Nhũ đá hay còn gọi là magma, là quặng đá nóng chảy ở dạng lỏng do nhiệt độ và áp suất cao trong lòng đất. Sự hình thành và chuyển động của nhũ đá là một phần quan trọng trong chu trình địa chất của Trái Đất.
Nguyên nhân khiến nhũ đá chảy xuống dưới
Có hai nguyên nhân chính khiến nhũ đá chảy xuống phía dưới thay vì bị đẩy lên trên.
Trọng lực
Trọng lực là lực hút của Trái Đất tác động lên các vật thể. Do khối lượng riêng của nhũ đá lớn hơn không khí và các loại đá ở phía trên, nên trọng lực khiến nhũ đá chảy xuống dưới thay vì đi lên. Trọng lực là lực luôn hướng tâm vào tâm Trái Đất, do đó nhũ đá sẽ chảy theo hướng xuống tâm Trái Đất.
Áp suất thấp hơn ở độ sâu lớn hơn
Ngoài ra, áp suất không khí và các lớp đất, đá ở gần bề mặt Trái Đất lớn hơn so với ở độ sâu lớn hơn. Khi nhũ đá được hình thành ở độ sâu lớn, nó sẽ chuyển động theo hướng giảm áp suất, tức là đi xuống dưới. Sự chênh lệch áp suất này cũng góp phần đẩy nhũ đá chảy xuống phía dưới.
Quá trình hình thành và di chuyển của nhũ đá
Để hiểu rõ hơn lý do tại sao nhũ đá lại chảy xuống dưới, chúng ta cần tìm hiểu quá trình hình thành và di chuyển của nó.
Nhũ đá được hình thành như thế nào?
Nhũ đá được hình thành từ các quặng đá nóng chảy do tác động của nhiệt độ và áp suất cao trong lòng đất. Các nguyên nhân chính gây nóng chảy là:
- Sự phân rã các nguyên tố phóng xạ trong lòng đất, giải phóng nhiệt năng làm nóng chảy đá xung quanh.
- Tiếp xúc với các thể magma nóng hơn từ bên dưới.
- Các quá trình kiến tạo mảng gây ra ma sát và nén ép các mảng kiến tạo, tạo nhiệt làm đá chảy.
Nhiệt độ cần thiết để đá chảy khoảng 700 – 1200 độ C. Khi đá chảy thành nhũ đá, nó có thể tích tụ lại thành các hồ magma dưới lòng đất.
Nhũ đá di chuyển lên trên hay xuống dưới?
Do trọng lực và sự chênh lệch áp suất như đã phân tích ở trên, nhũ đá thường di chuyển xuống phía dưới tầng đất đá, tích tụ lại thành các hồ magma lớn hơn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nhũ đá có thể di chuyển lên phía trên gây ra các vụ phun trào núi lửa.
Điều kiện để nhũ đá di chuyển lên trên bao gồm:
- Áp suất khí quyển ở bề mặt thấp hơn áp suất của magma bên trong, tạo áp lực đẩy magma lên.
- Sự tích tụ khí trong magma làm giảm khối lượng riêng và đẩy magma lên trên.
- Các nứt, khe nứt trong lớp vỏ Trái Đất cho phép magma di chuyển lên bề mặt.
Tuy nhiên, đây chỉ là hiện tượng ngoại lệ, phần lớn nhũ đá vẫn tuân theo quy luật chung là chảy xuống dưới do tác động của trọng lực.
Ý nghĩa của sự chuyển động của nhũ đá
Việc nhũ đá chảy xuống dưới có vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc bên trong Trái Đất.
Nhũ đá di chuyển xuống sâu dần vào lớp phủ, lớp manti dưới sự chi phối của trường trọng lực và các dòng đối lưu bên trong Trái Đất. Tại đây, nhũ đá có thể tích tụ lại, kết tinh thành các loại đá mới hoặc có thể tiếp tục chảy xuống lõi ngoài của Trái Đất.
Ở lõi ngoài, nhũ đá cung cấp nhiệt và vật chất cho các quá trình đối lưu bên trong, duy trì từ trường của Trái Đất. Sự vận động của nhũ đá còn giúp giải phóng các chất phóng xạ nhiệt, duy trì nhiệt độ bên trong Trái Đất.
Những dòng nhũ đá di chuyển lên trên và phun trào ở các núi lửa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tái chế các nguyên tố hóa học và khoáng chất trên bề mặt Trái Đất.
Như vậy, có thể thấy sự chuyển động theo chiều thẳng đứng xuống dưới của nhũ đá dưới tác động của trọng lực là một nhân tố then chốt để duy trì các quá trình địa chất và địa động lực bên trong hành tinh của chúng ta.
Kết luận
Nhũ đá chảy xuống dưới thay vì chảy lên trên là do tác động của trọng lực và sự chênh lệch áp suất. Trọng lực khiến vật chất có khối lượng riêng lớn hơn như nhũ đá chuyển động về phía tâm Trái Đất. Áp suất giảm dần theo độ sâu cũng khiến nhũ đá chảy xuống chỗ áp suất thấp hơn.
Quá trình hình thành và di chuyển của nhũ đá gắn liền với các hiện tượng nhiệt – địa chất bên trong Trái Đất. Sự chuyển động xuống dưới của nhũ đá có vai trò quan trọng trong việc duy trì nhiệt độ và các quá trình đối lưu, từ trường của Trái Đất.
