Novas imagens tomográficas lançam luz sobre o fim da subducção continental indiana e o fim da orogenia do Himalaia

(a) Subducção da parte norte reconstruída da placa indiana durante o final do Eoceno. (b) Um pedaço da litosfera indiana subduzida foi destacado e depois afundou no MTZ visto como anomalia de alta velocidade 1 (F1), enquanto outro pedaço da litosfera subduzida F2 continuou exercendo tração de placa. O desprendimento da placa iniciou o processo de rachadura no sul do Tibete, mostrado como as duas faixas marrons no desenho animado. (c) A litosfera indiana subduzida F2 se separou e afundou no MTZ. Seu desprendimento foi acompanhado por vulcanismo ultrapotássico e pela continuação do processo de rifting. (d) Distribuição atual das anomalias de velocidade rápida na MTZ. Crédito da imagem:Xiaofeng Liang e Yang Chu. Crédito:Xiaofeng Liang e Yang Chu.

Em um desenvolvimento recente em geologia publicado no Science Bulletin , uma equipe de pesquisa internacional, incluindo cientistas do Instituto de Geologia e Geofísica, da Academia Chinesa de Ciências, da Universidade do Texas em Austin, da Universidade de Missouri e da Universidade de Tecnologia de Guilin, forneceu insights cruciais sobre a dinâmica da Índia- Colisão da Eurásia e orogenia do Himalaia.

Eles conseguiram isso através do recente desenvolvimento de uma imagem tomográfica de alta resolução do manto superior abaixo da zona de colisão Índia-Eurásia. Este novo modelo do manto, possibilitado por tecnologia de imagem avançada, oferece insights sem precedentes sobre o passado geológico da Terra e as forças que moldam o nosso mundo.

A equipe de pesquisa empregou uma técnica sofisticada de imagem e análise, semelhante à emissão de raios X na área médica para a Terra, para capturar instantâneos detalhados do manto superior abaixo do Himalaia e do planalto tibetano. Esta abordagem inovadora revelou imagens de processos tectónicos sob a zona de colisão Índia-Eurásia, lançando luz sobre a dinâmica da construção de montanhas e da colisão de placas tectónicas continentais.

As novas imagens revelam anomalias sismicamente rápidas dentro da zona de transição do manto (MTZ) não conectadas à superfície. A MTZ é como uma camada limite no interior da Terra, entre o manto superior e inferior, estendendo-se de 410 km a 660 km de profundidade.

Xiaofeng Liang, o autor principal, expressou surpresa inicial, dizendo:"No início, eu não conseguia entender por que existem tantos pedaços desses blocos de alta velocidade, e eles vêm em tamanhos diferentes. Mostrei os resultados para meu colega de escritório, Dr. Yang Chu, um geólogo estrutural, e nos envolvemos em extensas discussões com colegas de diversas disciplinas."

Proposta de evolução da tração de lajes a partir de fragmentos litosféricos destacados. No início, ambas as anomalias de velocidade rápida 1 e 2 contribuíram para a tração da laje, como F1+F2 (hexágono); então F1 foi descolado e sua tração da laje (diamante) diminuiu; e então ocorreu o lento descolamento de F2 e também a retirada do puxamento da laje correspondente (quadrados); finalmente, F3 subduziu-se para o manto superior e exerceu tração na laje (triângulo). As linhas tracejadas mostram a trajetória potencial de evolução da tração da laje. As barras horizontais azuis na tração da laje mostram um erro de 5 Myrs estimado a partir da idade de localização dos vulcânicos ultrapotássicos. A taxa de convergência (linha rosa) entre as placas indiana e euroasiática (van Hingsbergen et al., 2011) diminuiu significativamente durante o desprendimento de F2. Crédito:Xiaofeng Liang e Yang Chu.

Essas anomalias lembram peças de um quebra-cabeça que se acredita serem fragmentos da litosfera continental indiana em subducção que se separou. A equipe de pesquisa reconstruiu a borda norte inicial do continente indiano, recolocando essas peças na atual placa indiana.

Depois de avaliar a composição e a temperatura do manto anômalo na zona de transição, eles estimaram que a diminuição na força de tração da placa da litosfera subductada quebrada era maior do que o impulso da crista aplicado à placa indiana.

Uma implicação profunda dessas descobertas é a diminuição da força de tração das placas da subducção da litosfera continental indiana. Fragmentos litosféricos destacados reduziram esta força, desacelerando a convergência Índia-Eurásia. A pesquisa sugere que à medida que mais placas subduccionadas se rompem, a convergência entre as placas indiana e euroasiática acabará por cessar. Isto poderia levar à fusão dos dois continentes, oferecendo uma nova compreensão da formação de supercontinentes.

Espera-se que o desprendimento da litosfera subductada induza mudanças geológicas, incluindo ressurgência astenosférica, extensão de placas e elevação da superfície na zona de colisão. Estas mudanças têm consequências geológicas significativas, explicando a ascensão do Himalaia, o início de fendas no sul do Tibete e outros fenómenos geológicos regionais.

Esta descoberta é fundamental para a compreensão de um enigma que existe nos últimos 100 anos:o que está a controlar a colisão contínua dos dois continentes, a Índia e a Eurásia, e como irá terminar? Sublinha a importância de estudar o interior da Terra para desvendar os processos complexos que moldam o nosso planeta ao longo de milhares de milhões de anos. À medida que os cientistas se aprofundam nos processos de subducção continental, antecipamos novas revelações que remodelarão a nossa compreensão da evolução geológica da Terra.

Mais informações: Xiaofeng Liang et al, A fragmentação da subducção continental está acabando com a orogenia do Himalaia, Science Bulletin (2023). DOI:10.1016/j.scib.2023.10.017
Fornecido pela Science China Press

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