Theo Science Daily, các nhà khoa học địa chất phát hiện vỏ Trái Đất bên dưới đới tách giãn Turkana ở Đông Phi mỏng hơn nhiều so với tính toán trước đây, chứng tỏ quá trình tách rời của lục địa châu Phi đã diễn ra từ lâu.
Đới tách giãn Turkana kéo dài khoảng 500 km qua Kenya và Ethiopia, nằm trong Hệ thống đới tách giãn Đông Phi lớn hơn. Hệ thống khổng lồ này trải dài từ vùng trũng Afar ở đông bắc Ethiopia đến Mozambique, tách mảng kiến tạo châu Phi khỏi mảng Arab và Somali. Tại khu vực Turkana, các mảng châu Phi và Somali đang từ từ tách rời với tốc độ khoảng 4,7 mm mỗi năm. Cùng lúc, quá trình tạo rãnh nứt kéo giãn lớp vỏ Trái Đất sang hai bên. Lực căng khiến mặt đất bị uốn nếp và nứt vỡ, tạo điều kiện cho magma từ sâu trong lòng đất phun lên.
Trong nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Communications, trưởng nhóm Christian Rowan, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đài quan sát Trái Đất Lamont - Doherty của Đại học Columbia, và cộng sự phát hiện quá trình tạo rãnh nứt ở Turkana tiến triển ở tốc độ nhanh hơn dự đoán, kéo theo lớp vỏ Trái Đất trở nên mỏng hơn.
Để rút ra kết luận trên, họ phân tích bộ dữ liệu địa chấn chất lượng cao thu thập thông qua các đối tác ngành công nghiệp và Viện bồn địa Turkana. Nhờ kiểm tra cách sóng âm di chuyển qua những lớp dưới lòng đất và kết hợp một số phương pháp hình ảnh khác, nhóm nghiên cứu lập bản đồ cấu trúc trầm tích và xác định độ sâu của lớp vỏ dưới đới tách giãn. Họ xác định lớp vỏ chỉ dày khoảng 13 km ở dọc trung tâm đới trong khi ở khu vực xa hơn, độ dày lên tới trên 35 km. Khi lớp vỏ càng mỏng, nó càng yếu hơn và rãnh nứt càng dễ hình thành. Science Alert cho biết khi lớp vỏ mỏng hơn 15 km, nó bước vào giai đoạn gọi là "thắt cổ chai" và hiện tượng tách rời lục địa gần như không thể tránh khỏi.
Vùng phía tây đới tách giãn Turkana. Ảnh: Christian Rowan
Theo nhóm nghiên cứu, quá trình thay đổi diễn ra trong khoảng thời gian rất dài. Đới tách giãn Turkana bắt đầu mở ra khoảng 45 triệu năm trước. Các nhà nghiên cứu ước tính giai đoạn "thắt cổ chai" trong khu vực bắt đầu sau những vụ phun trào núi lửa lớn cách đây 4 triệu năm. Trong vài triệu năm nữa, giai đoạn này sẽ hoàn tất và chuyển sang giai đoạn tiếp theo là đại dương hóa. Cụ thể, lớp vỏ sẽ mỏng đến mức magma phun trào qua khe nứt, sau đó tích tụ và nguội đi để tạo thành đáy biển mới, cho phép nước từ Ấn Độ Dương ở phía bắc tràn vào.
Rowan và đồng nghiệp cũng phát hiện dấu vết của một giai đoạn tạo rãnh nứt khác nhưng không khiến lục địa tách rời hoàn toàn mà chỉ khiến lớp vỏ mỏng và yếu hơn, tạo điều kiện hoạt động rách rời lục địa hiện nay. Do Turkana là đới tách giãn lục địa đang hoạt động đầu tiên trải qua quá trình tạo rãnh nứt, nó có thể cung cấp cho các nhà khoa học cơ hội hiếm có để nghiên cứu giai đoạn tiến hóa kiến tạo (sự hình thành, biến đổi và phát triển của vỏ Trái Đất qua hàng triệu năm) quan trọng này.
An Khang tổng hợp