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16 de novembro de 2024

Imagens Sísmicas da Maior Trombada na Terra

Nas placas tectônicas, a camada mais superior da Terra, chamada de litosfera, consiste basicamente de placas rígidas que derivam ao longo do tempo em escala geológica. Dados obtidos de sistemas de posicionamento global têm estimado que a o subcontinente indiano como um todo moveu-se aproximadamente 2 metros ao longo dos últimos 50 anos para o norte, mergulhando dessa forma, vagarosamente sob o Tibete. Essa gigantesca colisão tem ocorrido por mais de 50 milhões de anos e tem erguido as maiores montanhas bem como gerado os maiores platôs conhecidos na Terra. Não só é o clima mundial fortemente influenciado por esse platô massivo, com uma incrível média de altura de 5000 metros, mas também as colisões causam terremotos catastróficos nas porções sul, central e leste do continente asiático.

Existe um esforço internacional para registrar as ondas sísmicas no Tibete e então usá-las para estudar as estruturas mais profundas desse lugar. O experimento Sino-Americano Hi-CLIMB (Himalayan-Tibetan Continental Lithosphere during Mountain Building), o experimento multinacional INDEPTH (International Deep Profiling of Tibet  and the Himalayas ) entre outros tem coberto a parte principal do platô. Diferentes técnicas sísmicas têm sido combinadas nesses estudos: (i) tomografia sísmica, que é sensível as suaves variações da propriedade dos materiais, pode servir para localizar o contato entre a litosfera e a astenosfera devido ao seu alto contraste de velocidade; (ii) análise de ondas convertidas (onde a propagação das ondas sísmicas mudam de ondas cisalhantes para ondas compressionais, ou vice e versa, e que também é chamada de função do receptor) ou de ondas internamente refletidas técnicas sensíveis a bordas abruptas que pode localizar a descontinuidade de Moho, ou seja, o contato entre a crosta e o manto e também o contato entre a litosfera e astenosfera com uma alta resolução e (iii) estudos de anisotropia sísmica que podem fornecer uma indicação sobre a deformação do manto. Esses novos estudos sísmicos cobrem toda a litosfera principalmente o contato litosfera/astenosfera conhecido como LAB, onde estudos anteriores quase não existiam uma vez que eram voltados para estudar a parte mais acessível da crosta terrestre.

Os principais resultados das várias campanhas sísmicas feitas no Tibete podem ser resumidos graficamente como mostra a figura. Diferentes resultados de tomografia sísmica indicam uma larga litosfera indiana com espessura entre 100 e 200 km alcançando uma região mais ao norte do que a borda norte da estável placa indiana em superfície. Uma clara borda entre as placas indiana e asiática pode ser notada em profundidade por meio da técnica de função do receptor, como está marcado na figura por meio de setas.

Uma comparação tem sido feita entre as observações tomográficas da litosfera e as observações de ondas convertidas ao longo do perfil mais a oeste (painel inferior da figura). Levando em consideração que a resolução lateral da tomografia sísmica é muito melhor do que a sua resolução vertical, o final norte da litosfera indiana concorda muito bem em ambos os conjuntos de dados. Existe um claro degrau no contato LAB onde as duas litosferas se encontram. Ele pula da profundidade de 200 km no lado indiano para aproximadamente 150 km no lado asiático. A anisotropia sísmica (linhas vermelhas no painel superior da figura) é muito baixa na porção sul do Tibete e é muito mais forte na parte central e leste. Sua direção muda de nordeste na porção central do Tibete para leste e sudeste na porção leste do Tibete. Isso é considerado como resultado de espremer o material quente do mando desde a colisão litosférica direta nas direções leste e sudeste. Uma zona relativamente mais suave, quente é móvel na porção central do Tibete é marcada na figura. A grande profundidade observada para a descontinuidade de Moho significa que a crosta indiana não está participando da subducção, ao contrário ela está sendo descascada e se mantém na superfície. A crosta inferior indiana é observada abaixo da crosta asiática em uma grande porção central do Tibete.

Os grandes experimentos sísmicos internacionais realizados no Tibete têm gerado dados de qualidade em grande quantidade e têm levado a um entendimento muito melhor sobre a colisão das duas placas continentais e suas deformações resultantes. Esforços do mesmo tipo na porção norte e leste da borda do Tibete serão promissores pois existe o indicativo de que o modo como a colisão litosférica ocorreu seja diferente ali.

(Painel superior) Mapa topográfico do Tibete com os resultados dos estudos sísmicos. A borda norte da placa indiana na superfície é marcada por uma linha preta contínua. Essa borda a 200 km de profundidade é marcada por linhas preta e azul pontilhadas (resultados de estudos de tomografia sísmica). Observações da base das placas indiana e asiática nas profundidades de 150 km e 200 km são marcadas por setas verde e azul (resultado da aplicação da técnica de função do receptor). As direções do fluxo do material no manto abaixo do Tibete são marcadas por linhas vermelhas (resultado das medidas de anisotropia sísmica). Deslocamentos da superfícies obtidos por medidas de GPS são marcados por setas amarelas. Linhas pontilhadas magenta marcam as observações da região quente e móvel na porção central do Tibete. O empurrão da Índia para norte abaixo do Tibete causa o escape de fluxo na porção central do Tibete na direção leste. (Painel inferior) Perfil sísmico desde a Índia até a Bacia Tarim (perfil esse localizado na parte mais a oeste das setas azul e verde do painel superior) obtidos por meio de duas técnicas sísmicas, tomografia e função do receptor. As cores de fundo marcam os resultados da tomografia (azul/vermelho significa regiões frias/quentes). As cores em primeiro plano são resultados dos estudos da função do receptor (verde/magenta significa diminuição/aumento da velocidade). As descontinuidades LAB e Moho são marcadas com linhas pontilhadas brancas. O limite norte da placa indiana no painel superior(linhas pontilhadas azul e preta) é marcado por linhas verticais azul e preta.

Também pode ser encontrado aqui com o artigo original em pdf:

http://www.cienctec.com.br/ler.asp?codigo_noticia=27&codigo_categoria=6&nome_categoria=Artigos&codigo_subcategoria=0&nome_subcategoria=

Fonte:

http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/329/5998/1479?cookietest=yes

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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