Section géologique le long de la direction de la partie sud-est du complexe de Bushveld dans la région de Tonteldoos. (a) La section correspond à la ligne de transect regardant − 11° vers un azimut de 270°. La section a été construite en faisant pivoter le modèle 3D pour visualiser la géologie détaillée du complexe et son mur immédiat dans leur véritable orientation. La coupe n'est pas exagérée verticalement ou horizontalement et montre la véritable morphologie lithologique. (b) La section schématique avant la formation de failles met en évidence plusieurs caractéristiques importantes du complexe :(1) l'existence des sous-chambres de Roossenekal et de Belfast avec le reste intermédiaire de Stoffberg de roches hôtes non déformées, (2) les ~ 4 km et ~ 6 km de distance verticale d'épaisseur entre le sommet du vestige de Stoffberg avec l'anorthosite marbrée inférieure et le sol de la sous-chambre de Roossenekal, respectivement, (3) la géométrie concave du marqueur de pyroxénite indiquant que le sommet instantané de la pile cumulée dans les deux sous-chambres était doucement bassinal par rapport au reste de Stoffberg. LMA, Anorthosite Marbrée Inférieure ; MMA, anorthosite marbrée moyenne ; UMA, anorthosite marbrée supérieure ; PM, marqueur pyroxénite ; MML, couche principale de magnétite. Crédit :Nature (2022). DOI :10.1038/s41598-022-19915
Le professeur Rais Latypov de l'École des géosciences de l'Université de Wits et son équipe de recherche ont trouvé des preuves sur le terrain de l'existence d'une chambre totalement fondue de 5 km d'épaisseur dans l'ancienne croûte sud-africaine. Cela suggère qu'une super-grande chambre magmatique entièrement fondue et à longue durée de vie se produit, au moins, dans les temps géologiques profonds, et que la vision classique des "grands réservoirs de magma" reste pertinente.
La vision pétrologique classique selon laquelle les chambres magmatiques se présentent comme de "grands réservoirs" a fait l'objet de doutes ces dernières années, en raison d'un manque de preuves concluantes provenant de levés géophysiques. De plus, la modélisation thermique indique que la formation d'un grand corps de magma dans la croûte supérieure est physiquement problématique. Ces études ont conclu que les chambres de magma en fusion sont soit transitoires, soit inexistantes dans l'histoire géologique de la Terre.
"Bien que les études géophysiques modernes soient en effet incapables d'identifier de manière concluante les chambres magmatiques actuelles avec un grand volume de fonte éruptible, il est trop tôt pour écarter l'existence de telles chambres dans la croûte terrestre. Dans notre étude, nous présentons la vérité au sol des observations indiquant que l'une de ces grandes chambres en fusion existait dans l'ancienne croûte terrestre d'Afrique du Sud », explique le professeur Latypov. Les découvertes de Latypov et de son équipe ont été publiées sous forme d'article dans Scientific Reports .
Latypov affirme que la taille de la colonne de fusion résidente dans la chambre de Bushveld à un moment donné était "vraiment stupéfiante - plus de 5 km d'épaisseur et plus de 380 000 km 3 en volume. Cette quantité de magma est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à toutes les super-éruptions connues dans l'histoire de la Terre." Elle n'est comparable qu'au volume extrusif de certaines des grandes provinces ignées de la Terre telles que les basaltes du Karoo en Afrique du Sud.
Les principales preuves proviennent du complexe de Bushveld dans lequel le sol de la chambre temporaire s'est élevé progressivement à travers une marche en pente de 4 km de haut. "Un tel développement de la stratification magmatique implique que la colonne de fusion résidente était plus épaisse que le relief en gradins du sol de la chambre. Cette découverte est sans doute la contrainte la plus fondamentale sur l'épaisseur de la colonne de fusion résidente qui ait jamais été dérivée de la cartographie sur le terrain dans le magma fossilisé. chambres », affirme le Dr Sofya Chistyakova de l'Université Wits.
Il est tout à fait concevable que de telles chambres magmatiques se soient développées tout au long de l'histoire de la Terre. Même si certaines régions de la croûte terrestre sont dépourvues de telles chambres, cela ne signifie pas automatiquement que les chambres magmatiques «grand réservoir» sont absentes d'autres régions.
"Étant donné que les intrusions en couches - telles que le complexe de Bushveld - sont rares à travers les temps géologiques, il n'est pas surprenant que les géophysiciens ne puissent pas maintenant détecter des exemples actifs de grandes chambres magmatiques en fusion dans la croûte terrestre", explique Chistyakova. Les recherches montrent que le complexe de Bushveld fonctionnait comme un grand réservoir de magma
