D1 Sismologia

Tópico

A sismologia é o principal método de diagnóstico para o estudo do interior da Terra. Ela utiliza o registro de ondas elásticas geradas por terremotos, ou mesmo por fontes artificiais, como explosões controladas ou caminhões vibrando, para inferir tanto a estrutura interna do planeta quanto os parâmetros da fonte que gerou cada terremoto. Redes sismográficas internacionais e regionais registram continuamente o movimento do solo com sismômetros de banda larga, permitindo a detecção de terremotos que variam de magnitudes ligeiramente negativas a magnitudes de 9,5 ou superiores em qualquer lugar do planeta.

As ondas sísmicas geradas por um terremoto são divididas em dois tipos principais: ondas internas, que viajam pelo interior da Terra, e ondas superficiais, que viajam apenas ao longo da superfície. Dentro das ondas internas, as ondas compressivas viajam mais rápido, a velocidades entre seis e oito quilômetros por segundo dentro da crosta terrestre e até treze vírgula sete quilômetros por segundo dentro do manto inferior, enquanto as ondas de cisalhamento viajam mais lentamente, a velocidades entre três vírgula cinco e quatro vírgula cinco quilômetros por segundo. Dentro das ondas superficiais, um tipo viaja ao longo de um caminho puramente horizontal, enquanto o outro viaja em uma elipse retrógrada à medida que se move. A diferença entre os tempos de chegada das ondas de cisalhamento e das ondas compressivas na mesma estação é a base histórica que a sismologia utiliza para determinar a localização exata de um terremoto. A relação entre a velocidade das ondas compressivas e a velocidade das ondas de cisalhamento depende, por sua vez, de uma propriedade elástica da própria rocha, e essa relação muda significativamente quando a rocha contém fluidos: uma rocha saturada com fluidos apresenta uma relação de velocidade consideravelmente maior do que a mesma rocha seca.

O tensor de momento sísmico é a descrição mais completa da fonte de um terremoto: uma matriz simétrica, com três linhas e três colunas, que caracteriza o conjunto de forças equivalentes que produziram esse terremoto. Quando a fonte de um terremoto é um cisalhamento puro, sem qualquer variação de volume associada, a soma dos elementos diagonais dessa matriz é exatamente zero, uma configuração que os sismólogos chamam de duplo binário. Ao decompor matematicamente esse tensor de momento sísmico, é possível extrair os planos nodais da falha rompida, o eixo ao longo do qual a rocha foi comprimida durante o terremoto e o eixo ao longo do qual a rocha foi esticada. Esses três elementos, em conjunto, definem o que é conhecido como mecanismo focal do terremoto.

O comportamento esperado é que o mecanismo focal de um terremoto reflita a cinemática tectônica da região onde ocorreu: terremotos de subducção produzem mecanismos focais de falha inversa, terremotos que ocorrem em zonas extensionais produzem mecanismos focais de falha normal e terremotos que ocorrem ao longo de um limite de placa transformante produzem mecanismos focais de falha transcorrente, fechando assim a ligação entre o registro de ondas elásticas com o qual esta descrição começou e a estrutura interna do próprio terremoto que esse registro permite reconstruir.

ID:1306