Mặt dưới của lục địa Bắc Mỹ đang chảy nhỏ giọt xuống lớp phủ. Ảnh: Timothy Hodgkinson

Một phiến đá cổ đại của vỏ Trái Đất bị vùi sâu bên dưới vùng Trung Tây của Mỹ đang hút những mảng lớn của Bắc Mỹ vào lớp phủ. Lực hút của phiến đá tạo ra các "giọt" khổng lồ treo ở mặt dưới lục địa và kéo dài xuống độ sâu 640 km bên trong lớp phủ. Những giọt này nằm bên dưới khu vực trải rộng từ Michigan tới Nebraska và Alabama, nhưng sự tồn tại của chúng dường như đang ảnh hưởng tới toàn lục địa, Live Science hôm 2/4 đưa tin.

Khu vực nhỏ giọt trông như một chiếc phễu lớn, với đá trên khắp Bắc Mỹ bị kéo về phía nó theo phương ngang trước khi hút xuống. Kết quả là phần lớn Bắc Mỹ mất vật chất từ bên dưới lớp vỏ. "Một vùng đất rộng lớn đang trải qua quá trình mỏng dần", Junlin Hua, nhà khoa học địa chất tiến hành nghiên cứu ở Đại học Texas (UT) tại Austin, cho biết. "May mắn là chúng ta cũng biết cơ chế thúc đẩy quá trình mỏng đi này".

Nhóm nghiên cứu nhận thấy các giọt là kết quả từ lực kéo hướng xuống của một khối vỏ đại dương vỡ ra từ mảng kiến tạo cổ đại mang tên mảng Farallon. Mảng Farallon và mảng Bắc Mỹ từng hình thành đới hút chìm dọc vùng ven biển phía tây lục địa, trong đó mảng Farallon chìm bên dưới mảng Bắc Mỹ và tái chế vật chất của nó thành lớp phủ. Mảng Farallon vỡ ra do sự xô đẩy của mảng Thái Bình Dương cách đây 20 triệu năm và những phiến đá sót lại chìm bên dưới mảng Bắc Mỹ dần dần trôi dạt đi.

Một trong những phiến đá này hiện nay vắt ngang qua ranh giới giữa vùng chuyển tiếp lớp phủ và lớp phủ dưới ở độ sâu 660 km bên dưới vùng Trung Tây. Mang tên "phiến Farallon" và được chụp ảnh lần đầu tiên trong thập niên 1990, mẩu vỏ đại dương này chịu trách nhiệm cho quá trình "bào mỏng nền cổ", theo nghiên cứu công bố hôm 28/3 trên tạp chí Nature Geoscience. Bào mỏng nền cổ là quá trình làm mỏng dần khu vực vỏ lục địa và lớp phủ trên của Trái Đất gần như nguyên vẹn suốt hàng tỷ năm. Bất chấp sự ổn định đó, nền cổ có thể trải qua nhiều thay đổi, nhưng điều này chưa bao giờ được quan sát do liên quan tới thang thời gian địa chất khổng lồ.

Đây là lần đầu tiên giới nghiên cứu ghi nhận quá trình bào mỏng nền cổ đang diễn ra. Phát hiện khả thi nhờ dự án rộng hơn do Hua chỉ đạo nhằm lập bản đồ cấu trúc bên dưới Bắc Mỹ, sử dụng kỹ thuật chụp ảnh địa chấn độ phân giải cao mang tên "full-waveform inversion". Kỹ thuật này sử dụng những loại sóng địa chấn khác nhau để rút ra tất cả thông tin có sẵn về các thông số vật lý dưới lòng đất. Để kiểm tra kết quả, nhóm nghiên cứu mô phỏng tác động của phiến Farallon lên nền cổ bên trên bằng mô hình máy tính. Một khu vực nhỏ giọt hình thành khi phiến đá tồn tại, nhưng biến mất khi phiến đá vắng mặt, giúp xác nhận về mặt giả thuyết, ít nhất có một phiến đá chìm kéo đá trên khắp khu vực rộng lớn vào trong lòng Trái Đất.

Quá trình nhỏ giọt bên dưới vùng Trung Tây sẽ không dẫn tới thay đổi trên mặt đất trong thời gian gần. Quá trình thậm chí có thể dừng lại khi phiến Farallon chìm sâu hơn vào lớp phủ dưới và ảnh hưởng của nó tới nền cổ giảm đi.

An Khang (Theo Live Science)