Pesquisadores mostram que terremotos lentos são controlados pela permeabilidade das rochas
É mostrado um dos afloramentos que pesquisadores coletaram rochas na Nova Zelândia em 2022. Crédito:Nicola Tisato / Jackson School of Geosciences Os terremotos são os resultados mais dramáticos e notáveis do movimento das placas tectônicas. Muitas vezes são destrutivos e mortais, ou pelo menos sentidos fisicamente – são eventos geológicos literalmente inovadores. No entanto, nem todo movimento tectônico resulta em efeitos que os humanos possam perceber.
Eventos de deslizamento lento ocorrem quando forças tectônicas reprimidas são liberadas ao longo de alguns dias ou meses, como um terremoto que se desenrola em câmera lenta. O movimento mais gradual significa que as pessoas não sentirão a terra tremer sob seus pés e os edifícios não desabarão. Mas a falta de destruição não torna os eventos de deslizamento lento menos importantes do ponto de vista científico. Na verdade, o seu papel no ciclo sísmico pode ajudar a criar um modelo melhor para prever quando ocorrem os sismos.
Em um artigo publicado recentemente na Geophysical Research Letters , um grupo de pesquisa da Jackson School of Geosciences liderado por Harm Van Avendonk, Nathan Bangs e Nicola Tisato explora como a composição das rochas, especificamente sua permeabilidade - ou a facilidade com que os fluidos podem fluir através delas - afeta a frequência e a intensidade dos eventos de deslizamento lento.
Em 2019 e 2022, o grupo viajou para a Ilha Norte da Nova Zelândia para coletar rochas de vários afloramentos próximos à margem de Hikurangi. Esta é uma zona de subducção na costa da Nova Zelândia onde ocorrem rotineiramente eventos de deslizamento lento, cerca de uma vez por ano. Os pesquisadores trouxeram um esconderijo de rochas para UT, onde testaram sua permeabilidade e propriedades elásticas.
Amostras de rochas coletadas em afloramentos na Nova Zelândia em 2022 foram levadas para laboratórios da Escola de Geociências Jackson da Universidade do Texas em Austin. Crédito:Nicola Tisato / Escola Jackson de Geociências
Os seus testes mostraram como os poros das rochas poderiam controlar os eventos regulares de deslizamento lento nesta zona de subducção. Estudos anteriores sugeriram que uma camada de rocha impermeável no topo da placa tectônica descendente serve como uma tampa selada, retendo fluido nos poros das camadas rochosas subjacentes.
À medida que o fluido se acumula abaixo da vedação, a pressão aumenta, tornando-se eventualmente alta o suficiente para desencadear um evento de deslizamento lento ou terremoto. Este evento quebra então o selo impermeável, fraturando temporariamente as rochas, permitindo-lhes absorver fluidos. Em poucos meses, as rochas cicatrizam e voltam à permeabilidade inicial, e o ciclo recomeça.
Ao estudar este ciclo, Tisato e outros investigadores testaram rochas de afloramentos superficiais próximos que outrora fizeram parte da falha sísmica nas profundezas do subsolo. Estudos anteriores de permeabilidade foram realizados apenas em sedimentos soltos que foram consolidados em rocha sólida.
“Estamos mostrando pela primeira vez, usando rochas que são representativas daquelas em profundidade, que a permeabilidade está controlando (eventos de deslizamento lento)”, disse ele.
Laura Wallace, pesquisadora do Instituto de Geofísica da Universidade do Texas e do GEOMAR na Alemanha, estuda eventos de deslizamento lento há mais de 20 anos e foi a primeira pessoa a registrar eventos de deslizamento lento ocorridos na margem de Hikurangi. Ela disse que este artigo adiciona mais pontos de dados para informar as escalas de tempo nas quais as mudanças na permeabilidade da zona de falha podem ocorrer, possivelmente influenciando os ciclos de eventos de escorregamento lento observados.
Uma vista do oceano a partir da costa da Nova Zelândia. Crédito:Nicola Tisato / Escola Jackson de Geociências
"Isso adiciona algumas restrições de dados adicionais sobre como esse processo de válvula de falha pode funcionar, como o ciclo de fluidos poderia funcionar na zona de subducção - se é isso que está impulsionando a ciclicidade dessas coisas", disse Wallace.
O objetivo final desta pesquisa, disse Tisato, é entender por que os terremotos acontecem e, eventualmente, construir um modelo convincente que possa até mesmo prevê-los, um código que os cientistas ainda precisam decifrar.
Ele e o estudante de graduação Jacob Allen estão atualmente analisando amostras de rochas do centro da margem e testando diferenças na permeabilidade. As rochas no extremo norte desta zona de subducção são mais ricas em argilas do que as do extremo sul.
Como as argilas são maleáveis e podem acomodar muita água e outros fluidos, elas são ideais para reter, fraturar e canalizar esses fluidos. Isso poderia explicar por que os eventos de deslizamento lento no extremo norte da zona de subducção acontecem com frequência, enquanto ocorrem raramente no extremo sul, disse Tisato.
“Temos que fazer o exercício de compreender por que no norte da margem de Hikurangi há deslizamentos lentos e por que no sul da margem de Hikurangi temos menos deslizamentos lentos”, disse Tisato. “Porque se entendermos isso, teremos um passo adicional para avançar em direção à previsão.”
Três estudantes de pós-graduação da Jackson School of Geosciences também contribuíram para este artigo:Carolyn Bland, Kelly Olsen e Andrew Gase.
