De nouvelles recherches de l'Université Curtin sur le remixage de l'intérieur profond stratifié de la Terre suggèrent que les processus tectoniques mondiaux des plaques, qui a joué un rôle central dans l'existence de la vie sur Terre, a commencé à fonctionner il y a au moins 3,2 milliards d'années.

Publié dans Nature's Rapports scientifiques , des chercheurs du Earth Dynamics Research Group de l'Université Curtin ont réanalysé les données mondiales pour détecter des changements soudains dans les caractéristiques chimiques des roches de lave de basalte et de komatiite, qui aurait été dérivé des couches supérieure et inférieure du manteau terrestre et aurait fait éruption à la surface il y a entre deux et quatre milliards d'années.

Chercheur principal Ph.D. Candidat M. Hamed Gamal El Dien, de l'École des sciences de la Terre et des planètes de Curtin, a déclaré qu'il y avait eu beaucoup de débats scientifiques sur la date exacte de début de la tectonique des plaques sur Terre.

"Certains scientifiques pensent que la tectonique des plaques n'a commencé à fonctionner qu'il y a environ 800 millions d'années, alors que d'autres pensent qu'il pourrait remonter à il y a quatre milliards d'années, peu après la formation de notre planète, ", a déclaré M. Gamal El Dien.

"Jusqu'à présent, presque toutes les preuves utilisées dans ce débat provenaient de proxys géologiques de surface à peine préservés, et peu d'attention a été accordée aux archives conservées par le manteau profond de la Terre - c'est là qu'intervient notre recherche.

"Pour la première fois, nous avons pu démontrer qu'un changement significatif dans la composition du manteau (ou un remix majeur du manteau) a commencé il y a environ 3,2 milliards d'années, indiquant un recyclage global des matériaux crustaux de la planète dans sa couche de manteau, qui, selon nous, montre le début de l'activité mondiale de la tectonique des plaques."

Au cours des premiers stades de la différenciation planétaire de la Terre, la planète était divisée en trois couches principales :le noyau, le manteau et la croûte. Les scientifiques pensent qu'il y aurait eu très peu de remixage entre la croûte plus légère et le manteau beaucoup plus dense, jusqu'au début de la tectonique des plaques.

Cependant, à travers le processus continu de subduction, certains matériaux crustaux plus légers sont ramenés dans la Terre profonde plus dense et remixés avec le manteau. La question que les chercheurs ont alors posée était :quand ce processus de remixage global et global a-t-il commencé ?

"En gardant à l'esprit le processus de base de la subduction, nous avons émis l'hypothèse que d'anciens échantillons de roche trouvés sur la croûte, qui proviennent finalement du manteau profond, devrait montrer des signes du premier « remuement » majeur dans la couche du manteau, marquant le début de la subduction des plaques en tant que composante vitale des processus tectoniques des plaques, ", a déclaré M. Gamal El Dien.

Pour compléter cette recherche, l'équipe a examiné la variation temporelle de la composition isotopique et chimique d'environ 6, 000 roches de lave basaltiques et komatiitiques dérivées du manteau, daté entre deux et quatre milliards d'années.

Co-auteur de la recherche John Curtin, Professeur émérite et lauréat australien, le professeur Zheng-Xiang Li, chef du Groupe de recherche sur la dynamique de la Terre, a déclaré que la recherche est très importante pour comprendre l'évolution dynamique de notre planète.

"L'activité de la tectonique des plaques sur la planète est responsable de la formation de ressources minérales et énergétiques. Elle joue également un rôle vital pour l'existence même de l'humanité. La tectonique des plaques est unique en son genre sur Terre, la seule planète habitable connue, " dit le professeur Li.

"Grâce à notre analyse rétrospective d'échantillons dérivés du manteau, nous avons découvert qu'après la stratification chimique initiale et la formation d'une coquille dure au cours du premier milliard d'années des 4,5 milliards d'années d'histoire de la Terre, il y a en effet eu un « remuement » chimique majeur il y a quelque 3,2 milliards d'années, " il a dit.

"Nous considérons cette 'agitation' comme la première preuve directe de la Terre profonde que la tectonique des plaques a commencé il y a plus de 3 milliards d'années, conduisant à un changement radical dans la composition du manteau, puis l'oxygénation de notre atmosphère et l'évolution de la vie."