La tectonique des plaques est la force motrice des configurations continentales de la Terre, la lithosphère (croûtes océaniques et continentales et manteau supérieur) se déplaçant en raison des processus de convection qui se produisent dans le manteau asthénosphérique sous-jacent plus mou. De nombreux tremblements de terre, éruptions volcaniques et formations montagneuses sont les conséquences directes des mouvements de ces plaques qui s’étendent sur toute la surface de la Terre, en particulier à leurs marges.
Une telle limite de plaques se situe entre le Canada et le Groenland, et a formé le détroit de Davis, qui relie deux bassins océaniques, la mer du Labrador et la baie de Baffin. L’évolution tectonique du détroit de Davis remonte à environ 33 à 61 millions d’années (Ma), au cours du Paléogène, période durant laquelle une caractéristique particulièrement inhabituelle s’est formée : un fragment de croûte continentale plus épais que la normale (19 à 24 km) dans l’océan.
Il s’agit désormais d’un microcontinent nouvellement reconnu, incomplètement rifté et submergé, au large de l’ouest du Groenland : le proto-microcontinent du détroit de Davis.
La compréhension du mécanisme et de la raison de cette anomalie crustale est au centre de nouvelles recherches, publié dans Recherche sur le Gondwana. Le doctorant Luke Longley et le Dr Jordan Phethean (Université de Derby, Royaume-Uni) ainsi que le Dr Christian Schiffer (Université d’Uppsala, Suède) ont généré une reconstitution des mouvements de la tectonique des plaques s’étalant sur environ 30 millions d’années qui ont abouti à la formation du proto-microcontinent. Ils définissent les proto-microcontinents comme des « régions de lithosphère continentale relativement épaisse séparées des continents principaux par une zone de lithosphère continentale plus fine ».
Le Dr Phethean explique pourquoi cet endroit particulier est si important pour cette recherche et pourquoi il est essentiel d’étudier la formation passée des microcontinents aujourd’hui. « Les changements bien définis du mouvement des plaques qui se produisent dans la mer du Labrador et la baie de Baffin, qui sont relativement peu affectés par des complications externes, font de cette région un laboratoire naturel idéal pour étudier la formation des microcontinents.
« Le rifting et la formation de microcontinents sont des phénomènes absolument en cours. À chaque tremblement de terre, nous risquons de nous diriger vers la prochaine séparation de microcontinent. L’objectif de notre travail est de comprendre suffisamment bien leur formation pour prédire cette évolution future. »
Pour approfondir cette question, l’équipe de recherche a utilisé des cartes dérivées de données de gravité et de réflexion sismique pour identifier l’orientation et l’âge des failles liées au rifting, à la dorsale médio-océanique (où le Groenland s’est séparé de la plaque nord-américaine) et aux failles transformantes associées (où deux plaques tectoniques glissent l’une sur l’autre).
Les scientifiques ont identifié que le rifting initial entre le Canada et le Groenland a commencé il y a environ 118 Ma au cours du Crétacé inférieur, avec une expansion du fond marin commençant dans la mer du Labrador et la baie de Baffin à environ 61 Ma.
Par la suite, la période d’environ 49 à 58 Ma est considérée comme la clé de la formation de ce proto-microcontinent, l’orientation de l’expansion du fond marin entre le Canada et le Groenland passant du nord-est-sud-ouest le long de la marge transformante pré-Ungava, au nord-sud, en s’écartant du proto-microcontinent du détroit de Davis. Vers environ 33 Ma, l’expansion océanique a cessé lorsque le Groenland est entré en collision avec l’île d’Ellesmere, après quoi le Groenland a rejoint la plaque nord-américaine.
Dans ce modèle, le proto-microcontinent du détroit de Davis est identifié sur la base des épaisseurs de la croûte, où le microcontinent apparaît dans la gamme de croûte continentale amincie de 19 à 24 km d’épaisseur, entourée de deux bandes étroites de croûte continentale mince (15 à 17 km) qui le séparent du Groenland continental et de l’île de Baffin.
Cette recherche peut s’appliquer à d’autres microcontinents à l’échelle mondiale pour comprendre leur vêlage à partir de la croûte continentale, notamment le microcontinent Jan Mayen au nord-est de l’Islande, la dorsale est de Tasmanie au sud-est de la Tasmanie et le Gulden Draak Knoll, au large de l’ouest de l’Australie.
Le Dr Phethean note : « Une meilleure connaissance de la façon dont ces microcontinents se forment permet aux chercheurs de comprendre comment la tectonique des plaques fonctionne sur Terre, avec des implications utiles pour l’atténuation des risques liés à la tectonique des plaques et la découverte de nouvelles ressources. »
Plus d’information:
Luke Longley et al., Le proto-microcontinent du détroit de Davis : le rôle de la réorganisation des plaques tectoniques dans le clivage continental, Recherche sur le Gondwana (2024). DOI: 10.1016/j.gr.2024.05.001
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