Ciências da Terra

Tomografia sísmica: o que as imagens do manto mostram sobre placas afundadas e o que ainda é incerto

Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026

Assuntos: Tectônica de placas

A tomografia sísmica transforma registros de terremotos em mapas 3D do manto, mostrando onde as ondas passam mais rápido ou mais devagar. Zonas rápidas no manto profundo costumam ser lidas como placas frias que afundaram, mas os modelos divergem, e um estudo de 2024 mostra anomalias rápidas onde não há registro de subducção.

O manto é a camada rochosa de cerca de 2.890 km de espessura entre a crosta e o núcleo. Ninguém o perfurou, então a imagem vem de ondas sísmicas: o tempo que elas levam para ir de um terremoto a uma estação depende do material atravessado. Combinando milhares de percursos, um cálculo de inversão produz um mapa de regiões mais rápidas (em geral mais frias ou mais densas) e mais lentas. Uma placa que mergulha na subducção é fria; por isso, uma faixa rápida sob uma zona de subducção antiga é lida como a placa que afundou. O mapa não traz etiqueta: a velocidade é consequência de temperatura e composição ao mesmo tempo.

Um sinal onde não há placa conhecida

Modelos de forma de onda completa mostram uma anomalia rápida sob o Pacífico ocidental, entre 900 e 1.200 km de profundidade, em região sem registro geológico de subducção. Os autores sugerem origens mais variadas para essas anomalias.

Por que a imagem depende de onde há terremotos e estações

A maior parte dos terremotos e das estações sísmicas está em margens de placas, como o cinturão que vai da Ibéria ao sudeste da Ásia e o entorno do Pacífico. Já grande parte da África, a Antártida, o norte da Ásia e os oceanos têm poucas fontes e poucos receptores. Por isso a resolução é melhor sob limites de placa do que sob interiores. Sob interiores, a maioria dos raios se concentra na base do manto, e parte do manto inferior fica mal resolvida.

Placa ou outra coisa? O que a velocidade não diz

A velocidade sísmica depende de temperatura e composição ao mesmo tempo, então uma faixa rápida pode ser uma placa fria ou um material de composição diferente. Por isso interpretar a natureza de uma anomalia é difícil. A interpretação como placa ganhou peso pela correlação estatística com zonas de subducção reconstruídas, mas a reanálise com FWI de 2024 mostra que só até cerca de 60 a 70% de uma geometria de subducção cai sobre uma anomalia positiva.

Quanto os modelos concordam

Um estudo de 2017 sobrepôs 14 modelos globais de ondas P e S e contou quantos votam numa mesma anomalia positiva em cada profundidade. Em média, cerca de 20% da profundidade de cada modelo é marcada como possível placa, mas poucas feições aparecem em todos. A concordância tem pico entre 1.000 e 1.400 km e cai até cerca de 2.000 km. Os autores indicam duas leituras possíveis: menor resolução nessa faixa ou mudanças reais no fluxo de subducção e na viscosidade.

Até quando uma placa fica visível

Quanto mais tempo uma placa passa no manto, mais ela se esquenta por difusão, se deforma e se mistura, e o sinal se borra. A visibilidade tomográfica do manto é citada em torno de 200 milhões de anos, com escalas de 250 a 300 milhões sugeridas. Um estudo teórico de 2003 estima que acúmulos de placas na base do manto persistem por um tempo comparável a 120 a 200 milhões de anos. Placas de 150 milhões de anos podem, então, ainda aparecer, mas com resolução limitada e interpretação em disputa.

Como sabemos

Base em dois artigos abertos lidos em texto e um resumo teórico de 2003; o debate entre FWI e tempo de percurso é recente e segue aberto.

Em debate:

• Consenso científico: A tomografia sísmica usa registros de ondas de terremotos para obter a estrutura de velocidade sísmica do interior da Terra; ela é o principal método de imageamento do interior do planeta. [1] Introduction [2] Introduction
  Contexto: Terra inteira, escala global. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Os modelos clássicos de tomografia são construídos invertendo os tempos de chegada de poucas fases de ondas de corpo fáceis de identificar, sobretudo ondas diretas. [2] Introduction
  Contexto: Tomografia global de tempos de percurso, a mais usada para o manto profundo. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: A velocidade sísmica não identifica sozinha o que é a anomalia: ela depende de vários parâmetros do material ao mesmo tempo, e interpretar a natureza de uma anomalia é difícil. [2] Introduction
  Contexto: Anomalias de velocidade no manto em geral. · Limitações: O trecho é a conclusão da frase que atribui a dificuldade à natureza não única da velocidade sísmica. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: Anomalias de velocidade rápida (positivas) no manto inferior perto de zonas de subducção atuais e antigas levaram à interpretação delas como restos de placas frias subduzidas. [2] Introduction
  Contexto: Manto inferior (abaixo de cerca de 660 km). · Limitações: A leitura como placa é uma interpretação amplamente usada, não observação direta; a fonte diz que a posição das anomalias motivou essa interpretação. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A resolução dos modelos de tempo de percurso depende da distribuição desigual de terremotos (fontes) e estações sísmicas (receptores). [2] Introduction
  Contexto: Modelos de tempo de percurso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Sob interiores de placas, a maioria dos raios sísmicos se concentra no manto mais profundo, o que deixa parte do manto inferior mal resolvida. [2] Introduction
  Contexto: Interiores de placas e oceanos, manto inferior. · Limitações: A faixa mal resolvida que o texto cita é de cerca de 660 a 2.000 km de profundidade. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A inversão de forma de onda completa (FWI) ajusta sismogramas inteiros, e não só algumas fases de ondas de corpo, para reduzir as limitações dos modelos de tempo de percurso. [2] Introduction
  Contexto: Modelos globais REVEAL e GLAD-M25. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Em modelos de FWI aparecem muitas anomalias rápidas no manto inferior sob oceanos e interiores continentais sem registro geológico de subducção, como sob o Pacífico ocidental. [2] Abstract
  Contexto: Modelo REVEAL e comparações com GLAD-M25 e SEMUCB-WM1; resultado de um grupo, 2024. · Limitações: Resultado de um único grupo de pesquisa; replicação por outros modelos ainda em curso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Uma das anomalias rápidas recém-detectadas mais pronunciadas fica sob o Pacífico ocidental, entre 900 e 1.200 km de profundidade. [2] Introduction
  Contexto: Pacífico ocidental; modelo REVEAL. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: No teste estatístico de Domeier et al. repetido com FWI, só até cerca de 60 a 70% de qualquer geometria de subducção reconstruída cai sobre uma anomalia positiva, contrariando a ideia de correspondência um para um. [2] Results
  Contexto: Reconstruções S2012 e C2020, 0 a 200 Ma e 600 a 2.800 km. · Limitações: A fração de 60 a 70% é o limite superior reportado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: Estudos anteriores com modelos de tempo de percurso concluíram que as placas afundam quase na vertical a 1,1 a 1,9 cm por ano; a reanálise com FWI recomenda cautela ao usar essas taxas. [2] Discussion
  Contexto: Domeier et al. e reanálise de 2024. · Limitações: Divergência publicada entre a análise com modelos de tempo de percurso e a com FWI. · Análises com modelos de tempo de percurso e com FWI chegam a conclusões diferentes sobre a correlação com subducção. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Ao combinar 14 modelos globais, cerca de 20% da profundidade de qualquer modelo individual é classificada como possível placa, e a concordância entre modelos tem pico entre 1.000 e 1.400 km. [1] Abstract
  Contexto: 14 modelos globais de ondas P e S; critério de limiar dependente da profundidade. · Limitações: O percentual depende do limiar escolhido pelos autores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Incerto: O pico de concordância entre 1.000 e 1.400 km pode refletir menor resolução no manto médio ou mudanças reais no fluxo de subducção e aumento de viscosidade no manto médio-inferior. [1] Abstract
  Contexto: Mapas de votos de 14 modelos. · Limitações: Os autores apresentam as duas leituras como alternativas; não resolvem entre elas. · Os autores propõem duas explicações alternativas e não escolhem entre elas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Em debate: A visibilidade tomográfica do manto fica em torno de 200 milhões de anos; escalas de 250 a 300 milhões de anos já foram propostas. [1] Discussion
  Contexto: Idade máxima aproximada em que uma placa subduzida ainda é distinguível em tomogramas. · Limitações: Valor aproximado citado pelos autores a partir de outros trabalhos; as outras escalas são de 250 a 300 Ma. · A idade-limite varia entre cerca de 200 e 250 a 300 milhões de anos conforme o trabalho citado. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Consenso científico: O borrão aparente de placas no manto inferior vem de difusão térmica, dobramento, espessamento por advecção e limitações do imageamento sísmico. [1] Seismic Tomography
  Contexto: Manto inferior (abaixo de 660 km). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Teoria científica: O tempo de persistência de acúmulos de placas na base do manto é comparável ao tempo de reorganização das placas, de 120 a 200 milhões de anos, segundo modelagem de dinâmica de fluidos. [3] Resumo
  Contexto: Estimativa teórica de 2003 baseada em escala de dinâmica de fluidos. · Limitações: Estimativa de ordem de grandeza de 2003, não medição. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada

Fontes

1. Scientific Reports — On the consistency of seismically imaged lower mantle slabs
   Shephard, G. E.; Matthews, K. J.; Hosseini, K.; Domeier, M. · 2017 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/s41598-017-11039-w
2. Scientific Reports — Full-waveform inversion reveals diverse origins of lower mantle positive wave speed anomalies
   Schouten, B.; Gebraad, L.; Noe, S.; Gülcher, A.; Thrastarson, S.; van Herwaarden, D.-P.; Fichtner, A. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/s41598-024-77399-2
3. Comptes Rendus Géoscience — Simple features of mantle-wide convection and the interpretation of lower-mantle tomograms
   Sleep, N. H. · 2003 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1016/s1631-0713(03)00008-7

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