Tại sao phát hiện ra đường đứt gãy của trái đất lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất trong lịch sử?


Ngày nay các nhà khoa học có thể dựa vào vị trí đường đứt gãy của trái đất để dự báo hiện tượng động đất. Nhưng cách đây 100 năm con người lại không hề biết được lý luận đơn giản này.


Harry Reid đã tìm ra quy luật “động đất xảy ra dọc đường đứt gãy của trái đất” giúp con người hiểu biết hơn về nguyên nhân và quá trình xảy ra hiện tượng động đất, tạo cơ sở vững chắc cho các nhà khoa học những năm 50 của thế kỷ XX khám phá ra vỏ trái đất và nghiên cứu về kiến tạo địa tầng.


Phát hiện của Harry Reid được coi là bước đột phá trong ngành nghiên cứu địa chất học, từ đó con người có thể hiểu hơn về phản ứng của hoạt động bên trong trái đất và vỏ trái đất khi chịu áp lực.


Đường đứt gãy của trái đất được phát hiện ra như thế nào?


Vào năm 1750, các nhà khoa học đã biết được trên bề mặt trái đất lại tồn tại những vết đứt gãy (giống như vết nứt dài) uốn quanh co, thường nằm ở giao điểm của hai loại đá khác nhau. Đến năm 1900 các nhà khoa học mới biết rằng các đường đứt gãy này có liên quan đến hiện tượng động đất.


Tuy nhiên họ đã mắc một sai lầm khi cho rằng động đất gây ra những vết đứt gãy đó, bản chất vỏ trái đất là lớp đất đá khổng lồ và bằng phẳng, nó sẽ bị vỡ ra khi xảy ra động đất, mặt đá bên này trượt sang bên kia tạo thành vết nứt gãy. Sau khi động đất xảy ra thì vết đứt gãy chính là tàn dư của nó.


Harry Fielding Reid sinh năm 1859 tại Baltimore nước Mỹ. Hồi còn nhỏ, ông học tại một ngôi trường ở Thụy Sĩ, lúc ấy ông chỉ biết tới lý luận về địa chất qua các bài giảng ở trên lớp. Nhưng lúc đó Reid thích thú gì với chủ đề động đất và hiện tượng vết đứt gãy trái đất, bởi vì Reid sống ở Thụy Sĩ nên chủ đề núi non và sông băng luôn làm ông thấy thú vị hơn.


Năm 1865, khi Reid 16 tuổi, ông quyết định quay về quê hương Baltimore của mình học tại trường Đại học Johns Hopkins. Trải qua nhiều năm tu chí học hành, năm 1885 ông đã nhận được danh hiệu học vị tiến sĩ về địa chất học. Bắt đầu từ năm 1889, Harry Reid đảm nhiệm vai trò là một giáo sư đại học chuyên nghiên cứu về sông băng.


Harry Reid đã đi khắp từ Alaska đến núi Alps để tiến hành thăm dò và nghiên cứu các sông băng, hoạt động của sông băng và ảnh hưởng của nó đến môi trường xung quanh. Reid đã viết chuyên đề và bản luận văn lớn về kết cấu và sự vận động của sông băng.


Tháng 4 năm 1906, một trận động đất lớn xảy ra ở San Francisco, kết quả là hầu hết các thành phố đều bị rung chuyển và bị thiêu hủy. Nửa năm sau đó, bang California đã lập một ủy ban điều tra về động đất và dự báo nguy cơ xảy ra động đất. Reid được mời là một thành viên trong ủy ban gồm chín thành viên chính thức này.


Công việc nghiên cứu của ủy ban điều tra khiến Reid cảm thấy thích thú với chủ đề động đất và đường đứt gãy của trái đất. Sau đó ông đo đạc và nghiên cứu vết đứt gãy ở vùng San Andreas và quan sát các vết đứt gãy khác ở vùng ven biển trung bộ California. Ông luôn băn khoăn tự hỏi nguyên nhân gì gây ra hiện tượng động đất?


Reid đã cẩn thận nghiên cứu kĩ những phiến đá dọc theo đường đứt gãy ở vùng California và đưa ra kết luận rằng chúng không chỉ bị tác động bởi những trận động đất mà còn phải chịu một áp lực cực lớn trong thời gian dài. Reid đã nhận thấy được các loại đá ở vùng đứt gãy San Andreas có thể phải chịu đựng áp lực hàng trăm năm, thậm chí hàng nghìn năm mới gây ra động đất. Điều này có nghĩa là các vết đứt gãy phải tồn tại trước khi xảy ra động đất. Lớp đất đá dồn nén áp lực cho tới khi nó bị nứt ra và gây ra hiện tượng động đất.


Reid cho rằng lớp đá dọc theo vết đứt gãy co giãn liên tục giống như sợi dây cao su. Lực ở bên trong vỏ trái đất sẽ đẩy lớp đá đó theo nhiều hướng khác nhau làm cho lớp đất đã co giãn liên tục và khi lực kéo này vượt quá giới hạn đàn hồi của lớp đất đá sẽ xảy ra hiện tượng đứt gãy và động đất.


Vết đứt gãy là nguyên nhân của động đất chứ không phải động đất gây ra các đường đứt gãy. Hiện tượng này có nghĩa là tìm hiểu về vết đứt gãy không chỉ giúp con người nghiên cứu được hậu quả của nó sẽ xảy ra động đất lại vừa có thể tiến hành dự đoán vào thời điểm nào sẽ xảy ra động đất. Reid đã giải thích rõ ràng cho chúng ta thấy được mê cung của các vết đứt gãy trên vỏ trái đất đồng thời ông đã chỉ ra tầm quan trọng của chúng.

schoolnet@