Sử dụng hình ảnh địa chấn độ phân giải cao, các nhà khoa học phát hiện đới hút chìm Cascadia đang tách ra từng mảnh, tạo ra các mảng vi mô và hé lộ cách các động cơ kiến tạo của Trái đất ngừng hoạt động trong hàng triệu năm – Ảnh: Stock
Nghiên cứu công bố trên tạp chí Science Advances với sự tham gia của các nhà khoa học từ Đại học Bang Louisiana, Đại học Washington, Đại học Oregon, Đại học Texas, Cơ quan Khảo sát địa chất Mỹ (USGS) cùng nhiều viện nghiên cứu hàng đầu, cho thấy khu vực được gọi là vùng hút chìm Cascadia đang “chết dần”, khi hai mảng Juan de Fuca và Explorer bị “xé rách” dưới mảng Bắc Mỹ.
Quá trình này không chỉ giúp giới khoa học hiểu rõ hơn cách các mảng kiến tạo kết thúc vòng đời của chúng, mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới về nguy cơ động đất ở khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương.
Theo nhóm nghiên cứu do tiến sĩ Brandon Shuck thuộc Đại học Bang Louisiana (Mỹ) dẫn đầu, đây là lần đầu tiên các nhà khoa học ghi nhận được hình ảnh rõ nét của một vùng hút chìm đang trong quá trình tan rã. Dữ liệu được thu thập trong dự án CASIE21 năm 2021, sử dụng kỹ thuật “chụp ảnh địa chấn phản xạ”, tương tự như siêu âm, nhưng dành cho lòng đất dưới đáy đại dương.
Từ các tín hiệu phản hồi, nhóm nghiên cứu dựng lại được cấu trúc chi tiết của lớp vỏ Trái đất dưới vùng biển Cascadia. Kết quả cho thấy mảng Juan de Fuca đang bị rách dọc theo nhiều vùng đứt gãy sâu, tạo nên vết nứt khổng lồ có phần đáy sụt xuống khoảng 5km.
Dữ liệu địa chấn cũng cho thấy một số khu vực vẫn còn hoạt động, trong khi những phần khác lại hoàn toàn yên tĩnh, dấu hiệu cho thấy một phần mảng kiến tạo đã tách rời hoàn toàn.
Tiến sĩ Shuck mô tả hiện tượng này giống như “xem một đoàn tàu đang trật bánh từng toa một”. Thay vì ngừng hoạt động đột ngột, mảng kiến tạo Cascadia đang dần vỡ ra từng phần, tạo nên các “vi mảng” nhỏ hơn, một quá trình có thể kéo dài hàng triệu năm.
Theo phân tích, sự tan rã này diễn ra theo từng giai đoạn. Các đứt gãy trượt ngang đóng vai trò như “chiếc kéo tự nhiên”, cắt tách mảng lớn thành từng phần nhỏ. Mỗi khi một phần bị cắt rời, lực kéo xuống của toàn mảng suy yếu, khiến quá trình hút chìm chậm dần cho đến khi dừng hẳn.
Cơ chế này giúp giải thích những dấu tích từng được tìm thấy ở nhiều nơi khác trên thế giới, chẳng hạn như ngoài khơi Baja California (Mexico), nơi các nhà khoa học phát hiện những “mảnh vỡ hóa thạch” của mảng Farallon cổ đại, tàn dư của một vùng hút chìm đã kết thúc từ hàng chục triệu năm trước.
Quá trình tan rã của vùng hút chìm Cascadia vẫn đang tiếp diễn và có thể tiếp tục trong hàng triệu năm tới. Khi từng phần của mảng kiến tạo tách ra, các khoảng trống mới gọi là “cửa sổ mảng” sẽ hình thành, cho phép vật chất nóng từ lớp phủ Trái đất trồi lên, kích hoạt các đợt hoạt động núi lửa cục bộ.
Mặc dù phát hiện này chưa làm thay đổi đáng kể đánh giá về nguy cơ động đất trong tương lai gần, giới chuyên môn cho rằng việc hiểu rõ cấu trúc bị đứt gãy của mảng Juan de Fuca sẽ giúp cải thiện mô hình dự báo địa chấn cho khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương.
Hiện nhóm nghiên cứu đang tiếp tục phân tích dữ liệu để xác định liệu các đứt gãy mới có thể ảnh hưởng đến cách các trận động đất lớn lan truyền hay không. Quá trình này diễn ra rất chậm, trên thang thời gian địa chất, nhưng mỗi mảnh ghép nhỏ đều giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách Trái đất vận hành và thay đổi.
