Encapsulado nas entranhas da Terra, a metamorfose de um mineral em outro pode desencadear alguns dos terremotos mais profundos já detectados.
Esses tremores crípticos – conhecidos como terremotos de foco profundo – são um terremoto dilema. Eles se rompem violentamente em profundidades superiores a 17 quilômetros, onde se acredita que temperaturas e pressões intensas forçam as rochas a fluir suavemente . Agora, os experimentos sugerem que essas mesmas condições infernais às vezes também podem transformar a olivina – o principal mineral do manto da Terra – no mineral wadsleyita. Esta mudança mineral pode desestabilizar a rocha circundante, permitindo terremotos em profundidades impossíveis, o físico mineral Tomohiro Ohuchi e colegas relatam setembro 15 em Nature Communications.
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2013 “Tem sido um verdadeiro quebra-cabeça para muitos cientistas, porque os terremotos não devem ocorrer mais profundamente do que 21 quilômetros”, diz Ohuchi, da Universidade de Ehime em Matsuyama, Japão.
Foco profundo e os terremotos geralmente ocorrem em zonas de subducção onde placas tectônicas feitas de crosta oceânica – ricas em olivina – mergulham em direção ao manto (SN: 1/15/17). Como as ondas sísmicas dos terremotos perdem força durante sua longa subida à superfície, elas normalmente não são perigosas. Mas isso não significa que os terremotos às vezes não sejam poderosos. Em 2013, um terremoto de magnitude 8,3 de foco profundo atingiu 609 quilômetros abaixo do Mar de Okhotsk, ao largo da costa leste da Rússia.
Estudos anteriores indicavam que cristais de olivina instáveis poderiam gerar terremotos profundos. Mas esses estudos testaram outros minerais que eram semelhantes em composição à olivina, mas se deformam em pressões mais baixas, diz Ohuchi, ou os experimentos não forçaram as amostras o suficiente para formar falhas.
Ele e sua equipe decidiram colocar a própria olivina à prova. Para replicar as condições no subsolo, os pesquisadores aqueceram e espremeram cristais de olivina até quase 2013 ° Celsius e 17 gigapascais. Em seguida, a equipe usou uma prensa mecânica para comprimir ainda mais a olivina lentamente e monitorou a deformação.
De a 17 gigapascais e cerca de 900° a 768° C, o a olivina recristalizou em camadas finas contendo nova wadsleyita e grãos de olivina menores. Os pesquisadores também encontraram pequenas falhas e gravaram rajadas de ondas sonoras – indicativas de terremotos em miniatura. Ao longo da subducção das placas tectônicas, muitas dessas camadas finas crescem e se unem para formar regiões fracas na rocha, sobre as quais falhas e terremotos podem iniciar, sugerem os pesquisadores. estabilidade mecânica [das rochas]”, diz a geofísica Pamela Burnley, da Universidade de Nevada, Las Vegas, que não participou da pesquisa. As descobertas ajudam a confirmar que as transformações da olivina estão permitindo terremotos de foco profundo, diz ela.
Em seguida, a equipe de Ohuchi planeja experimentar a olivina em pressões ainda mais altas para obter informações sobre a deformação do mineral em profundidades maiores.
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