Mâu thuẫn về tuổi thọ thực chất của Grand Canyon

Một công trình nghiên cứu mới có thể gây tranh cãi về thời điểm chính xác hình thành nên Grand Canyon (hẻm núi đá lớn) nổi tiếng của Mỹ.

Dãy núi đá có thể được hình thành cách thời điểm các nhà khoa học nghĩ hàng triệu năm. Quan điểm truyền thống cho rằng dãy núi khổng lồ này hoàn chỉnh cách đây khoảng 6 triệu năm và sông Colorado gần như là con sông duy nhất đẽo gọt dãy núi đá của Arizona. Nhưng nghiên cứu mới đây cho rằng rìa phía tây của Grand Canyon bắt đầu hình thành cách đây 17 triệu năm, do sự xói mòn chậm trước khi dòng sông xuất hiện.

Các nhà khoa học cũng phát hiện ra nửa phía đông được hình thành trong vòng 4 triệu năm gần đây – không phải là con số 6 triệu năm – khi dòng sông này ăn sâu vào Cao nguyên Colorado.

Các nhà khoa học đưa ra kết quả nghiên cứu dựa trên bằng chứng nằm trên vách đá của những hang động. Nghiên cứu do Victor Polyak làm trưởng nhóm, và cộng sự tại Đại học New Mexico tiến hành, kết quả sẽ được xuất hiện trên ấn bản của tạp chí Science và được dự đoán sẽ trở thành một đề tài gây tranh cãi.

Công nghệ mới

Cho đến hiện nay, những nỗ lực mô tả sự hình thành của Grand Canyon dựa trên các sự kiện địa chất như dòng chảy đá hoặc trầm tích đá. Nhưng theo các tác giả, dữ liệu đó chỉ đáng tin cậy trong vòng cách đây 1 triệu năm.

Polyak và cộng sự lý giải rằng khi nước cắt vào những lớp đá phía bắc Arizona – hình thành nên vách núi - thì lớp nước bao xung quanh cũng thấm dọc theo các lớp đá. Vì vậy họ tìm hiểu những quặng can-xit nằm trong hang động ở phía bờ rìa của một lớp nước thấm, được gọi là speleothem.

Polyak và cộng sự biết rằng speleothem hình thành ở những nơi có nước thấm: họ đã chứng kiến cấu trúc tương tự ở những hang động dọc các sa mạc tây nam nước Mỹ. Những speleothem của Grand Canyon chứa các dấu vết rất nhỏ của chì và uranium, và tỉ lệ của những thành tố này có thể tiết lộ thời gian và địa điểm của cấu trúc.

Nghiên cứu các quặng carbonat tại vị trí nước rỉ hoặc gần đó khiến các nhà khoa học kết luận hẻm núi đá già nhất ở phần phía tây và mở rộng về phía đông nhờ vào xói mòn.

Dòng sông Colorado ăn sâu vào cách vách đá vôi của Grand Canyon. Những hang động trên các vách đá tương tự như cấu trúc đá ở cảng đã khiến một số các nhà khoa học kết luận một số phần của hẻm núi có tuổi thọ lâu đời hơn người ta vẫn nghĩ. (Ảnh: John Doug Powell/Science)

Phản ứng của các nhà địa chất học

Các nhà địa chất học nghiên cứu Grand Canyon vẫn tập trung vào chứng cứ địa chất như dấu hiệu của hoạt động núi lửa, để ước lượng tuổi tác của hẻm núi. Phương pháp mới dựa vào các quặng trong hang động chưa được nhiều nhà khoa học đón nhận.

Một trong số họ là Ivo Lucchitta, nhà địa chất học tại Flagstaff, Arizona. Lucchitta cho biết ông “giận dữ” trước công trình khoa học mới. Lucchitta còn phát biểu ông sẽ tham gia với các nhà địa chất học nghiên cứu Grand Canyon khác chống đối lại tạp chí Science vì chưa thẩm định nghiêm túc công trình mới này. Ông nói: “Nếu những tác giả này thực sự muốn đóng góp, họ phải chứng minh cho chúng tôi thấy tại sao những suy luận trước đây là sai, và tại sao cách suy luận lẫn dữ liệu của họ chính xác hơn.”

Một khám phá quan trọng?

Nhưng theo Wayne Ranney, nhà địa chất tại Flagstaff và tác giả của quyển sách Carving Grand Canyon (Quá trình tạc nên hẻm núi lớn), các nhà khoa học đã chạm vào vấn đề gây tranh cãi nhất về thời điểm và cách hình thành Grand Canyon.

Ranney cho biết ông sẽ đề cập đến ý tưởng mới này trong lần xuất bản kế tiếp trong quyển sách của ông. “Tôi sẽ rất ngạc nhiên nếu công trình này không nảy sinh mâu thuẫn với những nhà địa chất chuyên nghiên cứu hẻm núi khác, vì nó trùng khớp với những ý tưởng mới nảy sinh gần đây.”

Nhưng các tác giả của công trình cho biết họ chỉ mới sử dụng công nghệ đồng vị này để mô tả lại lịch sử của hẻm núi. Còn hàng trăm quặng có thể còn tồn tại trong toàn bộ hẻm núi. Theo đồng tác giả Carol Hill: “Quặng có thể là nguồn thông tin tiềm tàng để tái hiện lại lịch sử của hẻm núi, với độ chắc chắn đủ để giải thích nhiểu trường hợp phức tạp của hẻm núi… sự đứt đoạn, các khe núi và những hoạt động địa tầng hay núi lửa.”

Mặc dù Hill và cộng sự có thể giải quyết một phần của công trình nghiên cứu, một phần lớn của công trình này có lẽ phải nhường lại cho thế hệ các nhà địa chất học tương lai. “Chúng tôi chỉ làm nhiệm vụ vạch đường, vì trước đây điều này chưa từng được nghiên cứu.”