Une nouvelle étude menée par des géologues de l'Université de l'Alberta met en lumière un mécanisme fondamental de la guérison des plaques continentales de la Terre, avec des implications pour l'exploration de diamants et la localisation de minéraux économiquement importants.

"Les cratons sont les plus anciennes masses continentales stables de la Terre, et sont largement connus comme dépôts de diamants et de métaux d'importance économique, " a déclaré Jingao Liu, auteur principal et chercheur invité au Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère. "Les perturbations de la lithosphère sous ces cratons peuvent être la clé de l'hébergement de gisements minéraux de classe mondiale, en particulier les diamants et les métaux précieux comme le platine."

Les cratons ont survécu à des milliards d'années en étant entraînés autour de la Terre par le mouvement des plaques tectoniques, subissant un cycle de vie géologique complexe d'amincissement et de guérison. Il s'agit de la première étude qui fournit des preuves du mécanisme qui guérit la lithosphère sous les cratons et crée des conditions propices à la formation de minéraux précieux, Liu a expliqué.

"Nous avons trouvé des preuves directes que la racine profonde du manteau a été remplacée il y a environ 1,3 milliard d'années, " dit Liu, professeur invité de la China University of Geosciences (Pékin), qui a terminé la recherche avec le collaborateur Graham Pearson, Lauréat de la Chaire d'excellence en recherche du Canada et Chaire Henry Marshall Tory au Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère.

"Ce remplacement d'une racine continentale profonde plus ancienne coïncide avec l'apparition d'une effusion géante de magma basaltique dans cette région, connue sous le nom de grand événement igné du Mackenzie, l'un des plus grands de l'histoire de la Terre, " a déclaré Pearson. " Cet événement a produit des cibles clés pour la minéralisation de nickel et de platine dans l'Arctique canadien, et nous commençons seulement maintenant à comprendre son importance à la fois pour la destruction et la formation du diamant - la première via l'élimination de l'ancienne racine et la seconde en créant une nouvelle racine lithosphérique épaisse. »

Pour mieux comprendre ce processus, les chercheurs ont examiné des échantillons issus de l'éruption de kimberlite diamantifère dans l'Arctique canadien, à l'est de Kugluktuk au Nunavut. À l'aide de simulations basées sur des résultats de terrain, l'équipe a montré que les restes de ce processus de fusion géologique se sont redéposés dans le manteau, re-épaississant la lithosphère et montrant la première preuve ferme du mécanisme derrière la guérison d'une racine continentale.

"Au-delà de l'amélioration de notre compréhension du mécanisme de recratonisation, ces résultats ont également une signification économique, " a expliqué Liu. " Nous pouvons cartographier la zone de la racine du manteau affectée qui pourrait abriter des gisements minéraux liés à cet événement, y compris les zones où des diamants peuvent être présents. "

La recherche a été financée dans le cadre du programme Géocartographie de l'énergie et des minéraux de la Commission géologique du Canada (CGC).

"Ces programmes sont d'une grande aide pour les universitaires et l'industrie, " a déclaré Liu. " Ce travail nous a obligés à réunir une équipe de chercheurs très diversifiée sur le plan scientifique qui comprenait des experts en géochimie, géophysique et modélisation géodynamique numérique."

En plus du financement, le GSC a également fourni un soutien à la recherche, y compris les travaux du co-auteur et sismologue Andrew Schaeffer.

« Démontrer que ce que nous pensions autrefois être des cratons anciens et inaltérés est en fait substantiellement remanié est une découverte majeure. Cela implique qu'il existe un potentiel pour de nombreuses autres régions cratoniques d'avoir été modifiées de la même manière, étant donné les circonstances correctes, " dit Schaeffer. " De plus, des études comme celle-ci sont d'une importance cruciale car elles combinent de multiples facettes des géosciences pour en faire une interprétation beaucoup plus robuste. »

La recherche fait partie d'un programme de collaboration majeur entre l'U of A et l'Université des géosciences de Chine (Pékin).

"Cette collaboration sert à explorer les origines et l'évolution des racines profondes des continents et leurs implications pour la création des gisements minéraux dont l'humanité a besoin, " a déclaré Liu. "Notre objectif est de continuer à mieux comprendre comment ces événements de recratonisation concentrent les métaux précieux dans la croûte terrestre, et où chercher de nouveaux gisements de diamants."

L'étude, « Recratonisation par Plume du manteau lithosphérique continental profond, " a été publié dans La nature .