Language
Country/Area
No result found
Tiết lộ bí ẩn về lớp vỏ Trái Đất lâu đời nhất: Thành phần và quá trình hình thành của lớp vỏ nguyên thủy là gì?
Quá trình tiến hóa của lớp vỏ Trái Đất bao gồm sự hình thành, phá hủy và tái tạo lớp vỏ đá bên ngoài. Trong những quá trình này, sự thay đổi trong thành phần của lớp vỏ Trái Đất lớn hơn nhiều so với các hành tinh tương tự khác (như Sao Hỏa, Sao Kim và Sao Thủy). Không giống như lớp vỏ tương đối đơn lẻ của các hành tinh khác, lớp vỏ Trái Đất không chỉ chứa các mảng đại dương mà còn chứa cả các mảng đất liền. Tính chất độc đáo này phản ánh các quá trình phức tạp của lớp vỏ Trái Đất đã diễn ra trong suốt lịch sử Trái Đất, đặc biệt là chuyển động liên tục của kiến tạo mảng. Các nhà khoa học đã đề xuất một loạt các lý thuyết về cơ chế tiến hóa của lớp vỏ Trái Đất và đưa ra các giải pháp giả định cho các vấn đề của hệ thống Trái Đất ban đầu dựa trên các bằng chứng và quan sát địa chất rời rạc.
Vỏ sớm
Cơ chế hình thành lớp vỏ sớm
Ban đầu, Trái Đất nóng chảy trên toàn cầu do nhiệt độ cao tạo ra và duy trì do sự nén của bầu khí quyển ban đầu, sự quay nhanh và va chạm thường xuyên với các tiểu hành tinh gần đó. Khi quá trình kết tụ các hành tinh chậm lại, Trái Đất dần nguội đi và nhiệt từ đại dương dung nham bị mất vào không gian thông qua bức xạ. Một giả thuyết về sự đông đặc của dung nham là khi nhiệt độ giảm xuống một mức độ nhất định, đáy đại dương dung nham sẽ bắt đầu kết tinh, tạo thành một lớp "vỏ nguội" mỏng. Lớp vỏ lạnh này cung cấp khả năng cách nhiệt cho lớp bề mặt nông bên dưới, duy trì nhiệt độ đủ để thúc đẩy quá trình kết tinh trong đại dương nóng chảy sâu.
Trong quá trình kết tinh của đại dương dung nham, thành phần của các tinh thể tạo thành thay đổi theo độ sâu, trong đó perovskite Mg là thành phần chính ở độ sâu lớn hơn và olivin là thành phần chính ở các khu vực nông hơn.
Sự phân đôi vỏ trái đất
Sự phân đôi vỏ Trái Đất đề cập đến sự tương phản rõ rệt giữa thành phần và tính chất của các mảng đại dương và lục địa. Hiện nay, lớp vỏ đại dương và lục địa được tạo ra và duy trì bởi các quá trình kiến tạo mảng, nhưng sự phân đôi của lớp vỏ Trái Đất ban đầu không có khả năng được tạo ra bởi các cơ chế này. Nghiên cứu cho thấy sự phân đôi của lớp vỏ Trái Đất có thể đã hình thành trước khi bắt đầu chuyển động của các mảng kiến tạo toàn cầu, vì các loại đá đất mỏng, có mật độ thấp bao phủ toàn bộ Trái Đất vào thời điểm đó và không bị chìm.
Tác động của vụ va chạm
Nhiều hố va chạm lớn được tìm thấy trên các hành tinh trong Hệ Mặt trời và có liên quan đến một khoảng thời gian được gọi là Thời kỳ Ném bom Nặng Muộn, kết thúc cách đây khoảng 4 tỷ năm. Các nghiên cứu trong những năm gần đây cũng chỉ ra rằng tốc độ xói mòn của Trái Đất và chuyển động liên tục của các mảng kiến tạo có nghĩa là các hố va chạm này không còn nhìn thấy được nữa ngày nay. Nếu các hố va chạm quan sát được trên Mặt Trăng được mở rộng, người ta dự đoán rằng ít nhất 50% lớp vỏ ban đầu của Trái Đất được bao phủ bởi các lưu vực va chạm. Ước tính này cho thấy tác động đáng kể của các vết lõm va chạm trên bề mặt Trái Đất.
Những tác động chính của hố va chạm lên lớp vỏ ban đầu bao gồm sự hình thành các đường hầm lớn, điều chỉnh áp suất mặt đất và làm tăng nhiệt độ của lớp dưới cùng.
Các loại vỏ
Vỏ ban đầu
Khoáng chất kết tinh từ đại dương nóng chảy tạo thành lớp vỏ ban đầu. Một lời giải thích khả thi cho quá trình này là quá trình đông đặc ở rìa lớp phủ cách đây khoảng 4,43 tỷ năm đã tạo ra các lục địa bao gồm đá siêu mafic giàu magiê.
Vỏ thứ cấp
Lớp vỏ thứ cấp được hình thành chủ yếu bằng cách tái chế lớp vỏ nguyên thủy trước đó để tạo ra lớp vỏ thứ cấp cơ bản. Sự tan chảy một phần trong quá trình này làm tăng thành phần cơ bản trong quá trình tan chảy và phần lớn lớp vỏ thứ cấp được hình thành ở sống núi giữa đại dương để tạo nên lớp vỏ đại dương.
Lớp vỏ thứ ba
Vỏ lục địa hiện tại là vỏ lục địa bậc ba, loại vỏ phân hóa nhất, có thành phần khác biệt đáng kể so với thành phần chung của Trái Đất. Lớp vỏ này chứa hơn 20% các nguyên tố không tương thích, nguyên nhân là do lớp vỏ thứ cấp tan chảy một phần.
Sự khởi đầu của kiến tạo mảng
Sự hình thành và phát triển của các mảng kiến tạo là do các điểm nóng ở lớp manti đầu tiên, khiến lớp vỏ chìm cục bộ trên bề mặt, thúc đẩy quá trình chìm tiếp theo của các mảng kiến tạo. Các mô hình số cho thấy chỉ có những điểm nóng mạnh mới có thể làm mềm lớp vỏ và phá vỡ cấu trúc của nó. Theo mô hình, quá trình hút chìm ban đầu bắt đầu cách đây 3,6 tỷ năm.
Những phép loại suy hiện đại với lớp vỏ trái đất ban đầu
Đặc điểm địa hóa học của các loại đá thời kỳ đầu Archean từ phức hợp đá biến chất Acasta rất giống với một số loại đá mesochistic hiện đại ở Iceland, cho phép chúng ta khám phá thành phần và quá trình hình thành lớp vỏ Trái Đất tại thời điểm đó ở một mức độ nào đó.
Đằng sau những bí ẩn của Trái đất, việc nghiên cứu lớp vỏ Trái đất ban đầu không chỉ giúp chúng ta hiểu được lịch sử của Trái đất mà còn truyền cảm hứng cho những suy nghĩ sâu sắc về các hoạt động địa chất có thể xảy ra trong tương lai. Đối mặt với những cơ chế tiến hóa vỏ trái đất phức tạp này, chúng ta không khỏi đặt câu hỏi: Vậy, liệu có điểm tương đồng nào trong quá trình tiến hóa vỏ trái đất của các hành tinh khác trên Trái Đất hay mỗi hành tinh đều có sự độc đáo riêng?
