Segundo diversos estudos apontam, as placas continentais indiana e asiática colidiram – e continuam colidindo hoje – para formar as maiores e mais altas estruturas geológicas do mundo: as montanhas do Himalaia e o planalto tibetano. Apesar da importância dessas formações, que influenciam o clima global por meio da circulação atmosférica e das monções sazonais, especialistas propuseram teorias contraditórias sobre como as placas tectônicas abaixo da superfície criaram os gigantes icônicos. 

Agora, usando dados geoquímicos de 225 fontes termais do Tibete, os cientistas mapearam a fronteira entre as placas continentais indiana e asiática, lançando luz sobre os processos que ocorrem nas profundezas da superfície. As descobertas foram descritas em um artigo publicado na revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences.

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Na foto, um dos caldeirões que jorram continuamente água quase fervendo, em um campo geotérmico de 40 mil metros quadrados em Mangra, no sul do Tibete. A geoquímica do isótopo de hélio mostra que ele fica acima da borda norte da placa indiana 80 km abaixo. Imagem: Ping Zhao via Phys

“Um debate principal entre os geólogos é se a colisão continental se parece ou não com uma colisão oceânica”, disse o autor sênior do estudo Simon Klemperer, professor de geofísica da Escola de Ciências da Terra, Energia e Ambientais da Universidade de Stanford, nos EUA. “Como há muito poucas medições, a sismologia não estava nos dando a resposta – é por isso que adotei a geoquímica como uma maneira totalmente diferente de medir as coisas”.

Klemperer passou quase uma década indo para o Tibete e a Índia para coletar amostras que apoiassem sua teoria de que os produtos químicos borbulhando na superfície poderiam ser usados ​​para entender o que está acontecendo 80 km abaixo. Ele e sua equipe rastrearam fontes geotérmicas remotas por centenas de quilômetros através das montanhas e do planalto.

Usando o gás nobre hélio, que não reage com outros produtos químicos, os autores do estudo determinaram quais nascentes se originaram de cada placa continental. Uma assinatura de isótopo de hélio revelou quando o gás veio do manto quente – a placa asiática – enquanto uma assinatura diferente indicou a placa indiana muito mais fria. 

Segundo mostra a pesquisa, a placa mais fria só é detectada no sul, abaixo do Himalaia, enquanto mais ao norte, a Índia já não toca mais o Tibete acima dela – estão separados por uma cunha de manto quente. Os resultados indicam que uma antiga teoria de que a placa indiana fica plana abaixo do Tibete não é mais sustentável.

“É incrível que agora tenhamos esse limite notavelmente bem definido com apenas alguns quilômetros de largura na superfície acima de um limite de placa com 100 quilômetros de profundidade”, disse Klemperer.

Colisão entre as placas continentais foi influenciada pela subducção oceânica

Na subducção oceânica, o material no subsolo é reciclado no manto da Terra quando a placa mais fria e mais pesada mergulha sob uma placa continental e afunda. O processo ocorre em zonas como o Anel de Fogo, conhecido por terremotos frequentes e vulcões ativos.

Na colisão continental, os pesquisadores levantaram a hipótese de que a subducção da crosta oceânica arrastou os dois continentes para mais perto até colidirem, fechando a zona de subducção para que ocorresse a construção de montanhas. 

Essa evidência da fronteira continental abaixo do Tibete introduz a possibilidade de que a crosta continental esteja liberando fluidos e derretendo – exatamente como aconteceria na subducção oceânica.

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“Isso diz que não devemos olhar para a colisão continental e a subducção oceânica como duas coisas diferentes – devemos vê-las como a mesma coisa com sabores um pouco diferentes porque, geometricamente, elas parecem iguais”, disse Klemperer.

Na década de 1960, a teoria das placas tectônicas revolucionou as ciências da Terra, explicando como as placas geológicas se separam e se chocam, causando a construção de montanhas, erupções vulcânicas e terremotos. No entanto, os pesquisadores sabem pouco sobre por que as placas se movem dessa maneira.

Segundo Klemperer, as novas descobertas adicionam um importante elemento de compreensão, com potenciais ramificações sobre o que controla a convecção que impulsiona as placas tectônicas. Mesmo sendo uma colisão continental, a placa indiana mergulhando no manto ajuda a controlar o padrão de convecção – muda a maneira como entendemos o processo pelo qual os elementos e os tipos de rochas são distribuídos e redistribuídos na Terra.

Tibete oferece pistas da formação de outras cadeias montanhosas

O estudo se baseia em pesquisas anteriores nas quais Klemperer e seus colegas capturaram imagens da zona de colisão do Himalaia usando dados sísmicos e descobriram que, à medida que a placa tectônica indiana se move do sul, a parte mais espessa e mais forte da placa mergulha sob o planalto tibetano e causa “lágrimas” no prato indiano. Essas lágrimas estavam no mesmo local que os fluxos de hélio nas fontes termais. “Estamos vendo os mesmos processos através dessas lentes diferentes e temos que descobrir como juntá-los”, disse Klemperer.

Desde que os exploradores europeus conquistaram a América do Sul em busca de ouro, as civilizações conhecem ricas jazidas minerais em lugares como a Cordilheira dos Andes, que fazem parte do Anel de Fogo. O sul do Tibete também foi recentemente reconhecido como uma rica província mineral, com depósitos de ouro, cobre, chumbo, zinco e outros, que são difíceis de explicar usando apenas os antigos modelos de colisão continental.

“Os maiores depósitos de cobre ocorrem em granitos que são produzidos pela fusão da cunha do manto quente – isso não deveria acontecer em colisão continental, com base no modelo antigo, mas sabemos que aconteceu porque temos todos esses minerais no Tibete”, disse Klemperer. “Nosso trabalho nos fala sobre a tectônica em grande escala da colisão continental e sugere que podemos esperar ver o mesmo tipo de depósitos minerais em ambientes de colisão continental como ambientes de subducção oceânica”.

Como a única colisão continental ativa em nosso planeta, o Himalaia e o Tibete também oferecem um vislumbre de como outras cadeias de montanhas se formaram no passado e podem se formar no futuro. “A Austrália está apenas começando a colidir com o bloco indonésio – essa é a colisão continental começando a acontecer”, disse Klemperer. “O Tibete é o exemplo tipo a ser resolvido e esperamos que seja um análogo para todos os outros lugares sobre como isso acontece na Terra”.

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