Les scientifiques ont analysé les zircons de la ceinture de roches vertes de Barberton en Afrique du Sud, l'une des régions géologiques les plus anciennes de la planète. Ils ont découvert que les zircons contenaient des niveaux élevés d’uranium et de thorium, des éléments radioactifs qui produisent de la chaleur lorsqu’ils se désintègrent. Cette chaleur aurait suffi à élever considérablement la température de la surface de la Terre.
Les scientifiques pensent que les températures élevées ont été causées par une combinaison de facteurs, notamment le soleil étant plus chaud dans le passé, l'atmosphère terrestre plus mince et la croûte terrestre plus radioactive. Ils suggèrent également que les températures élevées pourraient être responsables de la formation des premiers continents de la Terre.
Les résultats de cette étude ont des implications importantes pour notre compréhension de la Terre primitive. Ils suggèrent que le climat de la Terre était beaucoup plus dynamique et variable qu'on ne le pensait auparavant, et que les températures élevées pourraient avoir joué un rôle clé dans le développement de la vie sur Terre.
Résumé de l'étude :
Le zircon est le minéral porteur d'U-Th-Pb le plus abondant dans la croûte continentale et a donc un grand potentiel pour servir d'archive des températures passées de la croûte. La plupart des estimations de la température de la croûte basées sur les données sur les éléments traces du zircon supposent que les éléments traces sont entrés dans le réseau cristallin du zircon au cours de la croissance minérale. Cependant, des études expérimentales récentes ont montré que les dommages causés par les radiations peuvent également améliorer la diffusion des éléments traces dans le zircon, conduisant potentiellement à une surestimation des températures crustales pour le vieux zircon.
Ici, nous utilisons un modèle de diffusion-advection-réaction pour calculer l’effet des dommages causés par les radiations sur les profils d’éléments traces du zircon. Les résultats de notre modèle montrent que les dommages causés par les radiations pourraient affecter de manière significative les profils d'éléments traces du zircon âgés de plus de ∼2 Ga. Nous comparons nos profils d'éléments traces dérivés du modèle aux profils mesurés des zircons paléoprotérozoïques au néoarchéen de la ceinture de roches vertes de Barberton (BGB), Afrique du Sud.
Nos résultats de modélisation prospective suggèrent que les températures métamorphiques pour la plupart des grains de zircon étudiés se situent dans les 50 °C des températures estimées à partir de méthodes conventionnelles qui supposaient que des éléments traces pénétraient dans les zircons pendant la croissance minérale. Cependant, pour certains zircons anciens (>3,2 Ga), nos résultats suggèrent des températures métamorphiques jusqu'à 150°C inférieures.
Les âges du zircon suggèrent que le BGB a été métamorphisé entre 3,2 et 3,5 Ga. Nos résultats suggèrent que le BGB a connu une augmentation rapide de la température de ∼500 à ∼850°C à ∼3,5 Ga, suivie d'un lent refroidissement jusqu'à ∼750°C. par 3,2 Ga. Ces résultats fournissent des informations précieuses sur l’évolution thermique du BGB et fournissent de nouvelles informations sur l’évolution précoce de la Terre.
