Ngỡ ngàng đá đầy kim cương "địa ngục" ngập tràn bờ biển Nhật Bản

Lớp đá đầy kim cương siêu nhỏ ở Nagasaki được xác định hình thành 100 triệu năm về trước, tức từ kỷ Phấn Trắng, thời hoàng kim của loài khủng long.

Đá lẫn kim cương siêu nhỏ từng được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới và trước đây người ta nghĩ chúng chỉ có thể hình thành thông qua sự va chạm giữa các lục địa. Tuy nhiên lịch sử địa chất rõ ràng cho thấy Nhật Bản không thuộc vùng va chạm. Đá chứa kim cương vừa được phát hiện là đá biến chất, thứ được tạo ra trong quá trình hút chìm mảng đại dương. Trước Nhật Bản, chỉ có khu vực dãy Alps, địa phận Ý, là xuất hiện loại đá biến chất chứa kim cương kỳ lạ này.

Hệ tầng đá biến chất ở Nhật Bản, chứa đầy kim cương siêu nhỏ - ảnh: NATURE

Theo các tác giả nghiên cứu từ Đại học Kumamoto (Nhật Bản), sự xuất hiện của kim cương siêu nhỏ cho thấy lớp đá biến chất ở đây, trong quá trình kiến tạo mảng phức tạp của Trái Đất, đã từng xâm nhập sâu tận 120 km dưới bề mặt; sau đó lại được lôi lên từ thế giới "địa ngục" và nằm ở vị trí dễ tìm kiếm ở bờ biển Nhật Bản ngày nay.

Kim cương nằm lẫn với vật liệu của lớp phủ Trái Đất (lớp bên dưới vỏ Trái Đất) và thường được hình thành ở nhiệt độ khoảng 450 độ C, áp suất khoảng 1 đến 2,8 GPa, là loại kim cương lạnh nhất từng được hình thành.

Trước đây, đá biến chất ở Nagasaki được cho là thuộc một vành đai đá biến chất nhiệt độ thấp, áp suất cao. Nhưng phát hiện mới cho thấy chúng có nguồn gốc riêng biệt và là dạng đá biến chất siêu cao áp không xuất hiện ở các khu vực xung quanh. Có thể sự kiến tạo mảng đã đem đến vùng bờ biển này những vật liệu lạ lùng và quý hiếm.

Kiến tạo mảng là một chuỗi hoạt động phức tạp của Trái Đất, trong đó có quá trình hút chìm, khi mảng kiến tạo này chìm xuống bên dưới mảng khác, đồng thời một số vật liệu sâu cũng bị đẩy lên ở vị trí khác. Hút chìm ở các đại dương được cho là quá trình chính yếu khiến các lục địa của Trái Đất nhiều lần nhập lại thành siêu lục địa, rồi lại tách ra thành nhiều châu lục như tình trạng ngày nay.