Paul Sparks
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Une goutte de magma ensevelie dans une bulle plus petite que la largeur d'un cheveu humain et trouvée en Afrique du Sud peut faire reculer l'horloge sur la première danse lente de la Terre des dalles rocheuses qui composent sa coque extérieure.
Les produits chimiques à l'intérieur de cette petite goutte suggèrent que la soi-disant tectonique des plaques s'est accélérée au cours du premier milliard d'années d'existence de la Terre.
Depuis les années 1950, les scientifiques savent que la croûte terrestre est constituée de plaques géantes appelées plaques tectoniques qui flottent au-dessus du manteau en fusion de la Terre. Ces plaques colossales se rencontrent dans des zones de subduction, où la dalle la plus légère glisse sous la plus lourde dans les profondeurs du manteau. La croûte qui coule, infusée de minéraux recueillis à la surface de la Terre, fond en magma sous les pressions et températures extrêmes de l'intérieur de la Terre. [En photos: l'océan caché sous la surface de la Terre]
La date exacte du début de ce recyclage planétaire a été vivement débattue. Les estimations vont de 1 milliard à 4 milliards d'années. Aujourd'hui, une équipe internationale de scientifiques a découvert que la subduction de la croûte terrestre avait probablement commencé il y a plus de 3,5 milliards d'années. Leurs résultats ont été publiés le 15 juillet dans la revue Nature.
"La tectonique des plaques peut être le principal processus sur Terre qui la différencie des autres planètes de notre système solaire et qui peut être assez importante pour l'étude de la vie sur Terre", a déclaré Alexander Sobolev, auteur principal de l'article et géochimiste à l'Université. Grenoble Alpes en France.
La perle microscopique de magma refroidi à l'origine de leur découverte a dormi pendant plus de 3,3 milliards d'années, protégée par sa tombe en cristal d'olivine et inchangée par son environnement environnant. C'était une capsule temporelle de l'un des premiers éons de l'histoire de la Terre.
Le cristal d'olivine, pas plus gros qu'un grain de sable, a été trouvé dans une roche de komatiite, nommée d'après la rivière Komati en Afrique du Sud où de telles roches ont été découvertes. Ils se sont formés lorsque des panaches de magma extrêmement chauds sont montés du manteau à la surface de la Terre (une fois que le magma a atteint la surface de la Terre, on l'appelle lave) pendant la période archéenne (il y a 2,5 à 4 milliards d'années). Ces roches rares sont exceptionnellement précieuses pour les géologues car elles donnent un aperçu des premières conditions du manteau terrestre..
Pour étudier la minuscule inclusion de magma, Sobolev et son équipe ont refondu les cristaux ovalins en les chauffant à plus de 2700 degrés Fahrenheit (1500 degrés Celsius) et en les refroidissant rapidement dans de l'eau glacée pour former un échantillon vitreux. Ils ont ensuite utilisé des instruments de pointe pour mesurer la composition chimique du magma vitreux et déterminer son origine..
Les chercheurs ont découvert que le magma contenait un certain nombre de signatures de croûte océanique subductée, y compris de fortes concentrations d'eau et de chlore, et de faibles niveaux de deutérium (une version lourde de l'hydrogène). Ils ont conclu que le magma provenait des restes fondus d'un ancien fond océanique.
"Si tel est le cas, cela signifie beaucoup", a déclaré Sobolev. "Cela signifie que la croûte altérée par l'eau de mer depuis la surface est descendue dans le manteau il y a près de 3,3 milliards d'années. Parce que tous ces processus sont lents, vous pouvez vous attendre à ce que cette source soit descendue au point où elle a atteint la surface. encore une fois, cela a pris au moins 100 à 200 millions d'années. Cela signifie que ce processus a commencé dans le premier milliard d'années de l'histoire de la Terre. "
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Publié à l'origine le .