La mylonite est un grain fin, roche métamorphique compacte produite par recristallisation dynamique des minéraux constitutifs entraînant une réduction de la taille des grains de la roche. Crédit :Wikipédia
Une nouvelle étude suggère que minuscule, les grains minéraux, pressés et mélangés pendant des millions d'années, ont déclenché la chaîne d'événements qui plongent des plaques tectoniques massives profondément à l'intérieur de la Terre.
La théorie, proposé par les scientifiques de Yale David Bercovici et Elvira Mulyukova, peut fournir une histoire d'origine pour la subduction, l'une des forces les plus fondamentales responsables de la nature dynamique de la planète.
L'étude apparaît dans le Actes de l'Académie nationale des sciences .
La subduction se produit lorsqu'une plaque tectonique glisse sous une autre plaque puis s'enfonce dans le manteau terrestre. Son rôle dans les grands processus géologiques est immense :c'est le principal moteur du mouvement tectonique. Il construit des montagnes, déclenche des tremblements de terre, forme des volcans, et entraîne le cycle géologique du carbone.
Pourtant, les chercheurs ont été incertains de ce qui initie la subduction.
"Pourquoi la Terre a même la subduction, contrairement aux autres planètes terrestres à notre connaissance, est un mystère, " dit Bercovici, Professeur Frederick William Beinecke de Yale et chaire des sciences de la Terre et des planètes.
"La roche du manteau près de la surface qui s'est refroidie pendant des centaines de millions d'années a deux effets concurrents, " dit-il. " Alors qu'il fait plus froid et plus lourd et veut couler, il est également devenu plus rigide et ne veut pas couler. L'effet raidisseur devrait l'emporter, comme sur la plupart des planètes, mais sur Terre, pour certaines raisons, ce n'est pas le cas."
Une esquisse conceptuelle du cadre du bassin océanique pour le nouveau modèle. Les images en médaillon d'un modèle informatique montrent la fraction minérale, taille d'un grain, et faiblesse. Crédit :Elvira Mulyukova et David Bercovici
Selon le modèle théorique développé par Bercovici et Mulyukova, chercheur à Yale, la subduction peut commencer aux marges entre le fond marin de la Terre et les continents.
Le modèle montre que les contraintes tectoniques dans une plaque océanique provoquent le mélange de ses grains minéraux, devenir endommagé, et finalement rétrécir. Sur une période d'environ 100 millions d'années, ce processus affaiblit la plaque océanique et la rend sensible au cisaillement vertical et à la flexion, qui sont associés au début de la subduction.
« Le véritable goulot d'étranglement pour l'activité des plaques tectoniques sur une planète terrestre est la rapidité avec laquelle elle est massive, les couches rocheuses peuvent se déformer, " a déclaré Mulyukova. "Les roches ne peuvent se déformer qu'aussi vite que leurs minuscules grains minéraux le permettent. Notre modèle explique comment ces changements dans les grains minéraux peuvent considérablement affaiblir la roche et rendre la subduction possible sur une planète comme la Terre."
