Làm thế nào để xác định độ tuổi địa chất của một ngọn núi?

Hầu hết những ngọn núi chúng ta thấy được có thể giống như cổ kính - nhưng ít ai biết về mặt địa chất trong khi một số chỉ là "đứa trẻ chập chững biết đi", thì những ngọn khác lại thuộc độ tuổi "lão niên".

Theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ tại Thành phố New York, các dãy núi cao nói chung như Himalayas thường có xu hướng trẻ hóa, trong khi các dãy có đỉnh ngắn hơn sau hàng thiên niên kỷ xói mòn như Appalachians thường già hơn.

Do địa hình luôn thay đổi của Trái đất, khó có thể phân định siêu đỉnh này - và nó đòi hỏi sự hiểu biết về cách các đỉnh này tăng và giảm theo thời gian.

Bình minh trên Công viên Quốc gia Great Smoky Mountains ở Gatlinburg, Tennessee, là một phần của Dãy núi Appalachian.

Cảnh quan ngày nay có đặc điểm là các dãy núi đang phát triển tích cực và không hoạt động chịu nhiều biến đổi hàng tỷ năm. Jim Van Orman, nhà địa hóa học tại Đại học Case Western Reserve, Ohio cho biết đó là lý do tại sao việc xác định chính xác tuổi cho những đỉnh này trở nên khó khăn.

Hầu hết các dãy núi hình thành do các mảng kiến tạo, những phiến đá khổng lồ giống như mảnh ghép lướt trên lớp phủ của Trái đất. Khi các mảng kiến tạo khác nhau tương tác trong hàng triệu năm, toàn bộ dãy núi có thể tăng lên trên bầu trời.

Có hai loại ranh giới kiến tạo chính. Tại các ranh giới hội tụ, các mảng kiến tạo va chạm với nhau. Sự va chạm thường làm cho tấm có mật độ thấp hơn bị chìm đi hoặc đi vào bên dưới và đi vào lớp phủ bên dưới tấm kia. Van Orman cho biết, lớp vỏ chìm đó có thể nâng đất lên trên và tạo thành những dãy núi khổng lồ, như dãy Himalaya, nơi có đỉnh Everest. Mặt khác, các ranh giới phân kỳ xảy ra khi các mảng kiến tạo tách rời nhau. Khi các đĩa kéo ra xa nhau, lớp vỏ căng ra mỏng như taffy. Magma nóng tăng lên để lấp đầy những khoảng trống được tạo ra, tạo nên những ngọn núi và thung lũng giống như ở tỉnh Lưu vực và Dãy núi ở phía tây Hoa Kỳ và tây bắc Mexico.

Có rất nhiều sắc thái khi nói đến thời hạn của các dãy núi. Lấy ví dụ như dãy núi Appalachian.

Phạm vi bắt đầu tăng từ một ranh giới hội tụ vào khoảng 470 triệu năm trước và thậm chí còn cao hơn nữa bắt đầu từ khoảng 270 triệu năm trước, khi các lục địa cuối cùng trở thành Bắc Mỹ và châu Phi va chạm với nhau, theo Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ. Trong suốt hàng triệu năm sau đó, xói mòn làm giảm độ cao ban đầu của nó. Những ngọn núi mà chúng ta biết ngày nay là nhờ vào một đợt nâng cấp sau đó đã làm trẻ hóa độ cao của chúng. Sự tăng và giảm độ cao này - một đặc điểm đặc trưng của núi - khiến việc gắn nhãn tuổi thực của một phạm vi trở nên khó khăn và chủ quan.

Van Orman nói với Live Science. "Có tuổi của những tảng đá ban đầu, nhưng nó không phải là một dãy núi khi nó bị bào mòn [hoặc bị xói mòn] trong một phần lớn lịch sử của nó. Vậy, nó thực sự bao nhiêu tuổi?".

Mặc dù việc truy tìm dòng thời gian của một dãy núi là một việc phức tạp, nhưng các nhà địa chất học có các công cụ để đo tuổi của các thành phần của núi tùy thuộc vào loại đá. Khi đá lửa và đá biến chất hình thành, chúng tạo ra khoáng chất và đồng vị phóng xạ, hoặc các biến thể của các nguyên tố có số lượng neutron khác nhau trong hạt nhân của chúng, có thể xác định niên đại. Đối với đá trầm tích, các nhà nghiên cứu sử dụng các manh mối bị mắc kẹt trong các lớp đá, chẳng hạn như hóa thạch hoặc tro núi lửa, để đánh giá tuổi thọ của đá. Van Orman cho biết, trầm tích núi bị xói mòn kết thúc trong các lưu vực gần đó cũng có thể được truy tìm lại nguồn gốc đỉnh cao của chúng và xác định niên đại thích hợp.

Từ những phép đo này, các nhà địa chất có thể xác định một phổ độ tuổi tương đối cho một số địa hình miền núi của Trái đất. Theo Đài quan sát Trái đất của NASA, về mặt lâu đời hơn, dãy núi Makhonjwa ở miền nam châu Phi, chỉ cao từ 2.000 đến 5.900 feet (600 đến 1.800 mét), chứa những tảng đá 3,6 tỷ năm tuổi, theo Đài quan sát Trái đất của NASA . Các phiến đá cổ khác tạo nên lõi của lục địa, được gọi là "miệng núi lửa", có thể đã từng là một phần của các dãy núi và có thể được tìm thấy ở Greenland, Canada, Australia và hơn thế nữa.

Các dãy núi khác có niên đại lịch sử địa chất gần đây hơn; ví dụ, những loài ở Tỉnh lưu vực và dãy, chẳng hạn như dãy Rắn, bắt đầu xuất hiện cách đây khoảng 30 triệu năm . Các ngọn núi lửa riêng lẻ đã mọc lên trong vòng một triệu năm qua - một số thậm chí trong thế kỷ qua, như núi lửa Parícutin, bất ngờ phát sinh từ một cánh đồng ngô trong một vụ phun trào vào năm 1943, theo Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Quốc gia Smithsonian.

Các nhà địa chất vẫn đang nghiên cứu các dãy núi khác nhau trên Trái đất hình thành khi nào và như thế nào. Khám phá những mốc thời gian khó nắm bắt này có thể mang lại những hiểu biết sâu sắc về khí hậu toàn cầu trong quá khứ và đa dạng sinh học, vì những đỉnh núi khổng lồ này ảnh hưởng đến lưu thông không khí và trao đổi gene.

Van Orman nói: “Nó giúp tái tạo lại toàn bộ lịch sử Trái đất. Quay ngược thời gian sâu xa, bằng chứng thực tế duy nhất mà chúng tôi có cho [chuyển động của mảng] là nhìn vào những vành đai núi cũ này".

Cập nhật: 09/03/2022 Theo sao.baophapluat