Un nouveau modèle de radioactivité des roches anciennes de la Terre remet en cause les modèles actuels de formation de la croûte continentale de la Terre, suggérant que les continents peuvent être sortis de la mer beaucoup plus tôt qu'on ne le pensait auparavant, mais ont été détruits, laissant peu de traces.

Des scientifiques de l'Université d'Adélaïde ont publié deux études sur un modèle de radioactivité des roches sur des milliards d'années qui ont révélé que la croûte continentale de la Terre était peut-être plus épaisse, beaucoup plus tôt que les modèles actuels ne le suggèrent, avec des continents peut-être présents il y a quatre milliards d'années.

"Nous utilisons ce modèle pour comprendre les processus évolutifs de la Terre primitive à nos jours, et suggèrent que la survie de la croûte primitive dépendait de la quantité de radioactivité dans les roches - et non du hasard, " dit le Dr Derrick Hasterok, du Département des sciences de la Terre de l'Université d'Adélaïde et du Centre Mawson pour les géosciences.

"Si notre modèle s'avère correct, cela peut nécessiter une révision de nombreux aspects de notre compréhension de l'évolution chimique et physique de la Terre, y compris le taux de croissance des continents et peut-être même le début de la tectonique des plaques."

Dr Hasterok et son doctorat l'étudiant Matthieu Gard a compilé 75, 800 échantillons géochimiques de roches ignées (comme le granite) avec des âges de formation estimés à travers les continents. Ils ont estimé la radioactivité dans ces roches aujourd'hui et construit un modèle de radioactivité moyenne d'il y a quatre milliards d'années à nos jours.

"Toutes les roches contiennent de la radioactivité naturelle qui produit de la chaleur et augmente la température de la croûte lorsqu'elle se désintègre - plus une roche est radioactive, plus elle produit de chaleur, " dit le Dr Hasterok. " Les roches généralement associées à la croûte continentale ont une radioactivité plus élevée que les roches océaniques. Une roche vieille de quatre milliards d'années aurait environ quatre fois plus de radioactivité à sa création qu'aujourd'hui."

Mais les chercheurs ont découvert un déficit inattendu du niveau de radioactivité dans les roches de plus de deux milliards d'années. Lorsqu'ils ont corrigé la production de chaleur plus élevée, en raison de la radioactivité plus élevée qui aurait été présente, le déficit a disparu.

"Nous pensons qu'il y aurait eu plus de roches granitiques ou de type continental autour, mais à cause de la radioactivité plus élevée, et donc une chaleur plus élevée, ils ont fondu ou ont été facilement détruits par le mouvement tectonique. C'est pourquoi ces croûtes continentales n'apparaissent pas dans les archives géologiques.

"Nos modèles dominants suggèrent que les continents ont fini par se développer à partir des océans à mesure que la croûte s'épaississait. Mais nous pensons qu'il peut y avoir eu une quantité importante de, bien que très instable, croûte continentale beaucoup plus tôt."

Co-auteur Professeur Martin Hand, également de l'Université d'Adélaïde, dit que le nouveau modèle pourrait avoir des implications importantes pour surveiller les effets du réchauffement climatique.

"Ce que ce nouveau modèle nous permet de faire, c'est d'aider à prédire la radioactivité des roches dans des endroits où nous avons peu ou pas d'échantillons, comme l'Antarctique, où nous ne pouvons pas accéder aux échantillons, ce qui pourrait être très important pour évaluer la stabilité des calottes glaciaires et le seuil des changements de température nécessaires pour que le réchauffement climatique ait un impact sur la fonte des glaciers, " dit Martin Hand, Professeur de Sciences de la Terre.

Les chercheurs affirment que le nouveau modèle de radioactivité peut également aider à la recherche de roches chaudes à potentiel géothermique et peut être utilisé pour produire des modèles plus précis de la maturation du pétrole dans les bassins sédimentaires.

Les études sont publiées dans des revues Recherche précambrienne et Lithos .