p Uma rápida taxa de colisão entre as placas tectônicas e uma idade jovem (milhões de anos) são dois fatores que favorecem o afundamento da litosfera no manto, de acordo com um novo estudo realizado por pesquisadores do Instituto de Ciências da Terra Jaume Almera do Conselho Nacional de Pesquisa da Espanha (ICTJA-CSIC). O estudo foi publicado recentemente em Relatórios Científicos . p Os autores do estudo desenvolveram um novo modelo numérico para estudar os efeitos da taxa de convergência entre as placas tectônicas e sua composição na densidade do manto litosférico, promovendo ou evitando seu afundamento durante os processos de subducção ou delaminação.

p "O modelo desenhado neste estudo fornece uma estrutura metodológica para a compreensão da estabilidade da litosfera durante a convergência das placas tectônicas, "disse Kittiphon Boonma, Ph.D. aluna do projeto SUBITOP no ICTJA-CSIC e primeira autora do estudo.

p A litosfera é a camada externa rígida da Terra que compreende a crosta e o manto superior, formando as placas tectônicas. Essas placas flutuam e se movem sobre a astenosfera, uma camada mais densa e viscosa do manto sublitosférico. Nas áreas onde as placas convergem, uma das placas afunda abaixo da outra, empurrando para o manto sublitosférico. Este seria o caso típico das zonas de subducção da litosfera oceânica. Outra possibilidade é que, em zonas de colisão continental, o manto litosférico de uma das placas se separa ("descola") da crosta e afunda na astenosfera em um processo conhecido como delaminação. Ambos os processos são sensíveis à densidade do manto litosférico que, ao mesmo tempo, depende da pressão, temperatura e composição química ou, que é o mesmo, da taxa de convergência e da idade da litosfera.

p "Nossas simulações combinam a composição litosférica para diferentes idades das placas com um amplo espectro de taxas de colisão de placas para entender o que determina a flutuabilidade positiva ou negativa da litosfera, "disse Daniel García-Castellanos, pesquisadora do ICTJA-CSIC e co-autora do estudo.

p “O principal avanço do nosso trabalho é a análise da dependência da flutuabilidade do manto litosférico nas variações de densidade resultantes do balanço de advecção-difusão considerando uma ampla gama de taxas de convergência tectônica e diferentes composições químicas do manto litosférico, "disse Kittiphon Boonma.

p Os pesquisadores realizaram várias simulações com o novo modelo considerando três tipos diferentes de litosfera continental, com uma faixa etária entre 2,5 Ga e 1 Ga ano, e duas litosferas oceânicas com idades entre 120 e 30 milhões de anos. Eles consideraram seis diferentes taxas de convergência entre 1 e 80 mm / ano. Simulações tiveram como objetivo observar o efeito das diferentes taxas de colisão e composições na densidade do manto litosférico.

p “Em processos de subducção ou colisão continental, existem dois efeitos opostos que afetam a densidade do manto. A densidade aumenta devido aos aumentos de pressão, mas, ao mesmo tempo, tende a diminuir devido ao aumento da temperatura produzido pela profundidade. A predominância de um desses dois efeitos dependerá da velocidade de convergência. Além disso, a densidade do manto depende também da sua própria composição química e tem-se observado que diminui com a idade, "explica Manel Fernández, co-autor do estudo.

p Os resultados do modelo mostraram que o manto litosférico continental mais antigo e mais espesso (Arconte) era menos denso que a astenosfera e evitou o afundamento. Com taxas de convergência baixas e moderadas, os pesquisadores descobriram que os dois outros tipos de manto litosférico continental mudaram de afundamento para permanecer estáveis ​​devido às suas espessuras mais finas e à perda de densidade induzida pelo aumento da temperatura devido à profundidade. Último, os dois tipos diferentes de litosfera oceânica sempre afundam, qualquer que seja a taxa de convergência aplicada, devido a sua maior densidade derivada de sua composição.

p "De acordo com esses resultados, quanto mais rápida a taxa de convergência entre dois continentes, quanto maior a probabilidade de que um deles se deslize ou afunde em direção ao manto, "explica Daniel García-Castellanos.

p "Os resultados sugerem uma explicação sobre por que os pratos jovens muitas vezes afundam facilmente no manto, sendo reciclados no manto enquanto os cratons (regiões continentais mais antigas) parecem resistir melhor às mudanças nas forças tectônicas durante a evolução da Terra e são menos propensos a se subdividir ou delaminar, "disse García-Castellanos.