E3 Reologia do Manto e Crosta

Tópico

A reologia descreve como os materiais se deformam quando submetidos a tensão. No interior da Terra, o mesmo material pode se comportar como um sólido elástico quando uma onda sísmica o atravessa em meros milissegundos, como um material viscoso quando responde ao rebote isostático ao longo de milhares de anos, ou como um material plástico que flui quase como um líquido quando participa da convecção do manto ao longo de milhões de anos. Qual desses três comportamentos predomina depende de como a escala de tempo do próprio processo é comparada a um tempo de relaxamento característico do material, um tempo que depende da razão entre a viscosidade do material e sua rigidez elástica. A fluência em estado sólido experimentada por minerais como a olivina segue uma lei empírica bem estabelecida que depende exponencialmente da temperatura: quanto maior a temperatura do mineral e menor o tamanho de seus grãos, mais facilmente o mineral flui e, consequentemente, mais facilmente todo o manto que esse mineral compõe flui.

A viscosidade extraordinariamente alta do manto superior, da ordem de um quatrilhão de pascais por segundo, controla a taxa de recuperação isostática pós-glacial: a Escandinávia, por exemplo, ainda está se elevando hoje a uma taxa de cerca de um centímetro por ano, mais de dez mil anos após o término do recuo do gelo do Pleistoceno naquela região, com um tempo de relaxamento característico de cerca de quatro mil e quinhentos anos.

A flexão litosférica, por sua vez, descreve como a litosfera se curva sob o peso de uma carga topográfica, seja ela uma cordilheira, um vulcão ou uma acumulação de sedimentos: o comprimento de onda dessa deflexão depende da rigidez da própria litosfera, e essa rigidez depende, por sua vez, da espessura elástica efetiva da litosfera naquele ponto, uma espessura que varia entre cinco e cento e vinte quilômetros de acordo com a idade térmica dessa mesma litosfera, fechando assim a ligação entre os diferentes comportamentos reológicos com os quais esta descrição começou e a maneira específica como a litosfera responde às cargas que recebe.

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