Các nhà nghiên cứu cho biết một phiến đá cổ đại của lớp vỏ Trái đất bị chôn vùi sâu bên dưới vùng Trung Tây đang hút những mảng lớn của lớp vỏ Bắc Mỹ ngày nay xuống lớp phủ,
Theo một nghiên cứu mới, lực kéo của phiến đá đã tạo ra những "giọt nước" khổng lồ treo từ mặt dưới của lục địa xuống sâu khoảng 400 dặm (640 km) bên trong lớp phủ. Những giọt nước này nằm bên dưới một khu vực trải dài từ Michigan đến Nebraska và Alabama, nhưng sự hiện diện của chúng dường như đang tác động đến toàn bộ lục địa.
Khu vực nhỏ giọt trông giống như một cái phễu lớn, với những tảng đá từ khắp Bắc Mỹ bị kéo về phía nó theo chiều ngang trước khi bị hút xuống. Kết quả là, các vùng rộng lớn của Bắc Mỹ đang mất đi vật liệu từ mặt dưới của lớp vỏ, các nhà nghiên cứu cho biết.
"Một phạm vi rất rộng đang trải qua một số sự mỏng đi", tác giả chính của nghiên cứu Junlin Hua, một nhà khoa học về địa chất đã tiến hành nghiên cứu trong thời gian làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Texas (UT) ở Austin, cho biết trong tuyên bố. "May mắn thay, chúng tôi cũng có ý tưởng mới về nguyên nhân thúc đẩy quá trình mỏng đi này", Hua, hiện là giáo sư tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, cho biết.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những giọt nước nhỏ giọt là kết quả của lực kéo xuống của một khối vỏ đại dương tách ra từ một mảng kiến tạo cổ đại gọi là mảng Farallon.
Mảng Farallon và mảng Bắc Mỹ từng hình thành một đới hút chìm dọc theo bờ biển phía tây của lục địa, trong đó mảng trước trượt bên dưới mảng sau và tái chế vật liệu của nó vào lớp phủ. Mảng Farallon bị vỡ ra do sự tiến triển của mảng Thái Bình Dương khoảng 20 triệu năm trước, và các mảng còn sót lại bị hút chìm bên dưới mảng Bắc Mỹ trôi dạt chậm rãi.
Một trong những mảng này hiện nằm trên ranh giới giữa vùng chuyển tiếp manti và manti dưới, cách vùng Trung Tây khoảng 410 dặm (660 km). Được gọi là "phiến đá Farallon" và được chụp ảnh lần đầu tiên vào những năm 1990, mảnh vỏ đại dương này chịu trách nhiệm cho một quá trình được gọi là "làm mỏng lớp vỏ lục địa", theo nghiên cứu mới được công bố vào ngày 28 tháng 3 trên tạp chí Nature Geoscience.
Sự mỏng đi của lớp nền cổ là sự bào mòn của các lớp nền cổ, là các vùng của lớp vỏ lục địa và lớp phủ trên của Trái Đất vẫn còn nguyên vẹn trong hàng tỷ năm. Mặc dù có tính ổn định, nhưng các craton có thể trải qua những thay đổi, nhưng điều này chưa bao giờ được quan sát thấy trong thực tế do có thang thời gian địa chất khổng lồ liên quan, theo nghiên cứu.
Giờ đây, lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận được sự mỏng đi của craton khi nó xảy ra. Phát hiện này có thể thực hiện được là nhờ một dự án rộng hơn do Hua dẫn đầu nhằm lập bản đồ những gì nằm bên dưới Bắc Mỹ bằng kỹ thuật chụp ảnh địa chấn có độ phân giải cao được gọi là "đảo ngược toàn bộ dạng sóng". Kỹ thuật này sử dụng các loại sóng địa chấn khác nhau để trích xuất tất cả thông tin có sẵn về các thông số vật lý dưới lòng đất.
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Các lớp của Trái đất: Khám phá hành tinh của chúng ta từ trong ra ngoài
— Các nhà khoa học vô tình phát hiện ra lớp bên trong của Trái đất lõi không rắn chắc như mong đợi
— Các nhà khoa học phát hiện ra 'thế giới chìm' ẩn sâu bên trong lớp phủ của Trái đất mà đáng lẽ không nên có
"Những điều như thế này rất quan trọng nếu chúng ta muốn hiểu cách một hành tinh tiến hóa trong một thời gian dài", đồng tác giả nghiên cứu Thorsten Becker, một giáo sư danh dự về địa vật lý tại UT Austin, cho biết trong tuyên bố. "Do sử dụng phương pháp dạng sóng đầy đủ này, chúng tôi có thể biểu diễn tốt hơn vùng quan trọng đó giữa lớp manti sâu và thạch quyển nông hơn [lớp vỏ và lớp manti trên]."
Để kiểm tra kết quả của mình, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng tác động của phiến Farallon lên craton phía trên bằng mô hình máy tính. Một khu vực nhỏ giọt hình thành khi phiến có mặt, nhưng nó biến mất khi phiến không có, xác nhận rằng — về mặt lý thuyết, ít nhất là — một phiến chìm có thể kéo đá qua một khu vực rộng lớn xuống bên trong Trái đất.
Các nhà nghiên cứu cho biết, việc nhỏ giọt bên dưới vùng Trung Tây sẽ không sớm dẫn đến những thay đổi trên bề mặt, đồng thời nói thêm rằng nó thậm chí có thể dừng lại khi phiến Farallon chìm sâu hơn vào lớp manti dưới và ảnh hưởng của nó đối với craton suy yếu.
Những phát hiện này có thể giúp các nhà nghiên cứu ghép lại câu đố khổng lồ về cách Trái đất trở nên giống như ngày nay. "Nó giúp chúng ta hiểu cách tạo ra các lục địa, cách phá vỡ chúng và cách tái chế chúng", Becker cho biết.
Xuất bản lần đầu trên LiveScience.com.
Theo một nghiên cứu mới, lực kéo của phiến đá đã tạo ra những "giọt nước" khổng lồ treo từ mặt dưới của lục địa xuống sâu khoảng 400 dặm (640 km) bên trong lớp phủ. Những giọt nước này nằm bên dưới một khu vực trải dài từ Michigan đến Nebraska và Alabama, nhưng sự hiện diện của chúng dường như đang tác động đến toàn bộ lục địa.
Khu vực nhỏ giọt trông giống như một cái phễu lớn, với những tảng đá từ khắp Bắc Mỹ bị kéo về phía nó theo chiều ngang trước khi bị hút xuống. Kết quả là, các vùng rộng lớn của Bắc Mỹ đang mất đi vật liệu từ mặt dưới của lớp vỏ, các nhà nghiên cứu cho biết.
"Một phạm vi rất rộng đang trải qua một số sự mỏng đi", tác giả chính của nghiên cứu Junlin Hua, một nhà khoa học về địa chất đã tiến hành nghiên cứu trong thời gian làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Texas (UT) ở Austin, cho biết trong tuyên bố. "May mắn thay, chúng tôi cũng có ý tưởng mới về nguyên nhân thúc đẩy quá trình mỏng đi này", Hua, hiện là giáo sư tại Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, cho biết.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những giọt nước nhỏ giọt là kết quả của lực kéo xuống của một khối vỏ đại dương tách ra từ một mảng kiến tạo cổ đại gọi là mảng Farallon.
Mảng Farallon và mảng Bắc Mỹ từng hình thành một đới hút chìm dọc theo bờ biển phía tây của lục địa, trong đó mảng trước trượt bên dưới mảng sau và tái chế vật liệu của nó vào lớp phủ. Mảng Farallon bị vỡ ra do sự tiến triển của mảng Thái Bình Dương khoảng 20 triệu năm trước, và các mảng còn sót lại bị hút chìm bên dưới mảng Bắc Mỹ trôi dạt chậm rãi.
Một trong những mảng này hiện nằm trên ranh giới giữa vùng chuyển tiếp manti và manti dưới, cách vùng Trung Tây khoảng 410 dặm (660 km). Được gọi là "phiến đá Farallon" và được chụp ảnh lần đầu tiên vào những năm 1990, mảnh vỏ đại dương này chịu trách nhiệm cho một quá trình được gọi là "làm mỏng lớp vỏ lục địa", theo nghiên cứu mới được công bố vào ngày 28 tháng 3 trên tạp chí Nature Geoscience.
Sự mỏng đi của lớp nền cổ là sự bào mòn của các lớp nền cổ, là các vùng của lớp vỏ lục địa và lớp phủ trên của Trái Đất vẫn còn nguyên vẹn trong hàng tỷ năm. Mặc dù có tính ổn định, nhưng các craton có thể trải qua những thay đổi, nhưng điều này chưa bao giờ được quan sát thấy trong thực tế do có thang thời gian địa chất khổng lồ liên quan, theo nghiên cứu.
Giờ đây, lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã ghi nhận được sự mỏng đi của craton khi nó xảy ra. Phát hiện này có thể thực hiện được là nhờ một dự án rộng hơn do Hua dẫn đầu nhằm lập bản đồ những gì nằm bên dưới Bắc Mỹ bằng kỹ thuật chụp ảnh địa chấn có độ phân giải cao được gọi là "đảo ngược toàn bộ dạng sóng". Kỹ thuật này sử dụng các loại sóng địa chấn khác nhau để trích xuất tất cả thông tin có sẵn về các thông số vật lý dưới lòng đất.
CÂU CHUYỆN LIÊN QUAN:
— Các lớp của Trái đất: Khám phá hành tinh của chúng ta từ trong ra ngoài
— Các nhà khoa học vô tình phát hiện ra lớp bên trong của Trái đất lõi không rắn chắc như mong đợi
— Các nhà khoa học phát hiện ra 'thế giới chìm' ẩn sâu bên trong lớp phủ của Trái đất mà đáng lẽ không nên có
"Những điều như thế này rất quan trọng nếu chúng ta muốn hiểu cách một hành tinh tiến hóa trong một thời gian dài", đồng tác giả nghiên cứu Thorsten Becker, một giáo sư danh dự về địa vật lý tại UT Austin, cho biết trong tuyên bố. "Do sử dụng phương pháp dạng sóng đầy đủ này, chúng tôi có thể biểu diễn tốt hơn vùng quan trọng đó giữa lớp manti sâu và thạch quyển nông hơn [lớp vỏ và lớp manti trên]."
Để kiểm tra kết quả của mình, các nhà nghiên cứu đã mô phỏng tác động của phiến Farallon lên craton phía trên bằng mô hình máy tính. Một khu vực nhỏ giọt hình thành khi phiến có mặt, nhưng nó biến mất khi phiến không có, xác nhận rằng — về mặt lý thuyết, ít nhất là — một phiến chìm có thể kéo đá qua một khu vực rộng lớn xuống bên trong Trái đất.
Các nhà nghiên cứu cho biết, việc nhỏ giọt bên dưới vùng Trung Tây sẽ không sớm dẫn đến những thay đổi trên bề mặt, đồng thời nói thêm rằng nó thậm chí có thể dừng lại khi phiến Farallon chìm sâu hơn vào lớp manti dưới và ảnh hưởng của nó đối với craton suy yếu.
Những phát hiện này có thể giúp các nhà nghiên cứu ghép lại câu đố khổng lồ về cách Trái đất trở nên giống như ngày nay. "Nó giúp chúng ta hiểu cách tạo ra các lục địa, cách phá vỡ chúng và cách tái chế chúng", Becker cho biết.
Xuất bản lần đầu trên LiveScience.com.
