Giải mã cấu trúc địa chất bí ẩn tại Mỹ

Các nhà nghiên cứu đã có thể quan sát rõ những cấu trúc địa chất bí ẩn tại Mỹ nhờ bản quét toàn lục địa.

Trang Discovery News đưa tin, bản quét toàn Bắc Mỹ đã giúp các nhà nghiên cứu quan sát một cách rõ nét những cấu trúc địa chất bí ẩn nằm sâu trong lòng đất.

Bản quét là kết quả của dự án có tên EarthScope được bắt đầu từ năm 2004, với mục đích quét hình ảnh địa chất của toàn bộ nước Mỹ, từ Califorina đến Maine, bằng cách sử dụng hàng trăm thiết bị đo địa chấn. Bản quét đã hé lộ những thông tin địa chất mới của miền tây và miền trung nước Mỹ, trong đó có hình dạng mạch phun trào của núi lửa Yellowstone.

Bản quét toàn Bắc Mỹ đã giúp các nhà nghiên cứu giải mã được các cấu trúc địa chất kỳ lạ. (Ảnh Discovery News)

Dự án EarthScope tiến hành chụp cắt lớp Trái Đất với một đội ngũ các chuyên gia di chuyển các thiết bị đo địa chấn cực nhạy trên mặt đất, rồi sau đó các nhà nghiên cứu sẽ tiến hành xây dựng hình ảnh của các lớp đá bên dưới.

Nhà địa chấn học Brandon Schmandt thuộc trường Đại học New Mexico thành phố Albuquerque, cùng đồng nghiệp của mình là ông Fan-Chi Lin, người đang làm việc tại trường Đại học Utah, thành phố Salt Lake, Mỹ, đã tạo ra một bản đồ 3D chi tiết của lớp manti trên (lớp đá nằm giữa vỏ Trái Đất và phần nhân Trái Đất), tạo điều kiện cho các nhà nghiên cứu giải mã các cấu trúc địa chất bí ẩn bên dưới bề mặt Trái Đất.

Cấu trúc địa chất núi lửa bất thường tại Virginia cũng đã tìm được lời giải đáp. 

Một trong những câu hỏi từng khiến các nhà địa chất học đau đầu đó là tại sao lại có rất nhiều núi lửa với niên đại 48 triệu năm tuổi được hình thành tại Virginia, trong khi không có một hình thái phun trào nào khác được hình thành tại vùng East Coast từ khoảng 200 triệu năm trước. East Coast là một vùng bờ biển bị động và không xảy ra hiện tượng va chạm mảng kiến tạo, tuy nhiên các ngọn núi lửa vẫn được hình thành tại Virginia một cách bất thường. Cuối cùng, lời giải đáp cho cấu trúc địa chất bất thường này có thể là do lớp manti bên dưới lòng đất, sau khi các nhà nghiên cứu khám phá ra rằng, lớp manti tại khu vực này không nguội lạnh và đặc như họ vẫn nghĩ.

Ngoài ra, những dữ liệu mới còn cho thấy khả năng một phần đất của Bắc Mỹ đã bị tách ra trong quá khứ, rồi sau đó được thay thế bằng mảnh trôi dạt, có thể là một hòn đảo trong chuỗi quần đảo tương tự như Nhật Bản. Những mảnh vỡ trôi dạt của các hòn đảo hoặc các lục địa khác sau khi nối vào Bắc Mỹ có lớp manti nóng hơn so với lục địa gốc.

Các nhà nghiên cứu đã có thể hiểu rõ hơn các cấu trúc địa chất nằm sâu bên dưới Bắc Mỹ. 

Vài hình dáng rõ nét nhất trong bản đồ manti mới được tạo ra, chính là những vết tích cổ xưa. Các cuộc nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, có một khu “nghĩa địa” của những mảng tách rời từ đáy đại dương cổ đang nằm sâu bên dưới Bắc Mỹ. Những mảng vỏ đại dương này hội tụ tại một khu vực được gọi là vùng hút chìm nằm xa ngoài khơi bờ biển West Coast. Tại đây diễn ra quá trình các mảng chìm xuống dưới các mảng khác và chìm vào trong lớp manti.

Tuy nhiên, cách thức chìm xuống của các mảng đại dương lại không hề giống như những gì các nhà nghiên cứu từng biết. Các nhà nghiên cứu đã khám phá ra những mảnh vỡ của một mảng vỏ đại dương cổ xưa tại độ sâu 500km bên dưới miền trung và đông nước Mỹ, trong khi đó những mảnh vỡ trẻ hơn của vỏ đại dương lại được phát hiện ở độ sâu hơn 1000km tại miền tây nước Mỹ. Từ đó dẫn đến khả năng mảng vỏ đại dương bị bị thu nhỏ từ khoảng 40 triệu năm trước đã vỡ thành nhiều mảnh, trong đó có hai mảnh đã được các nhà nghiên cứu biết đến.