Comment les continents sont-ils apparus sur Terre ? Cette question, cruciale pour comprendre l'émergence des civilisations et de la vie elle-même, reste l'un des grands mystères des premières étapes de l'évolution planétaire.
Une étude récemment publiée dans
Science Advances et menée par des scientifiques du
CNRS-INSU apporte un nouvel éclairage sur le sujet en proposant un mécanisme de formation très précoce de croûte continentale, impliquant la présence d'eau avec la fusion d'une protocroûte serpentinisée.
Une équipe de recherche internationale (France-USA-Russie), menée par des scientifiques du CNRS-INSU, de l'Université de Toulouse et de l'Université Clermont Auvergne ont développé une approche intégrant pétrologie expérimentale, modélisation thermodynamique et géochimique, qui permet
d'estimer la masse de croûte continentale qui aurait pu se former par fusion d'une protocroûte serpentinisée. Le même processus pourrait être
appliqué pour Mars.
L'eau, clé de voûte de la formation des continents
Leurs travaux montrent que
la croûte felsique (riche en silice) aurait pu se former il y a 4,4 à 4,5 milliards d'années, par
fusion de péridotites serpentinisées — des roches du manteau enrichies en eau — au contact de magmas basaltiques. Ce processus permettrait d'expliquer les données isotopiques d'Hf enregistrées par les zircons d'âge de 4,0 à 4,4 Ga, seuls témoins terrestres de l'éon Hadéen.
ɛHf en fonction de l'âge pour les zircons terrestres précoces distribués à l'échelle mondiale. La moitié des continents actuels déjà présent à l'Hadéen
Les résultats indiquent que jusqu'à
50 % de la masse actuelle de la croûte continentale aurait pu être produite par cette fusion à l'Hadéen. Ces données ont des répercussions importantes pour mieux comprendre les premières étapes de la
différentiation manteau-croûte à l'époque Hadéenne. Ce scénario pourrait s'appliquer à d'autres planètes telluriques riches en eau, tel que Mars. Cela permettrait notamment d'expliquer la présence de roches granodioritiques sur Mars et
d'estimer la masse continentale de la planète rouge.
Schéma des scénarios de formation de la croûte felsique et de la protocroûte.
Ces recherches ont été menées dans le cadre du projet européen
PLANETAFELSIC, et ouvrent
de nouvelles perspectives sur la formation des croûtes continentales et les conditions favorables à l'apparition de la vie sur les planètes.