Hiện diện tích sa mạc trên thế giới đã lên tới 30 triệu km vuông, chiếm 20% tổng diện tích đất liền. Sa mạc Sahara là sa mạc lớn nhất trên thế giới, sa mạc này đi qua phía bắc Châu Phi, với chiều dài 5.600 km từ đông sang tây và rộng khoảng 1.600 km từ bắc xuống nam, tổng diện tích hơn 9 triệu km vuông, chiếm khoảng một phần ba tổng diện tích của Châu Phi.
Môi trường tự nhiên ở Sahara vô cùng khắc nghiệt - khô hanh, mưa ít và vô cùng bất lợi cho sự sống sinh tồn và được mệnh danh là “hoang mạc lớn thứ hai thế giới”, chỉ đứng sau Nam Cực. Ngay cả bây giờ, khi những người bình thường băng qua sa mạc Sahara, nếu không chuẩn bị kỹ lưỡng, họ chắc chắn sẽ phải trải qua một trải nghiệm cận kề cái chết.
Trong suốt kỷ nguyên băng hà, vùng Sahara đã từng ẩm ướt hơn ngày nay rất nhiều. Và cũng đã từng có rất nhiều loài động, thực vật sinh sống nơi đây. Tuy nhiên ngày nay,ngoại trừ vùng thung lũng sông Nin là có thể trồng được nhiều rau và một số ít nơi khác như vùng cao nguyên phía Bắc, gần Địa Trung Hải là có thể trồng cây ôliu còn phần lớn vùng này không thể canh tác được.
Khi một vùng đất rộng lớn ở trong tình trạng cực kỳ khô hạn trong thời gian dài, thiếu thảm thực vật và nước thì sau một thời gian dài sẽ hình thành các hoang mạc, sa mạc đá, sa mạc sỏi (Gobi) và các loại hoang mạc khác. Cát trong sa mạc được hình thành do quá trình sa mạc hóa đất và phong hóa đá. Điều đó có nghĩa là, sa mạc dù lớn đến đâu thì chắc chắn độ dày của lớp cát cũng có giới hạn.
Độ dày của lớp cát sa mạc liên quan đến thời gian hình thành, địa hình, hướng và tốc độ gió cục bộ. Các sa mạc ở những nơi khác nhau có độ dày của các lớp cát khác nhau, ngay trong cùng một sa mạc thì độ dày của các lớp cát ở các vị trí khác nhau cũng khác nhau. Thường thì rìa sa mạc là nơi cát mỏng nhất. Theo thống kê, độ dày trung bình của các sa mạc trên thế giới vào khoảng 3,5 mét.
Sa mạc Sahara bao phủ hầu hết Bắc Phi, trải dài tới 12 quốc gia: Algeria, Chad, Ai Cập, Libya, Mali, Morocco, Eritrea, Sudan, Tunisia, Tây Sahara, Niger. Kể từ năm 1962, sa mạc Sahara đã mở rộng thêm gần 650.000km vuông.
Vậy cát ở sa mạc Sahara dày bao nhiêu? Có gì dưới cát?
Để biết cát sa mạc dày đến mức nào và có gì dưới cát, một số người có thể nghĩ rằng chúng ta có thể khám phá ra điều này bằng cách khoan và đào sâu vào sa mạc, nhưng có một cách khác hiệu quả, tiên tiến và chính xác hơn rất nhiều lần.
Sóng điện từ có khả năng đâm xuyên qua các lớp địa chất và bất kỳ chất nào cũng có đặc điểm phản xạ hoặc bức xạ sóng điện từ khác nhau. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể sử dụng sóng điện từ để phát hiện đáy của sa mạc.
Trên thực tế, độ sâu của sa mạc còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như thời gian hình thành, địa hình, hướng và lực gió. Ở những vùng có nhiều cồn cát, độ sâu của cát cũng thay đổi theo chuyển động của cát.
Công nghệ này được gọi là công nghệ viễn thám, ra đời từ những năm 1960. Đầu tiên, hệ thống dò tìm bằng vệ tinh, máy bay, ... được sử dụng để truyền sóng điện từ có tần số cụ thể đến sa mạc, sau đó là các đặc điểm quang phổ của các sóng điện từ phản xạ lại sẽ được phân tích để nhận dạng đặc điểm địa chất. Sau khi nghiên cứu và xử lý dữ liệu thu thập được, chúng ta có thể có được các thông tin như độ dày của lớp cát trong sa mạc. Ứng dụng của công nghệ này rất rộng rãi như khám phá tài nguyên khoáng sản trong lòng đất, đo độ dày lớp băng, lập bản đồ địa hình đáy biển...
Từ những dữ liệu thu thập được, các nhà khoa học nhận thấy, độ sâu trung bình của sa mạc Sahara là khoảng 150 m, tương đương với chiều cao của một tòa nhà 50 tầng (tính theo chiều cao tầng là 3m).
Theo dữ liệu viễn thám, độ dày thấp nhất của cát sa mạc Sahara là khoảng 3,6 mét, và điểm dày nhất lên tới 320 mét.
Trên thực tế, không phải tất cả sa mạc Sahara đều là cát, bề mặt được bao phủ bởi cát chủ yếu nằm ở khu vực miền Trung và miền Bắc, còn bề mặt của hầu hết các khu vực khác là đá lộ thiên, sỏi...
Ngoài sự tồn tại của dầu mỏ ở sa mạc Sahara, vẫn còn nhiều di tích sông hồ cổ dưới lớp cát của sa mạc Sahara. Theo ước tính của các nhà địa chất, một trong những hồ nước khổng lồ, vào thời kỳ đỉnh cao, có diện tích 108.000km vuông và sâu 247 mét.
Những phát hiện này có nghĩa là từ lâu, Sahara không phải là một sa mạc, mà là một thiên đường xanh tươi với thảm thực vật và nước, nuôi dưỡng nhiều loài động thực vật.
Về lý do tại sao khu vực này biến thành sa mạc, các nhà khoa học tin rằng nó có liên quan đến chuyển động của mảng. Từ 7 đến 11 triệu năm trước, sự thu hẹp của Biển Tethys (Biển Địa Trung Hải cổ đại) dẫn đến sự suy yếu đáng kể của gió mùa mùa hè Bắc Phi, cuối cùng dần dần biến Sahara cổ đại thành một sa mạc.
Trên thực tế, cho dù đó là sa mạc, đại dương hay các đặc điểm địa hình khác, nếu bạn loại bỏ nước, trầm tích, v.v. và đào sâu xuống lòng đất, cuối cùng bạn sẽ gặp phải những tảng đá cứng. Nếu chúng ta có thể đào hết cát ở sa mạc Sahara, thứ lộ ra cũng sẽ là đá cứng.
Trái đất là một hành tinh đá. Không tính khí quyển và thủy quyển, Trái đất có thể được chia thành ba lớp: lớp vỏ, lớp phủ và phần lõi từ ngoài vào trong. Phần phía trên khí quyển của lớp phủ và toàn bộ lớp vỏ thuộc thạch quyển. Toàn bộ thạch quyển dày khoảng 60 đến 120 km, và lớp vỏ của đất liền dày hơn đại dương, nhưng độ dày này vẫn chỉ nhỏ hơn 2% bán kính Trái đất.