Crédit :Université de St Andrews
De nouvelles recherches internationales menées par l'Université de St Andrews présentent une nouvelle façon de comprendre la structure et la formation de nos plus anciens continents.
La recherche, publié dans la revue Lettres des sciences de la Terre et des planètes révèle comment l'équipe de St Andrews, Groenland, Australie, Danemark, et canadien, roches magmatiques usagées, provenant des profondeurs de la Terre, échantillonner l'intérieur des cratons pour comprendre comment ils se sont formés.
Les cratons sont les anciens, stable, cœur des continents de la Terre, et leur formation était une condition préalable à l'évolution de la vie complexe. Le craton de l'Atlantique Nord s'étend du nord de l'Écosse au Groenland jusqu'en Amérique du Nord, et contient la plus ancienne croûte connue sur Terre, vieille de 3,8 milliards d'années. Comment ces anciens cratons ont été construits est un débat scientifique majeur, informant sur l'une des questions les plus fondamentales des sciences de la Terre :quand la tectonique des plaques a-t-elle commencé à fonctionner ?
La tectonique des plaques - le cycle de plaques tectoniques rigides en mouvement horizontal constant à la surface de la planète - rend la Terre unique parmi les planètes rocheuses du système solaire. La tectonique des plaques a commencé à un moment donné après la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d'années, mais on ne sait pas exactement quand. Certains scientifiques pensent que la formation de cratons est le résultat de la tectonique des plaques, par lequel ils ont été assemblés par empilement horizontal de la croûte. D'autres pensent que les cratons se sont formés par des processus tectoniques non-plaques, croissant via ce qu'on appelle la "tectonique verticale".
La capacité de comprendre l'architecture des cratons et donc comment et quand ils se sont formés est, cependant, problématique, en raison de la difficulté d'échantillonner des roches à l'intérieur de la croûte profonde et du manteau, qui, dans l'ouest du Groenland, mesure jusqu'à 250 km d'épaisseur.
Crédit :Université de St Andrews
Pour remédier à ce, l'équipe de recherche a utilisé des roches magmatiques profondes connues sous le nom de kimberlites pour échantillonner les parties profondes du craton de l'Atlantique Nord. Kimberlites, qui sont célèbres pour faire remonter les diamants à la surface, proviennent du manteau supérieur, à plus de 100 km sous la surface de la Terre. En montant dans le craton, leur magma ramasse en chemin des morceaux de croûte, pièces cachées en surface. De cette façon, les kimberlites peuvent échantillonner des parties du continent profond qui seraient autrement inaccessibles.
Les chercheurs ont échantillonné une kimberlite de la côte ouest du Groenland, près de Maniitsoq, et en extrait des grains microscopiques de zircon, chacun moins que la largeur d'un cheveu humain, provenant de la croûte profonde dans le craton. L'équipe a analysé ces grains à l'aide de la spectrométrie de masse par ablation laser de haute précision.
L'analyse a révélé l'âge et la chimie des grains de zircon, ce qui suggère que sous la croûte vieille de 3,0 milliards d'années qui forme aujourd'hui la région de Maniitsoq, se trouve une croûte beaucoup plus ancienne de 3,8 milliards d'années. Cette croûte plus ancienne ne se trouve aujourd'hui qu'en surface à 150 km au sud de la localité kimberlitique. Par conséquent, qu'elle ait été échantillonnée par la kimberlite, des parties doivent avoir été transportées latéralement sous la croûte qui est maintenant à la surface, il y a quelque temps après 3,0 milliards d'années.
Scientifique principal, le Dr Nick Gardiner de l'École des sciences de la Terre et de l'environnement, Université de St Andrews, a déclaré:"L'échantillon de kimberlite offre ces anciens grains de zircon qui impliquent que le craton de l'Atlantique Nord a été assemblé en empilant horizontalement des tranches de croûte continentale d'âges différents, probablement à la fin de l'Eon Archéen après 3,0 milliards d'années. Ces découvertes impliquent que certains cratons se sont formés par des processus de tectonique des plaques."
Le papier, "L'architecture du craton nord-atlantique révélée par des zircons crustaux encaissés dans des kimberlites, " est publié dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes
