Les sismologues qui étudient la façon dont la Terre forme une nouvelle croûte continentale ont compilé plus de 20 ans de données sismiques sur une large bande du plateau andin d'Amérique du Sud et ont déterminé que les processus y ont produit beaucoup plus de roche continentale qu'on ne le croyait auparavant.

"Lorsque la croûte d'une plaque tectonique océanique plonge sous une plaque tectonique continentale, comme sous le plateau andin, il apporte de l'eau et fait fondre partiellement le manteau, la couche sous la croûte terrestre, " a déclaré Jonathan Delph de l'Université Rice, co-auteur de la nouvelle étude publiée en ligne cette semaine dans Rapports scientifiques . "La fonte moins dense monte, et l'une des deux choses suivantes se produit :soit il cale dans la croûte pour se cristalliser dans des formations appelées plutons, soit il atteint la surface par le biais d'éruptions volcaniques. »

Delphes, un associé de recherche postdoctoral Wiess au département de la Terre de Rice, Sciences de l'environnement et de la planète, a déclaré que les résultats suggèrent que les régions formant des montagnes comme le plateau andin, que les géologues appellent « plateaux orogéniques, " pourrait produire des volumes beaucoup plus importants de roche continentale en moins de temps qu'on ne le croyait auparavant.

Auteur principal de l'étude Kevin Ward, chercheur postdoctoral à l'Université de l'Utah, mentionné, "Lorsque nous avons comparé la quantité de roche plutonique piégée sous le plateau avec la quantité de roche volcanique en éruption à la surface, nous avons trouvé que le rapport était presque de 30:1. Cela signifie que 30 fois plus de fonte reste coincée dans la croûte qu'il n'y en a éclaté, ce qui est environ six fois plus élevé que ce que l'on pense généralement être la moyenne. C'est une énorme quantité de nouveau matériau qui a été ajouté à la croûte sur une période de temps relativement courte."

Le plateau andin couvre une grande partie de la Bolivie et des parties du Pérou, Chili et Argentine. Sa hauteur moyenne est supérieure à 12, 000 pieds, et bien qu'il soit plus petit que le plateau tibétain d'Asie, différents processus géologiques ont créé le plateau andin. On pense que les forces de construction des montagnes à l'œuvre sur le plateau andin sont similaires à celles qui ont fonctionné le long de la côte ouest des États-Unis il y a environ 50 millions d'années, et Delph a déclaré qu'il était possible que des forces similaires aient été à l'œuvre le long des côtes des continents tout au long de l'histoire de la Terre.

La plupart des roches qui forment la croûte terrestre provenaient initialement de la fonte partielle du manteau. Si la fonte éclate rapidement, il forme du basalte, qui constitue la croûte sous les océans sur Terre; mais il y a encore des questions sur la façon dont la croûte continentale, qui est plus flottante que la croûte océanique, est formé. Delph a déclaré que lui et Ward avaient commencé leurs recherches en 2016 alors qu'ils terminaient leur doctorat à l'Université de l'Arizona. Le couple a passé plusieurs mois à combiner des ensembles de données publiques provenant d'expériences sismiques menées par plusieurs institutions américaines et allemandes. L'énergie sismique traverse différents types de roches à différentes vitesses, et en combinant des ensembles de données qui couvraient une bande de 500 milles de large du plateau andin, Ward et Delph ont réussi à résoudre de grands volumes plutoniques qui n'avaient été observés auparavant que par morceaux.

Au cours des 11 derniers millions d'années, des volcans ont fait éclater des milliers de kilomètres cubes de matière sur une grande partie du plateau andin. Ward et Delph ont calculé leur rapport plutonique-volcanique en comparant le volume des régions où les ondes sismiques se déplacent extrêmement lentement sous les régions volcaniquement actives, indiquant qu'il y a de la fonte, avec le volume de roche déposé à la surface par les volcans.

"Les zones de subduction océanique-continentale orogéniques ont été courantes aussi longtemps que la tectonique des plaques moderne a été active, " a déclaré Delph. "Nos résultats suggèrent que des processus similaires à ceux que nous observons dans les Andes, avec la formation des supercontinents, aurait pu être un contributeur important à la formation épisodique de la croûte continentale flottante."