Le manteau terrestre est divisé par la ceinture de feu du Pacifique, un ancien schisme qui reflète la création et la destruction du supercontinent. Pangéerévèle une nouvelle étude.
L’une de ces sections contient la majeure partie des terres émergées de la Terre. Appelé domaine africain, il s’étend de la côte est de l’Asie et de l’Australie à travers l’Europe, l’Afrique et l’Atlantique jusqu’à la côte ouest de l’Amérique du Nord. L’autre section, le domaine Pacifique, couvre l’océan Pacifique. Sous le domaine africain, le manteau regorge de nombreux éléments et de leurs variations (appelés isotopes), avec une diversité bien plus grande que celle du domaine Pacifique, selon la nouvelle recherche.
Cela reflète les deux derniers cycles du supercontinent au cours du dernier milliard d’années, co-auteur de l’étude. Luc Doucetchercheur principal en sciences de la Terre et des planètes à l’Université Curtin en Australie, a déclaré à Live Science. À cette époque, il y avait deux supercontinents : le premier, Rodinia, qui s’est formé il y a environ 1,2 milliard d’années et s’est désintégré il y a environ 750 millions d’années, et la Pangée, qui s’est formée il y a environ 335 millions d’années et s’est désintégrée il y a environ 200 millions d’années.
« Ce que nous observons aujourd’hui est essentiellement ce qui s’est passé lors de la transition de la Rodinie à la Pangée, puis de la rupture de la Pangée », a déclaré Doucet.
Ces supercontinents se sont réunis sur ce qui est aujourd’hui le domaine africain. À mesure que les océans se refermaient entre eux, la croûte océanique glissait sous les continents – un processus connu sous le nom de subduction — entraînant parfois avec lui des roches continentales. Cela a entraîné des éléments et des isotopes de la croûte continentale vers le manteau sous le supercontinent en développement, a expliqué Doucet.
Ce tapis roulant géologique s’est poursuivi sous une forme légèrement différente une fois les supercontinents assemblés : une croûte océanique aux bords de la Rodinie, et plus tard de la Pangée, subductée sous la croûte continentale, érodant à nouveau une partie de la roche continentale au fur et à mesure que le plaques tectoniques broyés ensemble. Cela a créé un effet d’entonnoir, a déclaré Doucet.
« Vous concentrez tout sous le supercontinent », a-t-il déclaré.
Même après la rupture de la Pangée, ces signatures ont persisté dans le manteau profond et peu profond, ont rapporté Doucet et son équipe le 18 octobre dans le journal. Géosciences naturelles. Dans le prolongement de la recherche de 2020 sur magma du manteau profondDoucet et Zheng-Xiang Liprofesseur émérite à l’Université Curtin, s’est concentré sur le magma du manteau peu profond dans la nouvelle étude. Ils ont examiné la chimie de 3 983 échantillons provenant des crêtes médio-océaniques, où les plaques tectoniques s’écartent et où le magma du manteau peu profond suinte et durcit en roche volcanique ou basalte.
Les chercheurs ont ensuite utilisé l’apprentissage automatique pour comparer les compositions élémentaires et isotopiques des basaltes du monde entier et des mêmes périodes. Comme pour le magma provenant de sources profondes du manteau, ils ont découvert que le manteau peu profond était divisé en domaines africain et pacifique.
Les résultats jettent davantage de lumière sur les processus qui relient le manteau et la surface, a déclaré Doucet. La raison pour laquelle les supercontinents se désintègrent n’est pas entièrement comprise, mais on pense que cela implique des matériaux chauds du manteau s’élevant de régions profondes du manteau appelées grandes provinces à faible vitesse de cisaillement (LLSVP), ou manteau « blobs. » Il y a deux blobs : un sous le domaine Pacifique et un sous le domaine africain.
« Les compositions des domaines du manteau reflètent ce qui se passe à la surface, mais aussi ce qui se passe en profondeur », a déclaré Doucet. Comprendre ces processus peut aider les géoscientifiques à identifier où les matériaux utiles du manteau pourraient être concentrés, en particulier éléments de terres raresqui sont des éléments métalliques nécessaires à la plupart des technologies que nous utilisons quotidiennement. Les processus tectoniques des plaques sont également responsables du cycle d’éléments essentiels à la vie, tels que le carbone et le zinc, depuis les profondeurs de la Terre jusqu’à la surface, ce qui suggère qu’une planète active est importante pour le développement et le maintien de la vie.
« La Terre est la seule planète avec une tectonique des plaques que nous connaissons jusqu’à présent », a déclaré Doucet, « et nous voulons comprendre comment tout ce système fonctionne et pourquoi il est si particulier. »
