Hé lộ 'thủ phạm' gây động đất lớn ở Nhật Bản

Trong 40 năm qua, Nhật Bản ghi nhận nhiều trận đất mạnh 7 độ và sóng thần. Một nghiên cứu mới đây đã hé lộ rõ hơn 'thủ phạm'.

Núi lửa ngầm Minami Kasuga 2, một phần của Vòng cung Izu-Bonin-Mariana trải dài qua Thái Bình Dương từ Nhật Bản đến Guam, là một trong hàng nghìn núi ngầm nằm rải rác dưới đáy biển - Ảnh: NOAA

Theo đó, các nhà nghiên cứu đã phát hiện một núi lửa ngầm nằm chồng lên mảng kiến tạo Thái Bình Dương ngoài khơi Nhật Bản, và đây là nguyên nhân dẫn đến những trận động đất mạnh mà khoa học nhiều năm qua không thể giải thích rốt ráo được.

Theo trang Live Science, ngọn núi lửa dưới nước đã tắt, được gọi là núi lửa ngầm Daiichi-Kashima, nằm trên mảng kiến tạo Thái Bình Dương, cách bờ biển phía đông Nhật Bản khoảng 40 km.

Ở khu vực đó có ba mảng kiến tạo giao nhau. Trong đó mảng Thái Bình Dương ở phía đông và mảng Philippine ở phía nam đều trượt bên dưới mảng Okhotsk ở phía bắc.

Eunseo Choi, phó giáo sư tại Trung tâm Thông tin và Nghiên cứu Động đất của Đại học Memphis (Mỹ), cho biết đường nối nằm trên một phần của các mảng kiến tạo bắt đầu trượt xuống lớp phủ Trái đất từ 150.000 - 250.000 năm trước.

Tuy nhiên, núi ngầm vẫn gần bề mặt để gây ra động đất, vì hiện tại nó có độ sâu chưa đến 50 km.

Trong khi phần lớn hoạt động địa chấn xung quanh núi ngầm biểu hiện dưới dạng những chấn động nhỏ, đã có một số trận động đất có cường độ từ 7 đến 7,8 độ vào năm 1982, 2008 và 2011 mà nghiên cứu trước đây đã không giải thích được.

Khi một mảng kiến tạo trượt hoặc hút chìm bên dưới một mảng khác, các đường nối rải rác trên bề mặt của nó sẽ cọ sát vào đáy của mảng chồng lên.

Sungho Lee, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Memphis, cho biết một nghiên cứu năm 2008 cho thấy ma sát này quá yếu để gây ra động đất và chỉ tạo ra những chấn động rất nhỏ. Nhưng dữ liệu mới hơn cho thấy điều ngược lại.

Thông tin địa chấn được thu thập dưới đáy đại dương ở Nhật Bản cho thấy các núi ngầm gặp phải lực cản rất lớn khi chúng di chuyển trên một mảng hút chìm và đôi khi bị mắc kẹt. Bản thân đường nối gần như đứng yên vì nó có lực ma sát rất mạnh.

Khi đường nối đào sâu vào mảng chồng lên nhau, ứng suất sẽ tích tụ ở cạnh đầu của nó. Khu vực xung quanh núi ngầm bị khóa và dừng lại trong cái mà các tác giả gọi là sự kiện "treo lên", trong khi phần còn lại của mảng hút chìm tiếp tục đi xuống lớp phủ Trái đất.

Sức căng cuối cùng được giải phóng khi đường nối đột nhiên tự bung ra. Mảng chồng lên nhau lắc lư theo hướng ngược lại, gây ra một loại động đất mới mà Lee và các đồng nghiệp gọi là trận động đất treo. Loại động đất này có thể lớn hơn 7 độ và gây ra sóng thần trong quá khứ tại Nhật.