Notre monde peut paraître fragile, mais la Terre existe depuis très longtemps. Si nous nous aventurions loin dans le passé, atteindrions-nous une époque où tout semblerait fondamentalement différent ?
La réponse réside dans certaines des plus anciennes reliques de la surface de la Terre, découvertes dans un coin reculé du Highveld d'Afrique australe, une région connue des géologues sous le nom de ceinture de roches vertes de Barberton.
Les formations géologiques de cette région se sont révélées difficiles à déchiffrer, malgré de nombreuses tentatives. Mais nos nouvelles recherches ont montré que la clé pour déchiffrer ce code réside dans des roches géologiquement jeunes déposées sur le fond marin de l'océan Pacifique au large des côtes de la Nouvelle-Zélande.
Cela a ouvert une nouvelle perspective sur ce à quoi ressemblait notre planète lorsqu'elle était encore jeune.
Notre travail a commencé avec une nouvelle carte géologique détaillée (réalisée par Cornel de Ronde) d'une partie de la ceinture de roches vertes de Barberton. Cela a révélé un fragment de l'ancien fond marin profond, créé il y a environ 3,3 milliards d'années.
Il y avait cependant quelque chose de très étrange dans ce fond marin, et il a fallu notre étude des roches déposées en Nouvelle-Zélande, à l'autre bout de la longue histoire de la Terre, pour en comprendre le sens.
Nous soutenons que l'idée largement répandue selon laquelle la Terre primitive était un endroit plus chaud, exempt de tremblements de terre et avec une surface si faible qu'elle était incapable de former des plaques rigides, est fausse.
Au lieu de cela, la jeune Terre était continuellement secouée par de grands tremblements de terre, déclenchés par le glissement d'une plaque tectonique sous une autre dans une zone de subduction dans le cadre de la tectonique des plaques, tout comme la Nouvelle-Zélande aujourd'hui.
Les géologues ont longtemps eu du mal à interpréter les roches anciennes de la ceinture de roches vertes de Barberton.
Les couches qui se sont formées sur terre ou dans les eaux peu profondes (par exemple, de magnifiques cristaux de barytine cristallisés sous forme d'évaporites ou des restes de mares de boue bouillonnante) se trouvent au sommet des roches accumulées sur les fonds marins profonds. Des blocs de roche volcanique, de chert, de grès et de conglomérat sont sens dessus dessous et mélangés.
Nous avons réalisé que cette carte ressemblait remarquablement à une carte géologique (réalisée par Simon Lamb) réalisée à la suite de glissements de terrain sous-marins beaucoup plus récents. Celles-ci ont été déclenchées par de grands tremblements de terre le long de la plus grande faille de Nouvelle-Zélande, la méga-poussée dans la zone de subduction de Hikurangi.
Le substrat rocheux est constitué d’un fouillis de roches sédimentaires, déposées à l’origine sur le fond marin au large des côtes de la Nouvelle-Zélande il y a environ 20 millions d’années. Cette région se situe aux limites de la fosse océanique profonde, où la plaque tectonique du Pacifique glisse vers le bas dans une zone de subduction déclenchant de fréquents tremblements de terre importants.
Les roches de Nouvelle-Zélande sont la clé pour lire les archives géologiques de la ceinture de roches vertes de Barberton.
Ce que l'on croyait autrefois intraduisible s'avère être le vestige d'un gigantesque glissement de terrain contenant des sédiments déposés à la fois sur terre ou dans des eaux très peu profondes, mélangés à ceux accumulés sur les fonds marins profonds.
L'importance de cela réside dans le fait que les archives géologiques de la Nouvelle-Zélande sont uniquement créées par les effets profonds de grands tremblements de terre dans une zone de subduction. Cela se produit encore aujourd'hui, plus récemment en novembre 2016, lorsque le séisme de Kaikoura, d'une magnitude de 7,8, a déclenché de vastes glissements de terrain sous-marins et des avalanches de débris qui se sont déversés dans les eaux profondes.
Nous avons trouvé le plus ancien enregistrement de ces tremblements de terre, caché dans les hauts plateaux de l'Afrique australe.
Nos travaux ont peut-être également révélé d'autres mystères, car les zones de subduction sont également associées à des éruptions volcaniques explosives.
En janvier 2022, le volcan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, aux Tonga, est entré en éruption avec l'énergie d'une bombe atomique de 60 mégatonnes, envoyant un vaste nuage de cendres dans l'espace. Au cours des 11 heures suivantes, plus de 200 000 éclairs ont traversé ce nuage.
Dans la même région volcanique, des volcans sous-marins émettent un type de lave extrêmement rare appelé boninite. Il s'agit de l'exemple moderne le plus proche d'une lave courante au début de la Terre.
Les grandes quantités de cendres volcaniques trouvées dans la ceinture de roches vertes de Barberton pourraient constituer un témoignage ancien d’une violence volcanique similaire. Peut-être que les éclairs associés ont créé le creuset de la vie où les molécules organiques de base ont été forgées.
Cachés au plus profond du Pacifique sud-ouest se trouvent des échos de notre planète peu de temps après sa création. Ils fournissent des indices inattendus sur les origines du monde que nous connaissons aujourd’hui, et peut-être même sur la vie elle-même. La clé de tout cela s'avère être la subduction des plaques tectoniques.
Plus d'informations : Simon Lamb et al, Glissements de terrain sous-marins à grande échelle dans la ceinture de roches vertes de Barberton, Afrique australe — Preuve de subduction et de grands tremblements de terre au Paléoarchéen, Géologie (2024). DOI :10.1130/G51997.1
Informations sur le journal : Géologie
Fourni par The Conversation
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