Terremotos do manto continental: o enigma do terremoto de Randolph de 1979 na Universidade de Utah

Nas primeiras horas de 24 de fevereiro de 1979, sismógrafos da Universidade de Utah registaram um tremor sob uma pequena cidade chamada Randolph, perto das fronteiras com Idaho e Wyoming.

O evento marcou magnitude 3,8 - forte o suficiente para que as pessoas o notassem. Só que ninguém sentiu nada.

Quando o jovem investigador de pós-doutoramento George Zandt analisou os registos com mais atenção, descobriu o motivo: o sismo tinha começado a 90 quilómetros abaixo do nível do mar.

Ou seja, não se originou na crosta, e sim bem dentro do manto superior - um lugar onde, em teoria, não deveriam ocorrer terramotos.

“A grande profundidade explicou por que ele não foi sentido por pessoas na superfície”, disse Zandt.

“Fiz outras análises que me convenceram da realidade dessa grande profundidade, mas foi difícil convencer outras pessoas de um terremoto no manto altamente anómalo ocorrer numa região onde nenhum deveria existir.”

Confirmação de terremotos profundos no manto

Zandt colocou as conclusões no papel, mas elas ficaram praticamente ignoradas por quase meio século.

Agora, uma nova pesquisa da Universidade de Utah confirmou que o terremoto de Randolph (1979) aconteceu de facto - e com a profundidade exata que Zandt tinha indicado.

Além disso, aquele sismo acabou por ser o primeiro exemplo documentado de uma classe rara e pouco compreendida de eventos que, desde então, vem ocorrendo no norte de Utah e no sudoeste de Wyoming.

O novo estudo foi liderado pelo professor Keith Koper. A equipa voltou a analisar dados de formas de onda do terremoto de 1979 e de outros oito eventos suspeitos de serem profundos.

No total, os nove foram confirmados como sismos originados bem abaixo da crosta terrestre, dentro do manto superior.

Uma nova classificação

Esses eventos passam agora a ser classificados formalmente como “terremotos do manto continental”, ou CMEs.

O rótulo é importante porque o manto, nas profundidades em que esses sismos começam, não se comporta como a crosta frágil onde os terremotos convencionais se iniciam.

Sob temperaturas e pressões extremas a 70 a 90 quilómetros de profundidade, a rocha não parte como vidro - ela deforma e escoa. Em escalas de tempo geológicas, o comportamento lembra mais um fluido muito lento do que um sólido.

“É mais como um caramelo puxento”, disse Koper. “É um caramelo puxento em escalas de tempo longas, como milhões de anos.”

E a sequência não ficou apenas no passado. Em 10 de setembro de 2025, outro evento desse tipo ocorreu: um terremoto de magnitude 4,1 fora de Maeser, na Bacia de Uinta, em Utah, com profundidade focal de 68 quilómetros.

Isso é mais de 20 quilómetros abaixo da descontinuidade de Mohorovičić (conhecida como Moho), a fronteira entre a crosta e o manto subjacente.

Localizando um terremoto profundo no manto

Determinar onde um terremoto se inicia exige comparar o tempo de chegada, nos instrumentos de superfície, de diferentes tipos de ondas sísmicas.

As diferenças - frações de segundo, medidas com cuidado - são o que permite inferir a profundidade.

As Estações Sismográficas da Universidade de Utah preservam esse tipo de registo há décadas, formando um arquivo que o estudante de pós-graduação de Koper, Sean Hutchings, usou para reexaminar eventos profundos já conhecidos e para encontrar vários outros que tinham sido classificados incorretamente como terremotos comuns da crosta.

O padrão revelado pelos eventos confirmados é bem característico. Ao contrário do que ocorre em muitos sismos típicos, esses eventos profundos aparecem isolados: não há pré-choques nem réplicas.

Eles também tendem a concentrar-se perto da borda ocidental do Cráton de Wyoming, um bloco antigo da litosfera da Terra que fica sob partes de Wyoming e estados vizinhos.

Além disso, ocorrem em condições de temperatura extremamente elevada, frequentemente acima de 700 °C.

Fronteira geológica por trás dos terremotos

Para entender por que esses sismos acontecem precisamente onde acontecem, é preciso olhar para a estrutura profunda do continente norte-americano.

Crátons são blocos antigos e estáveis de litosfera - a camada externa rígida da Terra que inclui a crosta e a parte superior do manto.

Koper descreve esses blocos como grandes massas de gelo: em vez de flutuarem na água, eles “assentam” no manto como a quilha de um barco, estendendo-se muito abaixo da superfície enquanto o material do manto, mais móvel, escoa à sua volta.

O Cráton de Wyoming situa-se na transição entre o oeste dos Estados Unidos, tectonicamente ativo, e o interior continental estável.

Uma estrutura escondida que gera tensão

Ao longo do tempo geológico, ele foi intensamente erodido, o que levou a uma estrutura heterogénea e irregular e a um afinamento geral da litosfera para oeste, através de Idaho e Utah.

Esse afinamento - somado ao contraste entre a raiz rígida do cráton e o manto que escoam ao redor - parece ser o que produz a tensão responsável por esses terremotos invulgares.

“Na escala de milhões de anos, o manto está a bater no cráton e depois a fluir à volta dele”, explicou Koper.

“É essa interação, em que esse fluxo do manto é desviado à volta dessa raiz cratónica dura, que está a causar o aumento da taxa de deformação, o aumento da deformação e também a criar tensões extra. Achamos que é essa interação entre a quilha do “iceberg” e o meio à volta que está a levar a esses terremotos.”

Implicações mais amplas do estudo

Há também um lado prático nessa investigação, que vai além da curiosidade geológica.

A avaliação convencional de risco sísmico costuma basear-se em mapear falhas perto da superfície, medir o seu comprimento e estimar a magnitude máxima que poderiam gerar.

Os terremotos do manto continental não seguem essa lógica. Não existem falhas superficiais para mapear e não há um limite conhecido para o quão grandes eles podem ficar.

“É meio que um mistério em termos de física fundamental. Como é que, no mundo, essas coisas podem acontecer?”, disse Koper.

“Outro motivo pelo qual isso é tão importante é que não temos ideia de quão grandes eles podem ser. Com terremotos da crosta, conseguimos medir o que achamos que será o tamanho máximo.”

“Medimos as falhas que conseguimos mapear perto da superfície. Podemos medir o comprimento de um segmento de falha e isso nos dá uma pista de quão grande ele pode ser, o que ajuda a estimar o risco sísmico.”

O terremoto de Randolph (1979) não causou danos e passou despercebido por quem vivia acima dele. A questão é se isso vai ser sempre assim.