Một hiện tượng mới được gọi là ‘mô hình hút chìm yo-yo’ có thể giúp các nhà khoa học mô phỏng cụ thể hơn quy trình địa chất học dẫn tới quá trình hình thành núi, núi lửa và động đất.

Dãy núi cao phía tây nước Ý. (ANU: Daniella Rubatto)

Tiến sĩ địa chất học Daniela Rubatto và các cộng sự tại Đại học Quốc gia Úc đã công bố phát hiện nghiên cứu về các vùng có hiện tượng hút chìm trên tạp chí ‘Nature Geoscience’ số ra ngày 11/4/2011.

“Những khu vực xảy ra động đất diễn ra những chuyển động hỗn độn phức tạp hơn những gì mà các nhà khoa học từng nghĩ trước đây”, Tiến sĩ Rubatto cho biết.

Hiện tượng hút chìm xảy ra khi hai mảng kiến tạo cùng được đẩy về gần nhau và một mảng kiến tạo di chuyển xuống bên dưới mảng kiến tạo kia.

Hầu hết những chất liệu được đẩy xuống sẽ không bao giờ xuất hiện trở lại. Tuy nhiên, một phần nhỏ những chất liệu này được đẩy trở lại góp phần hình thành các vành đai núi.

Các nhà khoa học hiện nay tin rằng trong lớp vỏ Trái đất diễn ra chuyển động kiểu băng chuyền, màng kiến tạo chuyển dịch đi xuống và sau đó lại chuyến dịch đi lên.

Tuy nhiên, theo Tiến sĩ Rubatto, nghiên cứu của bà cho thấy quy trình ở các khu vực hút chìm phức tạp hơn hiện tượng trên.

Bà Rubatto và nhóm nghiên cứu phát hiện thấy thậm chí khi một mảng kiến tạo bị đẩy xuống, các mảng vỏ Trái đất vỡ ra ở độ sâu 20-100 km chuyển dịch ngược lên và sau đó lại bị đẩy xuống.

“Chuyển động đi xuống của một mảng kiến tạo phức tạp hơn nhiều và còn có những chuyển động hỗn độn khác diễn ra bên trong. Chuyển động này giống như chuyển động của đồ chơi yo-yo”, Tiến sĩ Rubatto nhận định.

Nghiên cứu núi cao

Bằng chứng về chuyển động giống mô hình yo-yo bắt nguồn từ dãy núi cao ở miền tây nước Ý. Vùng núi này hiện có độ cao 2000 m so với mực nước biển.

Nhóm nghiên cứu của Tiến sĩ Rubatto sử dụng một thiết bị thăm dò ion mang tên ANU SHRIMP để phân tích niên đại và thành phần hóa học của khoáng chất trong đá gọi là eclogite. Chất này ban đầu được hình thành cách bề mặt Trái đất 80 km.

“Thành phần các khoáng chất thay đổi theo độ sâu. Do vậy, nếu biết thành phần khoáng chất, các nhà khoa học có thể xác định được độ sâu”, Tiến sĩ Rubatto cho biết.

Ứng dụng mối liên hệ này, các nhà khoa học đã tính được độ sâu của khoáng chất ở các thời kỳ khác nhau có niên đại từ 65-80 triệu năm trước đây. Phát hiện cho thấy trong thời kỳ này, lớp đá chuyển động với tỉ lệ vài cm mỗi năm, đẩy xuống 100 km rồi sau đó lại chuyển động hướng lên.

“Tốc độ chuyển động tương đương với tốc độ mọc móng tay của con người”, bà Rubatto nói.

Bà Rubatto cho rằng cuộc nghiên cứu này sẽ giúp điều chỉnh lại các mô hình khoa học của hiện tượng hút chìm. Các mô hình chuyển động này sẽ được đưa vào ứng dụng để hiểu rõ quá trình hình thành các đợt động đất, động lực học và ở mức độ nào đó, có thể giúp dự đoán các sự cố.

Theo bayvut