Bí mật quá trình phân tách của siêu lục địa cổ đại

Trong một bài báo đăng tải trên tờ Geophysical Journal International, tiến sĩ Graeme Eagles thuộc Khoa khoa học Trái đất tại Royal Holloway – Đại học London đã tiết lộ cách mà các siêu lục địa từng tồn tại đã gắn kết với phần chuyển nhượng từ lục địa khác.

Gondwana là một siêu lục địa tồn tại vào khoảng 500 đến 180 triệu năm trước. 4 thập kỉ gần đây, các nhà địa chất học đã tranh cãi về vấn đề làm thế nào mà siêu lục địa Gondwana lại phân cắt; từ đó hình thành nên nhiều ý kiến có thể gộp thành 2 giả thuyết chính:

- một giả thuyết khẳng định rằng siêu lục địa phân tách thành nhiều phần nhỏ;

- giả thuyết còn lại cho rằng siêu lục địa chỉ phân cắt thành một số phần lớn vừa đủ.

Tiến sĩ Eagles đã cộng tác với tiến sĩ Matthais König thuộc Viện nghiên cứu đại dương và vùng cực Alfred Wegener tại Bremerhaven (Đức). Hai ông đã xây dựng một mô hình máy tính mới chứng minh được rằng siêu lục địa phân tách thành 2 phần và chúng quá nặng để có thể liên kết với nhau.

Đa phần diện tích đất liền ở bán cầu nam trong đó có châu Nam Cực, Nam Mỹ, châu Phi, Madagascar, Australia-New Guinea, New Zealand, Ả rập và cả tiểu lục địa Ấn Độ thuộc bán cầu Bắc cũng thuộc về siêu lục địa Gondwana. Cách đây 250 triệu năm đến 180 triệu năm trước, siêu lục địa Gondwana là một phần của siêu lục địa Pangea duy nhất.

Hình ảnh minh họa sự di chuyển của Gondwana qua hàng triệu năm (Ảnh: Tiến sĩ Graeme Eagles, Royal Holloway – Đại học London) Africa: Châu Phi Antarctica: Châu Nam Cực Myr ago: triệu năm trước

Các bằng chứng đã làm sáng tỏ rằng Gondwana bắt đầu phân tách từ 183 triệu năm trước. Khi phân tích các dữ liệu khác thường về trọng lực và từ tính tại một số điểm đứt gãy đầu tiên của siêu lục địa Gondwana tại lòng chảo Mozămbic và vùng biển Riiser-Larsen ngoài khơi châu Nam Cực, tiến sĩ Eagles và tiến sĩ König đã tái dựng lại con đường mà mỗi phần phân cắt của siêu lục địa Gondwana đã đi khi bị phân tách. Mô hình máy tính đã tiết lộ rằng siêu lục địa cắt thành 2 phần lớn, phía đông và phía tây. Khoảng 30 triệu năm sau, hai phần này lại tách nhỏ tạo nên các lục địa ngày nay ở bán cầu Nam.

Tiến sĩ Eagles cho biết: “Chúng ta có thể nói rằng quá trình này vẫn đang tiếp diễn vì châu Phi hiện đang dần tách đôi dọc khe nứt Đông Phi. Quan điểm trước đây cho rằng siêu lục địa Gondwana ban đầu tách thành nhiều lục địa nhỏ đã phức tạp không cần thiết. Nhưng nó cũng đã tạo đà cho giả thuyết rằng lớp vỏ trong (nằm bên dưới vỏ Trái đất) rộng khoảng 2000 đến 3000 kilomet còn nóng đã khởi đầu quá trình phân cắt. Trong quá trình này, tiêu điểm của các chùm vỏ trong được goi là nhân tố linh động khiến các siêu lục địa phân tách. Do siêu lục địa chỉ tách thành một số lượng nhỏ các đĩa lục địa nên tương tự như các kiểu kiến tạo địa tầng xảy ra trong phần sau của lịch sử Trái đất - thời kỳ các nhóm vỏ trong cũng giữ một phần nhỏ vai trò."

Theo nghiên cứu của tiến sĩ Eagles và tiến sĩ König, các siêu lục địa như Gondwana xét về mặt trọng lực thì không bền vững. Chúng có lớp vỏ rất dày so với các đại dương, cuối cùng chúng bắt đầu đứt gãy do chính khối lượng của mình.

Tiến sĩ Eagles cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi sẽ là một điểm khởi đầu cho những nghiên cứu chính xác hơn, kĩ lưỡng hơn về các siêu lục địa. Mô hình nghiên cứu mới đang đặt câu hỏi nghi vấn với vị trí của Ấn Độ và Sri Lanka thuộc siêu lục địa Gondwana trong mô hình cũ mới được sử dụng rộng rãi 40 năm trở lại đây. Mô hình mới cho rằng chúng có vị trí khác khi còn gắn với siêu lục địa. Khác biệt này có một tầm quan trọng lớn đối với hiểu biết của chúng ta về Trái đất”