Trận động đất từng tàn phá Mexico mạnh đến nỗi làm biến dạng Trái Đất: Điều gì đã xảy ra?

Các nhà địa chấn học cho biết, trận động đất này đã phá vỡ một mảng kiến tạo địa chất. Bạn hãy hình dung trận động đất làm tấm kính lớn vỡ ra theo chiều ngang.

Trận động đất ở Tehuantepec hay Puebla-Morelos diễn ra tại Thái Bình Dương, ngoài khơi bờ biển phía tây Mexico. Dọc theo bờ biển đó là biên giới kiến tạo giữa đĩa Cocos trong đại dương, Bắc Mỹ, Caribe và đĩa Panama tạo thành khu vực Trung Mỹ.

Khu vực này thường bị động đất và rung động khi rìa của đĩa Cocos di chuyển bên dưới các đĩa lục địa.

Dữ liệu radar của NASA cho thấy lòng đất di chuyển trong động đất.

Nhưng trận động đất Tehuantepec vào ngày 7/9/2017 và trận động đất nhỏ hơn 7,1 độ richter vào ngày 19/9/2017, đều là một loại động đất hiếm hoi gây tác động "uốn cong". Động đất mới đầu xảy ra bình thường, các mảng kiến tạo va vào nhau làm đĩa này trượt xuống bên dưới đĩa khác.

Nhà địa chấn học Xyoli Pérez-Campos giải thích: "Nhưng sau đó, cũng giống như đĩa Cocos nhô lên bên dưới đất liền Mexico. Mảng này là những tảng đá nặng, rắn chắc và đảo ngược lại. Nó uốn cong lên trên, trượt theo chiều ngang xuống dưới đĩa Mexico nằm bên trên, xảy ra trong khoảng 200 km hoặc nhiều hơn thế."

"Sau đó, bên dưới bang Puebla, phía nam Mexico City - ở độ sâu khoảng 48km dưới mặt đất, đĩa ẩn chìm đột ngột thay đổi hướng một lần nữa. Nó lặn gần như thẳng đứng xuống ẩn vào trong lớp vỏ Trái Đất."

Các mảng kiến tạo bị uốn cong và ràng buộc với nhau, giống như một mảnh gỗ, hoặc một dải cao su dày bị kéo dài đến một điểm nào đó đến nỗi đứt ra, dẫn đến trận động đất dữ dội xảy ra trong lòng đất cách xa ranh giới mảng kiến tạo.

Hình minh họa.

Tuy nhiên, trận động đất Tehuantepec lại khác. Giống như khi bạn uốn cong một vật, bên ngoài trải dài, bên trong bị nén. Vì vậy, trận động đất ngầm sẽ chỉ ảnh hưởng đến phần trên cùng của mảng kiến tạo.

Nhưng nhà địa chấn học Diego Melgar và nhóm của anh thuộc trường ĐH Oregon (Mỹ), phát hiện ra rằng đĩa Cocos bị vỡ xuyên phần đáy của mảng kiến tạo, đến phần lẽ ra bị nén.

Rìa của mảng kiến tạo nằm ở độ sâu khoảng 80 km. Mặt khác, ở dưới cùng của mảng kiến tạo, nhiệt độ lên tới 1.100 độ C . Như vậy sẽ làm cho đá mềm nhũn và dễ vỡ.

Tại sao điều này xảy ra?

Bài viết của nhóm nghiên cứu đưa ra hai lời giải thích. Đầu tiên là do lực hấp dẫn kéo mảng kiến tạo xuống dưới với lực đủ để chống lại trạng thái đá bị đè bẹp và rạn vỡ.

Thứ hai là nước biển có thể đóng một vai trò quan trọng - ngấm sâu vào lỗ, làm lạnh hơn và phản ứng với các khoáng chất trong đá làm tăng độ giòn.

Trượt sâu xuống đến tầng địa nhiệt nóng 1.100 độ C cần đến độ chênh lệch đáng kể so với hình thái nhiệt tham chiếu, ngấm sâu của chất lỏng từ trên cao và làm mát. Như thế, chất lỏng xuyên thấu sâu hơn trước.

Ngoài ra, một quá trình độc lập với nước làm tăng phạm vi nhiệt độ có thể cho trận động đất lên đến 850 độ C có thể gây ra mất ổn định cục bộ.

Hình minh họa.

Tâm chấn của trận động đất Tehuantepec phá hủy các tòa nhà, làm ít nhất 98 người thiệt mạng và người bị thương nhiều hơn thế.

Động đất gây ra sóng thần cao 1,75m so với mực nước nước biển. Trung tâm chấn động động đất nằm dưới đại dương, còn tàn phá nặng hơn, giống như trận động đất dữ dội tàn phá hồi năm 1933 ngoài khơi Rãnh Nhật Bản gây ra sóng thần 20m.

Các nhà nghiên cứu hiểu nguyên nhân khiến đĩa Cocos vỡ ra, nhờ đó họ lập được kế hoạch và giảm bớt chi phí cho những sự kiện như vậy trong tương lai.