Một nghiên cứu mới cho thấy các đứt gãy sâu dưới lòng đất có thể "liền lại" chỉ trong vài giờ sau các sự kiện trượt chậm - nhanh đến mức đủ để thay đổi hoàn toàn cách năng lượng tích tụ và giải phóng trước khi động đất xảy ra.

Kết quả nghiên cứu từ Đại học California Davis, công bố ngày 19-11 trên tạp chí Science Advances cho thấy các khoáng chất như thạch anh có thể hàn gắn vi mô dưới áp suất và nhiệt độ cực cao, giúp các đứt gãy lấy lại độ bền chỉ sau vài giờ.

Theo giáo sư Amanda Thomas, kết quả thí nghiệm cho thấy các đứt gãy hoạt động như một hệ thống có khả năng tự chữa lành. Sau mỗi chuyển động trượt chậm, lớp đá bị phá vỡ có thể kết nối lại nhanh chóng, từ đó tạo điều kiện để ứng suất tiếp tục tích tụ và có thể dẫn đến các trận động đất lớn hơn trong tương lai.

Trước đây, giới khoa học cho rằng các đứt gãy cần thời gian rất dài để lấy lại sự gắn kết. Tuy nhiên phát hiện mới cho thấy sự phục hồi xảy ra nhanh đến mức chỉ những thay đổi nhỏ từ lực thủy triều của Mặt trăng và Mặt trời cũng có thể kích hoạt chuyển động tiếp theo.

Để kiểm chứng cơ chế này, nhóm của Thomas và giáo sư địa hóa James Watkins đã tạo điều kiện giống môi trường sâu trong vỏ Trái đất. Bột thạch anh được nén trong xi lanh bạc dưới áp suất một Gigapascal và nhiệt độ 500 độ C. Sau quá trình "nấu chín", các mẫu được kiểm tra bằng sóng âm và kính hiển vi điện tử.

Kết quả cho thấy các hạt khoáng chất bị đứt rời bắt đầu hàn lại với nhau. Liên kết mới tạo ra độ bền đáng kể chỉ sau 6 - 24 giờ, tương tự cơ chế hoạt động của keo dán dạng đông cứng nhanh.

Khả năng gắn kết trở lại của đứt gãy có thể đóng vai trò then chốt trong nhiều hệ thống địa chất, không chỉ ở các đới hút chìm sâu mà còn tại các đứt gãy nông gần bề mặt nơi thường xảy ra động đất mạnh. Giáo sư Thomas cho biết yếu tố này lâu nay hầu như bị bỏ qua trong các mô hình dự báo địa chấn, dù nó có thể quyết định tốc độ tích tụ ứng suất và tần suất xuất hiện động đất.

Nghiên cứu cũng mở rộng hiểu biết về các sự kiện trượt chậm, đặc biệt tại đới hút chìm Cascadia ở vùng tây bắc Thái Bình Dương, nơi các chuyển động địa chất diễn ra kéo dài trong nhiều ngày đến nhiều tháng. Các đoạn đứt gãy tại đây thể hiện khả năng trượt trở lại chỉ sau vài giờ hoặc vài ngày, cho thấy sự phục hồi ứng suất xảy ra rất nhanh.

Theo các nhà khoa học, khả năng hàn gắn vi mô giữa các hạt khoáng chất có thể tạo ra những tác động lan tỏa đến quy mô hàng trăm kilômet, tức là quy mô của các trận động đất lớn.

Điều này có nghĩa là những thay đổi rất nhỏ diễn ra trong lòng đất, ở mức kết dính giữa các hạt thạch anh, vẫn có thể ảnh hưởng đến cách một đứt gãy tích lũy hay giải phóng năng lượng theo thời gian. Nếu sự gắn kết được phục hồi nhanh, đứt gãy có thể lấy lại độ "khóa" mạnh hơn, khiến năng lượng tiếp tục bị dồn nén thay vì giải tỏa dần qua các hoạt động nhỏ.

Ngược lại trong một số điều kiện, sự tự phục hồi này cũng có thể làm thay đổi nhịp trượt chậm, tác động đến thời điểm và cách thức ứng suất lan truyền trong vỏ Trái đất. 

Đây là lý do các nhà khoa học cho rằng việc hiểu rõ quá trình tự hàn gắn vi mô không chỉ giúp giải thích hành vi bất thường của trượt chậm mà còn là chìa khóa để dự đoán chính xác hơn nguy cơ động đất trong các khu vực có đới hút chìm hoạt động mạnh.

Động đất mạnh 4,8 độ giáp biên giới ở Thanh Hóa, Hà Nội rung lắc

Đêm 12-11, tại tỉnh Houaphan (Lào) - cách biên giới Việt Nam ở Thanh Hóa 5km, xảy ra một trận động đất mạnh 4,8 độ. Người dân ở Hà Nội, Phú Thọ, Thanh Hóa... cảm nhận được rung lắc từ trận động đất này.