Lần đầu tiên, các nhà khoa học có bằng chứng cho thấy một lớp sâu bên dưới bề mặt Trái đất có thể tạo ra núi lửa.
Các lớp, được gọi là vùng chuyển tiếp, ẩn nấp trong lớp vỏ Trái Đất giữa 250 và 400 dặm (400-640 km) dưới lớp vỏ. Khu vực này rất giàu nước, tinh thể và đá tan chảy.
Nghiên cứu cho thấy những vật liệu siêu nóng này có thể thấm qua bề mặt để tạo thành núi lửa.
Các nhà khoa học từ lâu đã biết rằng núi lửa bật lên khi các mảng kiến tạo trên đỉnh của Trái đất hội tụ hoặc khi lớp phủ hình thành các điểm nóng trên lớp vỏ Trái đất, giống như mụn nhọt phun trào trên khuôn mặt của một người. Nhưng cho đến nay, các nhà khoa học không biết rằng vùng chuyển tiếp - một khu vực nằm giữa lớp phủ trên và dưới - có liên quan, các nhà nghiên cứu cho biết.
"Chúng tôi đã tìm ra một cách mới để tạo ra núi lửa", nhà nghiên cứu cao cấp Esteban Gazel, phó giáo sư tại Khoa Khoa học Trái đất và Khí quyển tại Đại học Cornell, cho biết trong một tuyên bố. "Đây là lần đầu tiên chúng tôi tìm thấy một dấu hiệu rõ ràng từ vùng chuyển tiếp nằm sâu trong lớp phủ của Trái đất rằng núi lửa có thể hình thành theo cách này."
Các nhà khoa học đã thực hiện khám phá này bằng cách nghiên cứu một mẫu lõi dài 2.600 feet (790 mét) được khoan ở Bermuda vào năm 1972. Lõi này hiện được lưu trữ tại Đại học Dalhousie ở Nova Scotia, nơi nó được kiểm tra bởi đồng tác giả nghiên cứu Sarah Mazza, một nhà nghiên cứu về địa cầu học tại Đại học Münster ở Đức.
Cô hy vọng phần lõi sẽ cho thấy rằng ngọn núi lửa khiến Bermuda phát sinh từ một lớp phủ, đó là cách Hawaii hình thành. Nhưng trong việc phân tích các đồng vị chữ ký của lõi, hoặc các phiên bản của các yếu tố; hàm lượng nước; và các hợp chất khác, cô tìm thấy một thứ khác hoàn toàn.
Dường như điểm đặc biệt này trong khu vực chuyển tiếp - nằm sâu bên dưới Đại Tây Dương - một phần, được tạo ra bởi các sự kiện hút chìm trong quá trình hình thành Pangea siêu lục địa. Khoảng 30 triệu năm trước, một sự xáo trộn trong khu vực chuyển tiếp, có khả năng liên quan đến dòng chảy lớp phủ, khiến magma từ khu vực dâng cao lên bề mặt Trái đất, Mazza và các đồng nghiệp đã phát hiện ra. Lần lượt, magma dâng cao này đã hình thành nên ngọn núi lửa đang im lìm dưới Đại Tây Dương tạo nên Bermuda.
"Trước tiên tôi nghi ngờ rằng quá khứ núi lửa của Bermuda là đặc biệt khi tôi lấy mẫu lõi và nhận thấy kết cấu đa dạng và khoáng vật học được bảo tồn trong các dòng dung nham khác nhau", Mazza nói trong tuyên bố. "Chúng tôi nhanh chóng xác nhận sự phong phú cực độ trong các tác phẩm nguyên tố vi lượng. Thật thú vị khi xem kết quả đầu tiên của chúng tôi, những bí ẩn của Bermuda bắt đầu hé lộ."
Bí ẩn cốt lõi
Khi nghiên cứu cốt lõi, Mazza và các đồng nghiệp đã tìm thấy các chữ ký địa hóa phù hợp với những chữ ký từ vùng chuyển tiếp. Những manh mối này bao gồm lượng nước bọc tinh thể cao hơn so với các khu vực hút chìm, hoặc các khu vực nơi một mảng kiến tạo đang lặn bên dưới một khu vực khác, cô nói.
Có quá nhiều nước trong vùng chuyển tiếp, nó có thể hình thành ít nhất ba đại dương, Gazel nói. Nhưng thay vì duy trì sinh vật biển như nước bên trên lớp vỏ, nước trong vùng chuyển tiếp giúp đá tan chảy.
Bây giờ các nhà nghiên cứu biết rằng sự xáo trộn trong vùng chuyển tiếp có thể dẫn đến việc tạo ra núi lửa, họ có thể sẽ tìm thấy nhiều trường hợp hiện tượng địa chất này trên Trái đất, các nhà khoa học cho biết.
"Với công việc này, chúng ta có thể chứng minh rằng vùng chuyển tiếp của Trái đất là một hồ chứa hóa chất cực đoan", Gazel nói. "Chúng tôi bây giờ mới bắt đầu nhận ra tầm quan trọng của nó về mặt địa chất toàn cầu và thậm chí cả núi lửa."
