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PROVIDENCE, R.I. – Há cerca de 300 milhões de anos, a massa terrestre que é agora a América do Norte colidiu com Gondwana, um supercontinente composto pela África actual e pela América do Sul. Esse choque de continentes levantou toneladas de rocha sobre o terreno circundante para formar o extremo sul das Montanhas Apalaches agora vistas no Alabama, Tennessee e Geórgia. Uma equipa de geofísicos reconstruiu a fase terminal dessa colisão e desenvolveu uma nova imagem de como se desenrolou.
O estudo, liderado por investigadores da Universidade de Brown, utilizou estações de monitorização sísmica para criar uma imagem semelhante a um sonograma da crosta sob os EUA do sul, perto da base sul dos Apalaches. A investigação mostra que a crosta de Gondwana foi empurrada para cima da América do Norte quando os dois continentes colidiram, deslizando para norte até 300 quilómetros antes de os dois continentes se separarem e se terem afastado há cerca de 200 milhões de anos. O processo revelado pelo estudo assemelha-se muito ao processo que está hoje a construir os Himalaias, uma vez que o continente eurasiático está a empurrar para cima do subcontinente indiano.
“Mostramos que uma colisão continental que ocorreu há 300 milhões de anos se parece muito com a colisão que vemos hoje nos Himalaias”, disse Karen Fischer, professora do Departamento de Ciências da Terra, do Ambiente e do Planeta de Brown e co-autora do estudo. “Este é o caso mais documentado de que tenho conhecimento, em que a sutura final entre as antigas crostas continentais tem uma geometria semelhante ao actual contacto da crosta Índia-Eurásia sob os Himalaias.”
A investigação foi liderada por Emily Hopper, que obteve o seu doutoramento em Brown em 2016 e é agora bolseira de pós-doutoramento no Observatório da Terra Lamont-Doherty da Universidade de Columbia. O estudo é publicado online na revista Geology.
Para o estudo, a equipa de investigação colocou 85 estações de monitorização sísmica no sul da Geórgia e em partes da Florida, Carolina do Norte e Tennessee. Os investigadores também utilizaram dados do Earthscope Transportable Array, um conjunto rolante de estações sísmicas que atravessaram os Estados Unidos contíguos entre 2005 e 2015. Ao todo, 374 estações sísmicas registaram as fracas ondas vibracionais dos sismos distantes enquanto viajavam através das rochas por baixo.
p>A energia acústica dos sismos pode viajar através da Terra como diferentes tipos de ondas, incluindo ondas de cisalhamento, que oscilam perpendicularmente à direcção de propagação, e ondas de compressão, que oscilam na mesma direcção em que se propagam. Analisando a extensão em que as ondas de cisalhamento se convertem em ondas de compressão quando atingem um contraste nas propriedades das rochas, os investigadores poderiam criar uma imagem sísmica da crosta subterrânea.
O estudo detectou uma fina camada contínua de rocha que começa perto da superfície e desce suavemente para sul até profundidades de aproximadamente 20 quilómetros, em que as ondas de sismo viajam mais rapidamente do que nas rochas circundantes. Essa camada estende-se para sul cerca de 300 quilómetros desde o centro da Geórgia até ao norte da Florida. Abrange cerca de 360 quilómetros de leste a oeste, da parte central da Carolina do Sul, através de toda a Geórgia e até ao leste do Alabama.