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    Controles da placa superior e inferior no terremoto Tohoku-oki de 2011

    Fig. 1. (A) Distribuição de 382 estações sísmicas usadas neste estudo. Bolas de praia vermelhas e rosa denotam os mecanismos focais do terremoto Tohoku-oki de 2011 (Mw 9,0) e outros terremotos de megaterrugem (Mw ≥ 7,0) durante 1917-2017, respectivamente. A linha branca marca o limite downdip da sismicidade entre placas. As linhas tracejadas amarelas denotam os contornos de profundidade do limite superior da placa subdutora do Pacífico. (B) Configurações tectônicas da região de estudo (caixa azul). Linhas pretas de dente de serra:trincheiras oceânicas. Crédito:Dapeng Zhao

    Pesquisadores do Departamento de Geofísica da Universidade de Tohoku têm estudado o grande terremoto Tohoku-oki que ocorreu em 11 de março de 2011, a leste da Ilha Honshu, no Japão (Fig. 1).

    O terremoto, que registrou com uma magnitude de momento (Mw) de 9,0, foi o terremoto mais poderoso já registrado no Japão, e o quarto terremoto mais poderoso do mundo desde que os registros modernos começaram em 1900. Ele desencadeou ondas de tsunami que causaram mais de 18 anos, 000 causalidades. O tsunami causou acidentes nucleares na Usina Nuclear de Fukushima Daiichi, e as evacuações subsequentes afetaram centenas de milhares de residentes. Este terremoto atraiu grande interesse entre os pesquisadores, porque poucos especialistas esperavam que um terremoto tão grande ocorresse naquela área.

    No Nordeste do Japão (Tohoku), a placa do Pacífico está se subdividindo para noroeste abaixo da placa de Okhotsk, causando o terremoto Tohoku-oki em 2011. Subdução é um processo onde uma das placas tectônicas da Terra afunda sob a outra. A data, muitos pesquisadores investigaram o mecanismo causal do terremoto Tohoku-oki, e uma questão-chave surgiu:qual placa controlou este enorme terremoto? A placa superior de Okhotsk ou a placa inferior do Pacífico? Houve resultados conflitantes, porque a estrutura detalhada dentro e ao redor da zona de origem ainda não está clara.

    Fig. 2. Seções transversais verticais leste-oeste da tomografia Vp (esquerda) e desenhos animados correspondentes (direita) ao longo de três perfis (A) fora da Prefeitura de Iwate, (B) fora da Prefeitura de Miyagi, e (C) ao largo da Prefeitura de Fukushima. Topografia residual normalizada (linha azul) e gravidade (linha verde) são mostradas no topo de cada seção transversal. As cores vermelha e azul denotam perturbações de Vp baixo e alto, respectivamente, cuja escala é mostrada ao lado (A). Linhas brancas em negrito e tracejadas denotam o limite superior da placa subdutora do Pacífico e a descontinuidade de Moho, respectivamente. A estrela vermelha:o terremoto Tohoku-oki de 2011 (Mw 9.0). Estrelas pretas e amarelas denotam outros terremotos megathrust (Mw 7.0 ~ 8.0) durante 1917-2017 e terremotos de frequência muito baixa (VLFEs) dentro de uma largura de 40 km de cada perfil, respectivamente. O triângulo reverso:a trincheira do Japão. Nos painéis certos, o vermelho, linhas verdes e azuis denotam baixo, anomalias de Vp normal e alto no topo da placa subdutora do Pacífico, respectivamente. HF:alta frequência. Crédito:Dapeng Zhao

    A equipe da Tohoku University, compreendendo Dapeng Zhao e Xin Liu (agora na Ocean University of China), aplicou um método de tomografia sísmica a mais de 144, 000 dados de tempo de chegada de ondas P registrados pela densa rede sísmica japonesa (Fig. 1) para determinar uma tomografia de alta resolução abaixo da região de Tohoku-oki (Fig. 2). Eles também usaram dados de topografia do fundo do mar e gravidade para restringir a estrutura da zona de origem.

    A tomografia sísmica é uma ferramenta eficaz para investigar a estrutura tridimensional (3-D) do interior da Terra, em particular, para esclarecer a estrutura detalhada de grandes áreas de origem de terremotos. Usando este método, a equipe recebeu imagens nítidas em 3-D da zona de origem Tohoku-oki (Fig. 2), e mostrou que o terremoto Tohoku-oki de 2011 ocorreu em uma área com alta velocidade sísmica na zona da megaterrita de Tohoku. Esta área de alta velocidade reflete uma mancha mecanicamente forte (dura) que foi responsável pelo terremoto Tohoku-oki em 2011. Este remendo duro resulta de ambos os batólitos graníticos na placa de Okhotsk e rochas duras no topo da placa do Pacífico subduzida (Fig. 2).

    Estes resultados indicam que anomalias estruturais dentro e ao redor da megaterrugem de Tohoku se originam tanto da placa superior de Okhotsk quanto da placa inferior do Pacífico, que controlou os processos de geração e ruptura do terremoto Tohoku-oki de 2011. Este enorme terremoto foi causado pela colisão de rochas mais duras nas placas superior e inferior. Este trabalho lança uma nova luz sobre o mecanismo causal dos terremotos megaterrust. Também sugere que a localização de um futuro grande terremoto pode ser determinada investigando a estrutura detalhada da zona da megaterrita.


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