Cristal d'olivine. Les laves primitives contenant de l'olivine riche en magnésium peuvent enregistrer les premiers événements du système magmatique. Crédit :Sanni Turunen
L'origine des gigantesques éruptions de magma qui ont conduit à des crises climatiques mondiales et à des extinctions d'espèces est restée controversée. Deux paradigmes concurrents expliquent ces cataclysmes, soit par l'éclatement des plaques tectoniques à la surface de la Terre, soit par les impacts de courants chauds, appelés panaches du manteau, de l'intérieur planétaire. Un groupe de géochimistes de Finlande et du Mozambique suggère qu'ils ont trouvé le pistolet fumant dans la province du magma du Karoo. Leur nouvel article rapporte la découverte de laves picrites primitives qui pourraient fournir le premier échantillon direct d'un panache de manteau chaud sous l'Afrique australe au cours de la période jurassique.
Les grandes coulées de lave du Jurassique qui ont inondé l'Afrique australe et certaines parties de l'Antarctique oriental avant la scission du supercontinent Pangée constituent l'un des plus grands systèmes volcaniques de la Terre. Les éruptions de magma ont provoqué des troubles environnementaux mondiaux et l'extinction d'espèces. L'origine rapide de cette province basaltique du Karoo en Afrique australe a souvent été associée à la fonte d'un large panache qui est remonté du manteau profond il y a environ 180 millions d'années. Cependant, le modèle de panache n'a pas été confirmé par des compositions de lave qui préservent une « signature de panache » géochimique.
"A notre connaissance, les picrites de Luenha sont les premiers échantillons de lave qui pourraient provenir de la source du panache qui a été précédemment déduite de diverses données géologiques et géophysiques sur la province du Karoo. Ils permettent donc une analyse compositionnelle de cette source, " dit Sanni Turunen, l'auteur principal et doctorant au Musée finlandais d'histoire naturelle, qui fait partie de l'Université d'Helsinki. Dans le cas des picrites de Luenha, nommé d'après la zone de recherche près de la rivière Luenha, les compositions géochimiques indiquent une source de magma chaud qui est à bien des égards différente des sources de magma précédemment signalées dans la province du Karoo. Ils montrent des similitudes de composition avec les magmas formés dans d'autres provinces volcaniques liées au panache du manteau profond dans le monde.
"Il est très important de réaliser que dans les systèmes volcaniques énormes et complexes, comme la province du Karoo, de grandes quantités de magmas peuvent être produites à partir de plusieurs sources de magma, " explique Daúd Jamal, professeur à l'Université Eduardo Mondlane, au Mozambique.
Affleurements de lave picrite sur la rivière Luenha, Mozambique central. Crédit :Arto Luttinen
"Des études antérieures sur les picrites du Karoo en Afrique et en Antarctique par nous et par d'autres groupes ont suggéré la génération de magmas dans le manteau supérieur, mais nos nouveaux résultats indiquent que des sources de panache étaient également impliquées, " ajoute Jussi Heinonen, membre de l'Académie de Finlande au Département des géosciences et de la géographie de l'Université d'Helsinki.
Surtout, les picrites de Luenha semblent représenter la principale source des volumineux basaltes d'inondation d'Afrique australe. "Nous avons été fascinés de réaliser que les picrites de Luenha ont révélé un type de source de magma qui a été récemment prédit à l'aide de compositions de lave, mais qui n'avait pas été confirmé par des preuves d'observation, " comme caractérisé par Arto Luttinen, conservateur principal au Musée finlandais d'histoire naturelle. Selon l'étude, les données actuellement disponibles sont compatibles avec une source de panache qui a remarquablement bien conservé la composition du manteau primitif de la Terre. Ceci est assez inhabituel en raison de l'évolution de 4,5 milliards d'années du manteau convectif.
La confirmation de l'âge et de l'évolution de la source primitive de type manteau des picrites de Luenha nécessite des contraintes supplémentaires de la part des futures études isotopiques.
"Quelle que soit la nature exacte de la source de Luenha, nous sommes convaincus que nous avons découvert des roches qui aident à aborder l'origine complexe des grandes éruptions avec de nouveaux détails, " conclut Turunen.
