Une recette simple pour fabriquer la croûte continentale

30 juin 2021

La croûte continentale terrestre se distingue par une composition fortement enrichie en Si, Al et métaux alcalins (une composition ‘felsique’). Mais quelle est l’origine de cette croûte ? Cette question a toujours fasciné les scientifiques mais aussi le grand public, d’autant plus qu’il n’existe aucune roche terrestre datant de l’Hadéen, c’est-à-dire les premiers 500 millions d’années de l’histoire de notre planète.

Une étude pluridisciplinaire impliquant des chercheurs français, allemands, américains et russes a permis d’établir les conditions physico-chimiques et les ingrédients nécessaires pour former la toute première croûte felsique sur Terre et, probablement, sur Mars.

Modèle pour la production de la croûte felsique Hadéenne due à l’activité d’un volcan ancien de proto-rift. La mise en contact de serpentinites (vert) et de magma basaltique (jaune) permet de produire des magmas de composition felsique (rouge) qui pourraient être le prototype de la première croûte continentale sur la Terre et Mars.

Les chercheurs ont procédé à des expériences en laboratoire afin de reproduire les interactions magmas-roches-fluides aux conditions qui régnaient sur notre planète il y a plus de 4 milliards d’année. Ces expériences démontrent que la mise en contact de serpentinites (des péridotites hydratées) et de magma basaltique à une température et une pression correspondant à des profondeurs de 6 km sur Terre permet de produire des magmas de composition felsique qui pourraient être le prototype de la première croûte continentale sur la Terre et Mars. Ces processus auraient eu lieu peu après la solidification de la couche supérieure de ces planètes – qui étaient à l’origine recouvertes d’un océan magmatique de composition identique à celle du manteau, c’est-à-dire de nature péridotitique. Ils font suite à l’interaction de cette croûte péridotitique avec l’océan liquide primitif. Ainsi, ce modèle d’interaction entre les roches serpentinisées et les magmas basaltiques propose une recette simple et efficace pour la fabrication de la croûte felsique dans un contexte géodynamique qui ne nécessite pas la subduction de plaques – paradigme qui est couramment admis dans la plupart des modèles géodynamiques existants.

Contact GET: Anastassia Borisova

Actualité INSU: https://www.insu.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/une-recette-simple-pour-fabriquer-la-croute-continentale

Auteur

Anastassia Borisova

chercheur CNRS

A propos

Anastassia Borisova is an Associate Researcher (CR1, CNRS) at Observatoire Midi-Pyrénées (Laboratory of Géosciences Environnement Toulouse), Toulouse, France. Dr. Borisova is also a Researcher at Moscow State University, Moscow, Russia, since 2006, and from 1999 till 2009 she was a Postdoctoral Researcher at Université Libre de Bruxelles, Brussels, Belgium; Institut des Sciences de la Terre d'Orléans, Orléans, France; and Observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse, France. She was a Ph.D. student at Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Moscow, Russia, from 1993 till 1997 and a postgraduate student at the Department of Geology, Moscow State University, Moscow, Russia, from 1988 to 1993, specializing in petrology and geochemistry. In 1998, she received the Ph.D. degree in geochemistry and petrology from Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia, with a thesis entitled "Pétrology and geochemistry of magmatic rocks from Aphanasey Nikitin et Conrad Rises, Indian Ocean.” Her areas of expertise include trace element and isotopic geochemistry of magmatic and hydrothermal processes, thermodynamics and kinetics of magmatic processes, origin of magmas and mechanisms of explosive eruptions, origin of ore deposits (hydrothermal and magmatic), and geochemical database on explosive volcanoes in situ microanalytical methods. In 2015, she received the HDR degree from University of Toulouse III (Toulouse, France).

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