Khi mảng kiến tạo châu Phi và Á Âu chậm rãi đâm vào nhau, một phần vỏ Trái đất ngày nay nằm úp ngược ở sâu bên dưới Địa Trung Hải.
Tây Ban Nha thường gặp những trận động đất sâu khác thường. Nghiên cứu mới công bố trên tạp chí The Seismic Record chỉ ra nguyên nhân có thể liên quan tới mảng kiến tạo bị lật ngược, Science Alert hôm 29/2 đưa tin. Từ năm 1954, có 5 trận động đất lớn ở gần nhau với độ sâu hơn 600 km bên dưới thành phố Granada của Tây Ban Nha, theo nhà địa chất học Daoyuan Sun đến từ Đại học Khoa học Công nghệ Trung Quốc và Meghan Miller ở Đại học Quốc gia Australia. Động đất ở độ sâu lớn như vậy thường đi kèm dư chấn mạnh. Nhưng khi Sun và Miller kiểm tra dữ liệu địa chấn từ trận động đất năm 2010 ở Tây Ban Nha, họ không tìm thấy dư chấn.
Mảng vỏ Trái đất bị lật ngược nằm sâu bên dưới Địa Trung Hải. (Ảnh: BobHemphill)
Khi hai mảng kiến tạo đâm vào nhau, chúng thường bị xê dịch khiến một mảng trượt xuống bên dưới mảng còn lại trong quá trình mang tên hút chìm. Đôi khi, va chạm này phá hủy phần chìm xuống của mảng kiến tạo, đẩy lớp vỏ lên để tạo núi, kết hợp hai mảng kiến tạo thành một. Trong những trường hợp khác, hai mảng kiến tạo vẫn tách biệt và xếp chồng lên nhau, cuối cùng một mảng dần chìm sâu vào lớp phủ của Trái đất . Đây là những gì xảy ra ở ranh giới giữa mảng kiến tạo châu Phi và Á Âu, khi đáy Địa Trung Hải dần chìm xuống bên dưới châu Âu.
Mảng bị hút chìm hình thành magie silicat chứa nước ở lớp trên cùng của nó khi tiếp xúc với nước đại dương. Trong quá trình mảng kiến tạo chìm xuống, hợp chất silicat bị mất nước và trở nên giòn hơn, dễ bị ảnh hưởng bởi động đất và làm sóng địa chấn di chuyển chậm lại theo cách mà các nhà địa chấn học có thể phát hiện. Sóng địa chấn trong trận động đất Granada năm 2010 kéo dài lâu khác thường và có thêm pha hoạt động ở cuối. Điều này có thể được giải thích bởi sóng địa chấn di chuyển chậm hơn ở đáy mảng Alboran thay vì ở bên trên.
"Một lượng nước lớn được đưa tới vùng chuyển tiếp sang lớp phủ, chứng tỏ mảng kiến tạo tương đối lạnh", Sun giải thích. "Trong điều kiện đáy biển ở phía tây Địa Trung Hải có niên đại tương đối trẻ, để mảng đó vẫn lạnh, tốc độ hút chìm phải khá nhanh, vào khoảng 70 milimet/năm".
Dường như tốc độ chìm nhanh của mảng kiến tạo khiến vỏ Trái đất ở khu vực này bị lật, kèm theo một túi nước. Quá trình lật ngược diễn ra khi trọng lực kéo mảng kiến tạo lộn xuống theo phương thẳng đứng. Nghiên cứu mới kết luận mảng vỏ bị lật hoàn toàn, khiến phần có hợp chất silicate úp xuống, dẫn đến cấu trúc mảng kiến tạo trong vùng có độ phức tạp kỳ lạ và những trận động đất ở độ sâu hơn 600 km.