Phát hiện chấn động: Một mảng kiến tạo Trái Đất đang tự tách rời

Quá trình này, được các nhà khoa học nhận định là một phần của vòng đời tự nhiên của đới hút chìm, có thể giúp ngăn chặn sự va chạm liên tục giữa các mảng và bảo tồn lịch sử địa chất của hành tinh.

Nhà địa chất học Brandon Shuck từ Trường đại học bang Louisiana, Mỹ, ví von quá trình hình thành đới hút chìm như việc "đẩy một đoàn tàu lên dốc, cần một nỗ lực rất lớn". Tuy nhiên, một khi đã bắt đầu, nó lại giống như "đoàn tàu đang lao xuống dốc, không thể dừng lại". Để kết thúc quá trình này, cần một sự kiện kịch tính, mà ông gọi là "một vụ tai nạn tàu hỏa".

Vỏ Trái Đất không phải là một khối đá liền mạch mà được cấu thành từ nhiều phiến đá khổng lồ, hay còn gọi là mảng kiến tạo, trôi nổi trên lớp phủ nóng chảy. Sự chuyển động không ngừng của các mảng này dẫn đến các hiện tượng địa chất như cọ xát, tách giãn và hút chìm - khi một cạnh của mảng bị đẩy xuống dưới mảng liền kề.

Đới hút chìm Cascadia: Nơi bốn mảng kiến tạo gặp nhau

Một trong những đới hút chìm đặc biệt nguy hiểm nằm ở phía bắc Thái Bình Dương, ngoài khơi đảo Vancouver, Canada, được gọi là đới hút chìm Cascadia. Tại đây, bốn mảng kiến tạo lớn gặp nhau: mảng Explorer, mảng Juan de Fuca, mảng Thái Bình Dương và mảng Bắc Mỹ. Trong đó, hai mảng Explorer và Juan de Fuca đang trượt mạnh xuống bên dưới mảng Bắc Mỹ.

Sử dụng hình ảnh địa chấn từ thí nghiệm phản xạ sóng âm đáy biển và sóng âm từ các trận động đất, nhà địa chất học Shuck cùng các đồng nghiệp đã "siêu âm" quy mô hành tinh để khám phá những gì đang diễn ra bên dưới phần phía bắc của đới hút chìm Cascadia.

Mảng Explorer đang "tự xé rách"

Phân tích dữ liệu cho thấy nhiều đứt gãy và khe nứt lớn bên dưới đáy biển, nơi mảng kiến tạo đang bị đứt gãy dưới áp lực. Đáng chú ý, một đứt gãy khổng lồ dài 75 km đang tích cực phá vỡ mảng Explorer. Các phần của mảng này chưa hoàn toàn tách rời, nhưng quá trình này đang diễn ra nhanh chóng.

Ông Shuck nhấn mạnh: "Đây là lần đầu tiên chúng ta có được bức tranh rõ nét về một đới hút chìm đang chết dần chết mòn. Thay vì đóng lại hoàn toàn cùng một lúc, mảng kiến tạo này đang tách ra từng mảnh, tạo ra các mảng vi mô nhỏ hơn và các ranh giới mới. Vì vậy, thay vì một vụ tai nạn tàu hỏa lớn, nó giống như việc xem một đoàn tàu từ từ trật bánh, từng toa một".

Bằng chứng cho hiện tượng này là sự khác biệt về hoạt động địa chấn: một số phần của mảng kiến tạo không còn hoạt động, trong khi những phần khác vẫn còn. Điều này cho thấy các mảnh vỡ đã tách ra không còn kết nối với hệ thống hút chìm chính. Cuối cùng, khi đủ vật liệu tách ra, lực kéo sẽ giảm xuống và mảng hút chìm sẽ từ từ ngừng rơi.

"Đó là một sự phá vỡ dần dần, từng giai đoạn một," ông Shuck kết luận, "và nó rất phù hợp với những gì chúng ta thấy trong hồ sơ địa chất, nơi đá núi lửa già đi hoặc trẻ hơn theo trình tự phản ánh sự xé rách từng bước này".

Phát hiện này mở ra một cái nhìn mới về sự tiến hóa của vỏ Trái Đất và các quá trình địa chất phức tạp đang định hình hành tinh của chúng ta.