Entre os sismólogos, a geologia da costa rica em terremotos e vulcões do Alasca, das Ilhas Aleutas ao sudeste, é fascinante, mas não é bem compreendida. Agora, com ferramentas mais sofisticadas do que antes, uma equipe da Universidade de Massachusetts Amherst relata novos detalhes inesperados sobre as placas tectônicas da área e suas relações com os vulcões.
Placas tectônicas – o movimento subterrâneo constante de plataformas continentais e oceânicas, é frequentemente caracterizado por “zonas de subducção” onde as placas se chocam, uma geralmente deslizando sob a outra. Muitas são regiões propensas a terremotos e vulcões.
O autor principal Xiaotao Yang diz: “Por muito tempo, pensava-se que toda a região central do Alasca tinha uma placa de subducção simples. O que descobrimos é que na verdade existem duas lajes de subducção principais. É uma surpresa vermos diferenças entre essas duas lajes. e os materiais de manto associados. ” No geral, Yang diz que a nova pesquisa mostra, “há muito mais sutilezas e variações que não tínhamos visto antes.”
Yang, que fez este trabalho na UMass Amherst com o co-autor Haiying Gao, agora faz parte do corpo docente da Purdue University. Escrevendo no Journal of Geophysical Research: Solid Earth, eles apontam que o Alasca central é “um lugar ideal para investigar a segmentação de subducção e sua correlação com a distribuição do vulcão” porque “não é claramente compreendido o que controla a distribuição dos vulcões de arco”.
Yang diz que seu estudo destaca o quão complexa pode ser uma zona de subducção e como essa complexidade pode controlar a distribuição do vulcão. Também ajuda a esclarecer uma questão de longa data na sismologia: o que determina se os vulcões estão presentes e se eles estão em um arco linear ou em aglomerados. Yang diz que depende em parte se as rochas no fundo do manto acima da laje subdutiva derretem em magma, e como o magma é armazenado na crosta.
Para suas investigações, Yang e Gao usaram uma poderosa técnica de imagem sísmica que Yang diz ser semelhante a uma tomografia computadorizada médica da Terra. Com ele, eles construíram um modelo detalhado de velocidade sísmica da margem Aleutian-Alaska da crosta ao manto superior. A velocidade sísmica se refere à taxa na qual uma onda sísmica viaja através de um material como magma ou crosta. As ondas viajam mais lentamente através de materiais de baixa densidade e baixa velocidade em comparação com as rochas circundantes, por exemplo, diz ele.
O novo modelo dos pesquisadores revela várias lajes descendo, com várias velocidades sísmicas, espessuras e ângulos de mergulho, eles escrevem. Yang acrescenta: “Assim que observamos os dois vulcões centrais do Alasca pela primeira vez de uma forma realmente precisa, o que vemos é um sistema de subducção muito mais complicado do que conhecíamos antes. Esta nova informação sobre a complexidade nos ajuda a entender a distribuição dos vulcões no Alasca. É tudo mais complicado do que as ferramentas podiam nos mostrar antes “, acrescenta.
Suas descobertas ajudam a explicar por que há uma quebra no arco vulcânico chamado de Denali Volcanic Gap, diz Yang. Abaixo está uma região em forma de cunha de material de alta velocidade sísmica acima da placa de subducção, mas abaixo do manto. É relativamente frio e seco, sem degelo, o que explica por que não há vulcão na região.
Em contraste, o aglomerado de vulcões no Campo Vulcânico de Wrangell não tem a mesma assinatura, acrescenta. Os vulcões Wrangell têm material de velocidade sísmica distintamente baixa na crosta. É um reservatório de magma bastante grande que pode explicar por que eles estão em um aglomerado em vez de um arco, Yang diz, embora “o fato de estar lá ajude a explicar de onde o magma veio de erupções anteriores.”
Este estudo foi possibilitado pela matriz de sensores sísmicos da National Science Foundation (NSF) no Alasca, parte de seu programa EarthScope Transportable Array (http://www.usarray.org), observa Yang. Seu co-autor Gao teve financiamento inicial da UMass Amherst e uma bolsa da NSF CAREER. Eles também usaram recursos computacionais no Massachusetts Green High Performance Computing Center em Holyoke.
Yang diz que seu trabalho contribui para a compreensão dos sismólogos sobre a distribuição dos vulcões nas Cascades, no noroeste do Pacífico, na América do Sul e no sul do Pacífico. Ele espera fazer análises mais detalhadas dos reservatórios de magma na crosta, como os vulcões são alimentados e, particularmente, se os vulcões Aleutas têm magma na crosta.
Publicado em 21/11/2020 16h13
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