Entre les plaques tectoniques rigides de la Terre au-dessus et son manteau de convection en dessous se trouve une couche chaude et douce connue sous le nom d’asthénosphère. Sur les dorsales médio-océaniques, la remontée de l’asthénosphère chaude à la surface du fond marin forme une nouvelle croûte océanique.
Avec le temps, la croûte océanique devient plus âgée, plus froide et plus dense, et est finalement recyclée dans le manteau dans les zones de subduction. Pour cette raison, la croûte océanique a généralement moins de 200 millions d’années.
Une équipe de recherche conjointe, dirigée par le professeur Liu Chuanzhou de l’Institut de géologie et de géophysique (IGG) de l’Académie chinoise des sciences, a découvert des péridotites abyssales draguées du fond marin le long de la dorsale sud-ouest de l’Inde qui sont les plus anciennes roches de l’océan jamais découvertes. Une étude plus approfondie a révélé qu’ils provenaient du continent africain voisin.
Ce travail a été publié dans Avancées scientifiques le 1er juin.
Ces roches récemment découvertes dans l’océan Indien sont aussi vieilles que 2,7 milliards d’années et remontent à une période que les géologues appellent « l’Archéen », qui vient du mot grec signifiant « ancien ». Par analogie, la présence de ces roches anciennes sur une jeune dorsale océanique revient à retrouver sa mère dans la classe de maternelle de son enfant. Heureusement, ces roches de dorsale médio-océanique étrangement anciennes offrent un indice sur leurs origines mystérieuses.
De plus, ces roches anciennes ont des compositions fortement réfractaires ; en géochimie, réfractaire désigne un manque de composants fusibles (c’est-à-dire facilement fondus) dans le manteau. Par conséquent, ils ressemblent moins à des matériaux océaniques et ressemblent davantage à des roches des continents. La seule explication possible à cela est que ces roches archéennes du manteau de l’océan Indien avaient été délogées et transportées à travers l’asthénosphère sur 2 000 km jusqu’à la dorsale médio-océanique où elles ont été découvertes.
Pour tester si ce mécanisme de recyclage hypothétique pouvait réellement faire l’affaire, des simulations informatiques ont été menées. Les résultats de la modélisation suggèrent que le processus de recyclage était très efficace. Jusqu’à 20 % du continent pourrait disparaître en moins de 100 millions d’années, d’un point de vue géologique, en un clin d’œil.
De vieilles racines continentales apparaissant au fond de l’océan indiquent clairement que les plaques océaniques sont plus compliquées qu’on ne le pensait auparavant. Par conséquent, pour décrypter l’évolution de la Terre, une plus grande attention devrait être accordée au fond de l’océan, qui couvre les trois cinquièmes de la surface de la Terre.
L’étude a été réalisée en collaboration avec la Woods Hole Oceanographic Institution et le Max-Planck Institüt fur Chemie.
Chuan-Zhou Liu, manteau cratonique archéen recyclé sur une dorsale médio-océanique, Avancées scientifiques (2022). DOI : 10.1126/sciadv.abn6749. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn6749