Les premiers continents de la Terre se sont enfoncés dans la planète avant de remonter à la surface

Un nouvel examen de certaines des roches les plus anciennes du monde suggère que les premiers continents de la Terre étaient instables et se sont enfoncés dans le manteau avant d’en ressortir et de se reformer.

Notre beau monde, vu de la Station spatiale internationale. (Jeff Williams/NASA)

Cela pourrait expliquer certaines des caractéristiques les plus déroutantes des cratons, des parties extrêmement anciennes et stables de la lithosphère (la croûte et le manteau supérieur) qui ont survécu aux changements continentaux au cours des millénaires et qui témoignent de l’histoire ancienne de la Terre.

Ces nouvelles découvertes pourraient nous aider à comprendre l’évolution de la géologie de la Terre au cours de ses 4,5 milliards d’années d’existence.

“Les roches situées au cœur des continents, appelées cratons, ont plus de trois milliards d’années”, explique le géologue Fabio Capitanio de l’école de la Terre, de l’atmosphère et de l’environnement de l’université Monash en Australie.

“Ils se sont formés au début de la Terre et détiennent le secret de l’évolution des continents et de la planète au fil du temps.”

Nous ne savons pas vraiment comment les continents se sont formés. Aucune autre planète du système solaire ne possède quelque chose de semblable, il semble donc évident qu’il doit y avoir un ensemble spécifique de circonstances.

Plusieurs éléments de preuve suggèrent que les continents se sont peut-être formés de l’intérieur vers l’extérieur, autour de noyaux cratoniques. Mais le mécanisme de formation des cratons eux-mêmes fait l’objet d’un vif débat.

Les cratons, dont environ 35 sont actuellement connus, sont flottants et rigides par rapport aux autres parties de la lithosphère, ce qui leur a donné leur stabilité. Mais leur composition est inhabituelle par rapport à la lithosphère plus récente. Ils sont constitués d’un mélange étrangement diversifié de matériaux, de minéraux d’âges, de compositions et de sources différents.

Selon des recherches antérieures, cette hétérogénéité, ou diversité, suggère un recyclage et un remaniement.

Capitanio et son équipe ont effectué une modélisation informatique pour simuler l’évolution de la Terre au cours du premier milliard d’années de son existence, afin d’observer l’évolution thermique et chimique du manteau lithosphérique cratonique. En outre, ils ont effectué une série de simulations de test pour déterminer la sensibilité de leur modèle à différents paramètres.

Les résultats ont montré que les premiers blocs continentaux à émerger sur Terre étaient instables, s’enfonçant dans le manteau. Là, ils ont fondu et se sont mélangés à la matière en fusion jusqu’à leur dissolution.

Cependant, certains morceaux peuvent y rester longtemps avant de remonter, s’accumulant en couches sous la lithosphère, lui conférant flottabilité et rigidité.

Comme certains de ces morceaux de roche plus anciens peuvent rester dans le manteau pendant de longues périodes, cela peut expliquer l’hétérogénéité de la composition cratonique : des roches plus anciennes provenant de différents endroits se mélangent à des roches plus jeunes.

En fait, il pourrait encore y avoir certains de ces morceaux en bas, attendant de remonter à la surface.

L’équipe a baptisé ce mécanisme “relaminage régional massif” (MRR). Comme il correspond parfaitement à la composition observée des cratons, l’équipe affirme qu’il pourrait avoir été un élément clé de la formation des continents sur la Terre primitive.

Étant donné que les continents sont considérés comme très importants pour l’émergence et l’existence de la vie sur Terre, comprendre comment ils se sont formés a des implications, non seulement pour notre propre planète, mais aussi pour la recherche de mondes habitables en dehors du système solaire.

“Notre travail est important à deux égards”, explique M. Capitanio.

“Premièrement, les cratons sont l’endroit où sont stockés/trouvés d’importants métaux et autres minéraux. Et deuxièmement, ils nous disent comment les planètes se sont formées et ont changé dans le passé, notamment comment les continents sont apparus et comment ils ont permis la vie, et comment l’atmosphère s’est formée et a changé suite à la tectonique des planètes.”

Les recherches ont été publiées dans PNAS.

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Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche