Các dạng địa hình mài mòn: được hình thành chủ yếu do sự phá huỷ của sóng. Khi sóng vỗ bờ, bản thân nó có một sức va đập lớn, lại cộng thêm sức phá huỷ của các tảng đá vật liệu do nó

mang theo, làm cho bờ bị ăn lõm tạo thành hàm ếch sóng vỗ. Hàm ếch ngày càng ăn sâu, đến một mức độ nhất định thì cả phần đá ở trên bị sập xuống. Vật liệu phá huỷ bị lôi ra xa bờ và trầm lắng lại dưới đáy tạo thành nền mài mòn. Địa hình mài mòn thường đặc trưng cho những khu vực có bờ cấu tạo bằng đá cứng, cao và dốc.

Các dạng địa hình bồi tụ: nếu bờ biển thoải, cấu tạo bằng các vật liệu vụn thì sẽ xảy ra quá trình bồi tụ. Khi sóng đánh vào bờ sẽ phá huỷ bờ và các vật liệu bị lôi cuốn theo hướng ngang với bờ hay dọc theo bờ tuỳ theo năng lượng của sóng, hướng sóng đánh vào bờ, độ sâu của khu vực …Khi sóng mất dần năng lượng thì sức phá huỷ và vận chuyển giảm, quá trình bồi tụ bắt đầu, hình thành các cồn cát duyên hải, các đầm phá, bãi nối liền đảo… Dạng địa hình bồi tụ thường tạo ra các kiểu bờ thẳng, đơn giản, có mũi đất nhọn. Nơi đây thuận tiện cho việc phát triển nghề muối, nuôi thuỷ sản hoặc tổ chức thành các bãi tắm, khu du lịch nghỉ mát, an dưỡng.