Biển Đông là một biển rìa hình thành do tách giãn đáy biển: khoảng từ 33 đến 15 triệu năm trước, rìa lục địa Đông Á bị kéo căng, nứt vỡ, rồi một đáy đại dương mới sinh ra ở giữa, đẩy hai bờ rời xa nhau. Kết quả là một lòng chảo sâu hơn 5.000 m ở trung tâm, bao quanh bởi các thềm lục địa rộng ở phía bắc và phía nam, một rìa hẹp dốc dọc miền Trung Việt Nam, và một rãnh hút chìm ở phía đông. Chính lịch sử đó quyết định hình dạng bờ biển, các bồn trầm tích chứa dầu khí và những đảo núi lửa nhỏ ngoài khơi Việt Nam.
Biển Đông trong bức tranh kiến tạo
Biển Đông rộng khoảng 3,4–3,5 triệu km², nằm giữa lục địa châu Á và chuỗi đảo Philippines, Borneo. Nó thuộc nhóm "biển rìa": những biển nằm giữa lục địa và một cung đảo, phổ biến dọc rìa tây Thái Bình Dương như biển Nhật Bản, biển Philippines, biển Sulu.
Ba ranh giới lớn bao quanh Biển Đông:
- Phía bắc và tây bắc: rìa lục địa Hoa Nam và vịnh Bắc Bộ, thuộc khối lục địa châu Á.
- Phía tây và tây nam: bán đảo Đông Dương và thềm Sunda rộng lớn.
- Phía đông: rãnh Manila, nơi đáy Biển Đông đang chúi xuống dưới đảo Luzon của Philippines, nghĩa là biển này đang bị "nuốt" dần ở bờ đông.
Lịch sử mở ra của Biển Đông
| Thời gian (ước tính) | Diễn biến |
|---|---|
| Khoảng 60–35 triệu năm trước | Rìa lục địa Đông Á bị kéo căng, vỏ lục địa mỏng dần, xuất hiện các bồn sụt dọc rìa |
| Khoảng 33–32 triệu năm trước | Vỏ lục địa đứt hẳn, đáy đại dương bắt đầu hình thành ở bồn phía đông |
| Khoảng 23 triệu năm trước | Trục tách giãn nhảy về phía nam, tách giãn lan dần sang bồn tây nam |
| Khoảng 16–15 triệu năm trước | Tách giãn ngừng; lòng chảo trung tâm bắt đầu nguội và lún dần |
| Từ đó tới nay | Núi lửa bazan rải rác sau tách giãn; hút chìm ở rãnh Manila; sông lớn bồi đắp thềm lục địa |
Các con số trên là ước tính từ dải từ tính đáy biển và mẫu khoan. Năm 2014, chuyến khoan IODP Expedition 349 của Chương trình Khoan Đại dương Quốc tế lần đầu khoan xuyên trầm tích tới đá bazan đáy lòng chảo trung tâm Biển Đông, lấy mẫu định tuổi trực tiếp. Kết quả giúp chính xác hoá thời điểm tách giãn bắt đầu và kết thúc, dù chi tiết từng giai đoạn vẫn được tiếp tục bàn.
Vì sao Biển Đông mở ra: còn nhiều giả thuyết
Nguyên nhân sâu xa của sự tách giãn là đề tài tranh luận lâu năm. Một giả thuyết nổi tiếng gắn với va chạm Ấn Độ – châu Á: khi tiểu lục địa Ấn Độ húc vào châu Á, các khối lục địa ở Đông Nam Á bị ép trồi ra phía đông nam dọc những đứt gãy lớn, trong đó có đới đứt gãy sông Hồng, và chuyển động đó góp phần mở Biển Đông. Giả thuyết khác nhấn mạnh lực kéo từ một mảng đại dương cổ bị hút chìm ở phía nam, dưới Borneo. Nhiều nhà địa chất cho rằng cả hai cơ chế đều góp phần. Đây là chỗ khoa học chưa có câu trả lời cuối cùng.
Lòng chảo sâu ở giữa
Lòng chảo trung tâm Biển Đông nằm trên vỏ đại dương thật sự, gồm bazan phủ trầm tích dày. Độ sâu phổ biến 4.000–4.500 m, chỗ sâu nhất hơn 5.000 m. Đáy lòng chảo không hoàn toàn phẳng: còn nhận ra dấu vết trục tách giãn cũ và nhiều núi ngầm núi lửa mọc lên sau khi tách giãn ngừng.
So với các đại dương lớn, đây là một "đại dương tí hon" và tương đối trẻ. Vì tách giãn đã ngừng khoảng 15 triệu năm và phía đông đang bị hút chìm, về lâu dài địa chất, lòng chảo này đang dần thu hẹp.
Rìa phía Việt Nam: hẹp ở giữa, rộng hai đầu
Ai từng đi biển dọc Việt Nam đều thấy vùng biển miền Trung sâu nhanh hơn vịnh Bắc Bộ và vùng biển phía Nam. Nguyên nhân địa chất:
- Miền Trung: rìa lục địa chạy theo một đới đứt gãy lớn gần theo hướng bắc – nam ngoài khơi, các nhà địa chất Việt Nam thường gọi là đới đứt gãy kinh tuyến 109°. Đới này hoạt động như một ranh giới trượt khi Biển Đông mở ra, làm rìa lục địa bị cắt dốc, thềm hẹp, sườn dốc đổ xuống sâu.
- Vịnh Bắc Bộ: nằm trên bồn sông Hồng, một bồn sụt được lấp đầy bởi lớp trầm tích dày nhiều km do sông Hồng mang từ vùng núi Tây Bắc và Vân Nam xuống. Bồn này gắn với hoạt động của đới đứt gãy sông Hồng.
- Phía Nam: nằm trên thềm Sunda ổn định và rộng, phù sa sông Mê Kông bồi lên tạo đồng bằng châu thổ và thềm nông rộng lớn. Trong thời kỳ băng hà, vùng thềm này lộ ra thành đất liền.
Các bồn trầm tích và dầu khí
Khi rìa lục địa bị kéo căng, nhiều bồn sụt hình thành và được trầm tích lấp đầy qua hàng chục triệu năm. Chất hữu cơ trong trầm tích bị chôn sâu, nóng lên, sinh ra dầu khí. Ở phía Việt Nam, các bồn trầm tích chính thường được nhắc gồm bồn Sông Hồng, bồn Phú Khánh, bồn Cửu Long, bồn Nam Côn Sơn và bồn Malay – Thổ Chu.
Bồn Cửu Long có một nét địa chất đặc biệt nổi tiếng trong giới dầu khí: tại mỏ Bạch Hổ, dầu không chỉ nằm trong đá cát kết như thông thường mà phần lớn nằm trong đá móng granit nứt nẻ bên dưới. Đá granit vốn đặc, nhưng các khe nứt do kiến tạo tạo thành mạng lưới chứa dầu. Phát hiện và khai thác dầu trong đá móng ở Bạch Hổ từ thập niên 1980 trở thành ví dụ được giới địa chất dầu khí quốc tế tham khảo.
Núi lửa trẻ ngoài khơi Việt Nam
Sau khi tách giãn ngừng, vỏ Trái Đất vùng Biển Đông và Đông Dương vẫn có những đợt phun bazan, kéo dài tới rất gần thời nay về mặt địa chất. Chúng để lại cao nguyên bazan Tây Nguyên trên đất liền và một chuỗi đảo núi lửa ngoài khơi: Cồn Cỏ ở Quảng Trị, Lý Sơn ở Quảng Ngãi, Phú Quý ở vùng biển Nam Trung Bộ, cùng nhiều núi lửa ngầm chưa nhô lên mặt nước.
Vùng biển gần Phú Quý được ghi nhận có hoạt động núi lửa ngầm trong thế kỷ 20: tài liệu địa chất Việt Nam thường nhắc tới đợt phun năm 1923 tạo ra một hòn đảo nhỏ, được gọi là Hòn Tro, rồi bị sóng bào mòn biến mất sau đó. Các nghiên cứu cho thấy vùng này vẫn có dấu hiệu hoạt động địa nhiệt, dù không có lý do để cho rằng một vụ phun lớn sắp xảy ra.
Động đất và sóng thần: nói ngắn
Rìa Việt Nam không nằm trên ranh giới mảng nên ít động đất mạnh. Nguồn nguy cơ sóng thần đáng kể nhất trong Biển Đông là rãnh Manila ở phía đông, chủ đề đã có bài riêng ở site khác trong hệ. Về mặt địa chất, rãnh Manila là phần "đuôi" của câu chuyện: nơi đáy Biển Đông sinh ra từ 15 triệu năm trước đang dần quay về lòng manti.
Góc nhìn hôm nay
Hiểu Biển Đông hình thành thế nào giúp giải thích nhiều chuyện quen thuộc: vì sao ngư trường miền Trung có nước sâu sát bờ và hiện tượng nước trồi, vì sao dầu khí tập trung ở thềm lục địa phía Nam, vì sao Lý Sơn, Phú Quý có đất đỏ và đá đen núi lửa. Đây là kiến thức nền chung của khoa học Trái Đất, được các nhà địa chất nhiều nước cùng nghiên cứu.
Muốn tìm hiểu tiếp, có thể đến Bảo tàng Địa chất Việt Nam ở Hà Nội và Bảo tàng Hải dương học ở Nha Trang, tham quan đảo Lý Sơn để thấy dung nham và miệng núi lửa cổ ngay trên bờ biển. Báo cáo sơ bộ của IODP Expedition 349 được công bố mở trên trang của chương trình, có ảnh lõi khoan đáy lòng chảo.
Câu hỏi thường gặp
Biển Đông hình thành khi nào?
Đáy đại dương của Biển Đông hình thành chủ yếu trong khoảng 33 đến 15 triệu năm trước, khi rìa lục địa Đông Á bị kéo căng và tách giãn. Trước đó rìa lục địa đã bị kéo mỏng và sụt lún trong hàng chục triệu năm.
Biển Đông sâu nhất bao nhiêu mét?
Lòng chảo trung tâm Biển Đông sâu phổ biến 4.000–4.500 m, chỗ sâu nhất hơn 5.000 m. Phần lòng chảo này nằm trên vỏ đại dương thật sự, khác với các thềm lục địa nông quanh rìa.
Vì sao biển miền Trung Việt Nam sâu hơn vịnh Bắc Bộ?
Rìa lục địa miền Trung chạy dọc một đới đứt gãy lớn hình thành khi Biển Đông mở ra, nên thềm hẹp và sườn dốc. Vịnh Bắc Bộ nằm trên một bồn trầm tích được sông Hồng lấp đầy, nên nông và thoải.
Ngoài khơi Việt Nam có núi lửa không?
Có. Các đảo Cồn Cỏ, Lý Sơn, Phú Quý là đảo núi lửa bazan, và đáy biển có nhiều núi lửa ngầm. Tài liệu địa chất ghi nhận một đợt phun ngầm gần Phú Quý năm 1923 tạo ra hòn đảo nhỏ gọi là Hòn Tro, sau đó bị sóng bào mòn.
Dầu mỏ Bạch Hổ có gì đặc biệt?
Phần lớn dầu ở mỏ Bạch Hổ thuộc bồn Cửu Long nằm trong đá móng granit nứt nẻ, không phải trong đá cát kết như phần lớn mỏ dầu khác. Đây là ví dụ nổi tiếng về dầu chứa trong đá móng.
