Tìm ra nguồn gốc của Grand Canyon

150-300 triệu năm trước, cát bao phủ miền tây Bắc Mỹ một diện tích bằng sa mạc Kalahari.

Những hòn đá tạo nên hẻm núi lớn nhất thế giới ở miền tây nước Mỹ có xuất xứ từ vùng bờ biển phía đông giáp với Đại Tây Dương. Trước đó, nguồn gốc của lượng cát từng bao phủ 350.000 km2 miền tây nước Mỹ và bồi đắp nên các tảng sa thạch ở Grand Canyon 150-300 triệu năm trước vẫn còn bí ẩn.

"Không có cách nào để kiểm chứng các giả thuyết", nhà địa chất Bill Dickinson tại Đại học Arizona ở Tucson giải thích. Hầu hết các nhà nghiên cứu cho rằng lượng cát này đến từ dãy núi Ancestral Rocky kéo dài từ nam New Mexico tới bắc Colorado (vùng tây Bắc Mỹ) 300 triệu năm trước.

Nhưng nay Dickinson và cộng sự đã phát hiện thấy khoảng một nửa số cát đó đã từng thuộc về dãy núi Appalachian (vùng đông Bắc Mỹ), cách đó vài nghìn km. Họ cho rằng những con sông lớn đã đưa cát chảy về phía tây, tập trung bên bờ hồ Wyoming cổ xưa, từ đó gió thổi chúng về phía nam và tạo thành những đồi cát.

Các nhà địa chất có vẻ hào hứng với kết quả này. "Tôi rất vui mừng. Câu hỏi lớn vẫn là tất cả số cát đó từ đâu đến và nghiên cứu này lần đầu tiên đưa ra câu trả lời với dẫn chứng mạnh mẽ", Bob Dott, giáo sư Đại học Wisconsin phát biểu.

Trước đây, các nhà địa chất thường nhìn vào cấu trúc sa thạch để xác định thành phần của đá, hoặc dựa vào hướng gió thổi hoặc nước chảy để tìm ra nguồn gốc của sa thạch. Nhưng đối với những đụn cát cổ đại ở miền tây nước Mỹ thì các phương pháp này không cho ra kết quả xác đáng.

Vì vậy thay vào đó, Dickinson nghiên cứu kỹ lưỡng các hạt ziricon, một khoáng chất có chứa urani, trong sa thạch. Ngay khi ziricon kết tinh từ macma tan chảy, thì urani phóng xạ sẽ bắt đầu phân rã thành chì. Lượng chì trong hạt ziricon có thể tiết lộ khi nào nó hình thành. Thời gian này sẽ tương ứng với độ tuổi của ziricon đến từ các dãy núi khác nhau.

Một nửa mẫu sa thạch ở Grand Canyon được hình thành khoảng 1,2 tỷ hoặc 500 triệu năm trước. Con số này phù hợp với đá granite ở núi Appalachian. Chỉ một phần tư sa thạch là đến từ núi Ancestral Rockies, phần còn lại đến từ vùng sâu trong Canada.

Minh Thi (theo Nature)