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Les premiers continents sont apparus beaucoup plus tôt que prévu

Crédits : Comfreak/Pixabay

Connus sous le nom de cratons, les premiers continents de la Terre auraient émergé de l’océan plusieurs centaines de millions d’années plus tôt que prévu, selon de nouvelles recherches. À l’époque, la Terre ne proposait pas encore de tectonique des plaques. Alors, comment alors ces parcelles de terre ont-elles pu surgir ? Les chercheurs avancent une explication.

En géologie, un craton est une partie ancienne et stable de la lithosphère continentale. Plusieurs études suggéraient que l’apparition de ces structures à grande échelle s’était opérée il y a environ 2,5 à 3 milliards d’années, mais le moment exact et l’étendue de leur émergence restaient encore sujets à débat. Dans le cadre de nouveaux travaux, des chercheurs de l’Université Monash ont tenté de répondre à cette question. Pour ce faire, ils se sont rendus au Singhbhum Craton, dans l’est de l’Inde, où d’anciennes « poches » de roches sédimentaires avaient déjà été trouvées.

Il y a entre 3,2 et 3,3 milliards d’années

Au cours de leurs analyses, dont les résultats sont publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), les chercheurs se sont aperçus que toutes ces poches sédimentaires s’étaient formées quasiment simultanément dans des environnements proposant une exposition à l’air et à l’eau courante en même temps.

Pour dater ces roches, l’équipe est partie à la recherche de minuscules cristaux appelés zircons qui contiennent l’élément radioactif uranium. Le processus est fastidieux. Et pour cause, ces grains de zircon ne mesurent que quelques dizaines de microns de diamètre. « C’est comme trouver une aiguille dans une botte de foin« , résume ainsi Priyadarshi Chowdhury, principal auteur de l’étude.

Après avoir collecté les zircons, les chercheurs les ont passés sous un laser dans le but de révéler leur composition chimique. L’uranium se désintégrant à un taux fixe et connu, l’équipe a donc examiné le rapport de l’uranium dans chaque échantillon afin de déterminer l’âge de ces roches. D’après ces analyses, ils estiment que l’ensemble du craton était exposé il y a entre 3,2 et 3,3 milliards d’années.

Une autre question se pose alors : par quels moyens ces « premiers continents » terrestres ont-ils émergé ?

continents cratons
Une ancienne roche sédimentaire du craton de Singhbhum en Inde. Crédits : Priyadarshi Chowdhury

Des masses plus épaisses et légères

À l’époque, notre planète ne proposait pas encore de véritable tectonique des plaques nécessaire pour faire monter ces morceaux de croûte flottants. Pour le comprendre, les auteurs ont échantillonné des roches ignées de ces cratons (des roches formées par la cristallisation de magma chaud). Ces dernières se placent en dessous des roches sédimentaires, formant une sorte de « socle » pour ces cratons.

En analysant la composition chimique de ces roches, les chercheurs ont pu obtenir des informations sur la pression et la température auxquelles elles se sont formées pour la première fois. Ces données en main, ils ont ensuite pensé et développé un modèle visant à recréer ces conditions.

Ce modèle suggère qu’à cette époque, des panaches de magma développés sous la croûte terrestre ont provoqué l’épaississement de certaines parties du craton et son enrichissement en matériaux légers et flottants, notamment en sicile et en quartz. Ces masses continentales se sont donc « épaissies » tout en étant chimiquement plus légères comparées à la roche plus dense qui les entouraient. Ce processus aurait ainsi permis à ces cratons de s’élever hors de l’eau.

D’autres cratons contiennent des roches sédimentaires d’âge similaire, notamment celui de Kaapvaal en Afrique du Sud et de Pilbara en Australie. Sur la base de ces nouvelles analyses, les auteurs de ces travaux estiment qu’il est possible que ces structures aient également émergé dans leur intégralité il y a plus de trois milliards d’années.