Des indices magnétiques dans les roches australiennes suggèrent que la tectonique des plaques a commencé il y a plus de 3 milliards d’années

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Sans tectonique des plaques, notre planète n’aurait pas de continents, de montagnes et peut-être même la vie elle-même. De nouvelles preuves suggèrent que ce processus géologique a commencé il y a au moins 3,2 milliards d’années, étonnamment tôt origine.

gles écologistes débattent exactement lorsque les plaques tectoniques de notre planète ont commencé à bouger. Les estimations varient énormément, allant de 4 milliards à 1 il y a un milliard d’années, avec un accord général sur le fait qu’il a commencé il y a environ 2,8 milliards d’années.

Nouveau recherche publié aujourd’hui dans Science Advances suggère que les plaques profondément sous la surface se déplaçaient il y a 3,2 milliards d’années. Des roches anciennes d’Australie se sont avérées porter des signatures magnétiques qui pourraient être corrélées avec des mouvements latéraux pendant l’Archeean eon (4 milliards à 2,5 milliards d’années).

« Fondamentalement, il s’agit d’un élément de preuve géologique pour étendre le dossier de la tectonique des plaques sur Terre plus loin dans l’histoire de la Terre », a déclaré Alec Brenner, co-auteur de l’étude et géologue du Paleomagnetics Lab de l’Université Harvard, dans un communiqué de presse. . « D’après les preuves que nous avons trouvées, il semble que la tectonique des plaques soit un processus beaucoup plus probable qui se soit produit sur la Terre primitive et qui plaide pour une Terre qui ressemble beaucoup plus à celle d’aujourd’hui que beaucoup de gens le pensent. »

La tectonique des plaques est une caractéristique essentielle de notre planète, elle donne naissance et façonne nos continents et forge des formations terrestres comme les chaînes de montagnes. Fait important, la tectonique des plaques a repoussé les roches profondément sous la surface, les poussant vers le haut et les exposer à l’atmosphère. Cela a conduit à son tour à des réactions chimiques clés qui, au cours de longues périodes douloureuses, ont contribué à la stabilisation de l’atmosphère terrestre, qui a finalement créé la les conditions habitables que nous connaissons et love.

Pour la nouvelle étude, Brenner et ses collègues ont visité l’ouest de l’Australie, où ils ont échantillonné des roches du Pilbara Craton – une étendue de croûte stable ancienne mesurant plus de 420 kilomètres (260 miles) de long. Certaines roches du Pilbara Craton ont 3,5 milliards d’années, représentant certaines des plus anciennes croûtes de la Terre.

L’équipe a prélevé 235 carottes en 2017 d’un segment connu sous le nom de Honeyeater Basalt. Ce qui est remarquable avec ces roches volcaniques, c’est qu’elles sont magnétiquement orientées, ce qui signifie qu’elles ont conservé un record de Champ magnétique terrestre tel qu’il existait lorsque les roches se sont refroidies et solidifiées pendant l’Archeean.

Dans le laboratoire, ces signatures magnétiques, en conjonction avec les âges connus du basalte, ont été utilisés pour déduire le mouvement des roches au cours de millions d’années. Les chercheurs ont pu montrer que les roches se déplaçaient entre 3,35 milliards et 3,18 milliards d’années et qu’ils se déplaçaient dans une direction horizontale à un rythme d’environ 2,5 centimètres (0,98 pouces) chaque année, une «vitesse comparable à celles des plaques modernes», comme les auteurs l’ont écrit dans leur article.

Les techniques antérieures pour détecter le début de la tectonique des plaques utilisaient des méthodes telles que la mesure de la position des roches au fil du temps et l’identification des signatures chimiques dans les roches cohérentes avec le mouvement. Le nouvel article applique plutôt une approche paléomagnétique, établissant une date précoce pour la tectonique des plaques sur Terre, environ 1,3 milliard d’années après la formation de notre planète. De plus, le nouveau papier renforce l’affirmation selon laquelle les altérations de la croûte terrestre initiale étaient dues à ces mouvements lents et réguliers.

Stephan Sobolev, professeur de géodynamique à l’Université de Potsdam, a déclaré que les nouvelles mesures «semblent convaincantes». Il a dit à Gizmodo qu’ils reconnaissant pour les nouvelles données sur ArchTerre européenne, en particulier les données relatives à l’histoire paléomagnétique primitive de notre planète, «À cet égard, c’est un excellent travail.» Mais il ne croit pas que les chercheurs aient confirmé la présence de la tectonique des plaques moderne telle que nous les observons aujourd’hui.

«Il s’agit de la première indication d’une opération à grande échelle … déplacement de la croûte terrestre sur Terre il y a plus de 3,2 milliards d’années », Sobolev, qui n’était pas impliqué dans la nouvelle recherche, a écrit dans un e-mail à Gizmodo. « Un tel déplacement est une indication d’une sorte de tectonique des plaques (mais pas nécessairement du type mondial moderne de tectonique des plaques) et d’une subduction à grande échelle », lorsque les plaques se déplacent à la fois latéralement et vers le bas.

Il est possible, a déclaré Sobolev, que les auteurs aient détecté un « type régional » spécial de tectonique des plaques, qui pourrait avoir existé à différents endroits sur Terre à l’époque et a été potentiellement causée par des panaches du manteau ou des impacts météorologiques, selon une récente Nature papier Sobolev co-auteur.

«Mais tout type de tectonique des plaques nécessite dessubduction à grande échelle, donc pour moi, ce travail fournit de nouvelles preuves d’une grandela subduction à grande échelle sur Terre il y a déjà plus de 3,1 milliards d’années », a déclaré Sobolev, ajoutant qu’il «serait formidable que des données similaires soient collectées» dans d’autres cratons datant de la même période.

Une autre mise en garde importante est un phénomène connu sous le nom de True Polar Wander – quelque chose que les chercheurs n’ont pas pu exclure comme cause du déplacement observé. True Polar Wander décrit la réorientation d’une planète par rapport à son axe de rotation. Cela peut se produire en raison de la tectonique des plaques, mais d’autres facteurs peuvent entraîner le déplacement de la surface de la Terre, tels que l’activité supervolcanique, la fonte de calottes glaciaires massives ou tout autre élément pouvant altérer la distribution de la masse de la planète. et donc la façon dont il tourne le long de son axe.

«Les estimations typiques de l’errance polaire vraie pour les cent derniers millions d’années sur Terre génèrent des mouvements plus rapides que leurs 2,5 centimètres par an, mais nous ne savons pas comment cela a fonctionné pendant l’Archéen», a déclaré Sobolev.

En conséquence, les auteurs ont déclaré que True Polar Wander pourrait expliquer leurs données, mais la tectonique des plaques est un meilleur ajustement compte tenu des intervalles de temps observés.

Pour l’avenir, les chercheurs aimeraient étudier plus d’échantillons de Pilbara Craton et d’autres dépôts de roches anciennes.

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