Há quase meio século, um pequeno terremoto no norte de Utah deixou os sismólogos perplexos. O evento pareceu ocorrer muito mais profundamente do que se pensava que os terremotos poderiam ocorrer abaixo do continente. Agora, um novo estudo da Universidade de Utah confirmou que o terremoto incomum foi real e faz parte de uma categoria rara de eventos sísmicos que ocorrem nas profundezas do manto terrestre.
O terremoto ocorreu nas primeiras horas da manhã de 24 de fevereiro de 1979, perto da cidade de Randolph, perto da fronteira de Utah com Idaho e Wyoming. Embora sua magnitude fosse de 3,8, ninguém relatou senti-lo. Os registros sísmicos também pareciam incomuns, exigindo um exame mais minucioso.
Na altura, o estudante de doutoramento da Universidade de Utah, George Zandt, analisou os dados e estimou que o sismo ocorreu cerca de 90 quilómetros abaixo do nível do mar. Essa profundidade colocou-o bem abaixo da crosta terrestre e nas profundezas do manto superior, onde os cientistas normalmente não esperariam terremotos.
“A grande profundidade explica por que as pessoas na superfície não conseguem senti-la”, disse Zandt, que mais tarde passou muitos anos no departamento de geologia da Universidade do Arizona. “Fiz outra análise que me convenceu da realidade das grandes profundidades, mas foi difícil convencer os outros de um terremoto muito anômalo no manto que ocorreu em uma região onde não deveria estar”.
Décadas depois, dados antigos revelam um padrão
Zandt publicou um breve resumo do terremoto Randolph em Notas sobre o terremotomas a descoberta atraiu pouca atenção. O interesse foi renovado décadas depois, quando pesquisadores da Universidade de Utah revisitaram os registros sísmicos originais.
Liderada pelo professor de geologia Keith Cooper, a equipe revisou dados de formas de onda do terremoto de 1979, juntamente com outros oito terremotos profundos suspeitos que ocorreram no norte de Utah e no sudoeste de Wyoming.
A sua análise confirmou que todos os nove eventos ocorreram bem abaixo da crosta terrestre, fornecendo fortes evidências da existência do que os cientistas chamam de terremotos do manto continental (CMEs).
As descobertas adquiriram significado adicional quando outro terremoto profundo ocorreu perto de Mather, na Bacia Uintah, em Utah, em 10 de setembro de 2025. Este evento atingiu uma magnitude de 4,1 e ocorreu aproximadamente 68 quilômetros abaixo da superfície.
A sua origem estava localizada a mais de 20 quilómetros abaixo da falha Maharavičić, vulgarmente chamada de Moho, que marca a fronteira entre a crosta terrestre e o manto subjacente. Em um estudo separado publicado em Registro sísmicoos pesquisadores descreveram o terremoto Meser como um “evento arquetípico do manto continental”.
Terremotos em condições incomuns
Ao contrário da maioria dos sismos, estes eventos profundos ocorrem num ambiente caracterizado por calor e pressão extremos. A esta profundidade, espera-se que as rochas se deformem lentamente, em vez de colapsarem repentinamente.
“Este é um exemplo de um terremoto que se origina sob condições muito incomuns, alta temperatura, alta pressão, e quase todo o material nessa profundidade fluirá. É mais como um caramelo, é um caramelo em longas escalas de tempo, como milhões de anos”, disse Cooper, que dirige os sismógrafos da Universidade de Utah e já estudou com Zandt. “No entanto, você ainda pode ver isso nas rochas que voltaram à superfície, você pode ver como elas foram esticadas”.
Zandt saiu da aposentadoria para colaborar no novo estudo e está listado como coautor.
Outro tipo de terremoto
Para determinar onde começam os terremotos, os sismólogos estudam os tempos de trânsito de várias ondas sísmicas registradas por instrumentos na superfície. Pequenas diferenças nos horários de chegada ajudam os pesquisadores a identificar a origem de um terremoto.
As Estações Sísmicas da Universidade de Utah preservaram décadas de registros sísmicos, criando um arquivo valioso para análises modernas. O estudante de graduação Sean Hutchings usou este arquivo para examinar terremotos profundos conhecidos e identificar eventos adicionais anteriormente classificados como terremotos crustais.
“É uma espécie de mistério em termos de física fundamental. Como é que essas coisas podem acontecer?” – disse Koper. “Outra razão pela qual isto é importante é que não temos ideia de quão grandes eles podem ser. Em terremotos crustais, podemos medir seu tamanho máximo. Medimos falhas que podemos mapear perto da superfície. Podemos medir o comprimento de um segmento de falha, e isso nos dá uma pista sobre quão grande pode ser, o que nos ajuda a avaliar o risco sísmico.”
Os investigadores descobriram várias características que distinguem estes terramotos profundos de eventos sísmicos mais familiares. Eles ocorrem isoladamente, sem os tremores preliminares e secundários geralmente associados a terremotos superficiais. Eles também estão concentrados perto da margem ocidental do Cráton do Wyoming e ocorrem em regiões onde as temperaturas frequentemente excedem 700 graus Celsius.
Papel do Cráton Wyoming
O Cráton do Wyoming é um antigo bloco estável da litosfera da Terra que fica abaixo de partes do Wyoming e de estados vizinhos. Koper compara crátons a icebergs. Em vez de flutuarem no oceano, estendem-se para baixo no manto da Terra como a quilha de um navio.
O Cráton Wyoming, localizado entre o oeste dos Estados Unidos, tectonicamente ativo, e o interior mais estável da Placa Norte-Americana, sofreu erosão significativa ao longo do tempo geológico. Como resultado, sua estrutura varia na região, e a litosfera torna-se mais fina em direção a Idaho e Utah.
Terremotos profundos recentemente confirmados ocorrem nesta zona de transição.
“Numa escala de milhões de anos, o manto colide com o cráton e depois flui à sua volta”, disse Koper. “É essa interação, à medida que o fluxo do manto é direcionado em torno desta sólida raiz cratônica, que causa aumento da taxa de deformação, aumento da deformação e também cria tensões adicionais. Acreditamos que é a interação entre a quilha do iceberg e o ambiente ao seu redor que leva a esses terremotos.”
O estudo foi publicado em 10 de abril em Registro sísmico sob o título “4.1 10 de setembro de 2025 Nordeste de Utah, EUA: um caso arquetípico do manto continental” e em 5 de maio de 2025 em Cartas de Pesquisa Geofísica intitulado “Terremotos no Manto Superior ao Longo da Margem do Cráton de Wyoming”.
Coautores adicionais incluem Sean J. Hutchings, Fang-Chi Lin, Qicheng Zeng, Rela Burlakou, Kathryn Weeden e Valerie Springer do Departamento de Geologia e Geofísica da Universidade de Utah. O financiamento para o trabalho foi fornecido pelo Estado de Utah, pelo Departamento de Energia dos EUA e pelo Serviço Geológico dos EUA.
