Si l’histoire de la Terre nous est racontée par les archives géologiques que contiennent les continents, il existe cependant une zone d’ombre, qui correspond au moment de la naissance des premières masses continentales, il y a plus de 3 milliards d’années. Une nouvelle étude fait la lumière sur les processus qui se seraient joués à ce moment-là.
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Les continents sont un élément essentiel pour notre compréhension du système terrestre. Leur pérennité et leur relative stabilité au cours du temps leur ont en effet permis d'enregistrer quasiment tous les épisodes marquant l'évolution de la Terre : chutes de météoritesmétéorites, volcanisme, apparition et évolution de la vie et bien sûr, tectonique et mouvementmouvement des plaques. De ce point de vue, les continents se différencient grandement de la croûte océanique, l'autre composante de l'écorce terrestre. Étant recyclée rapidement dans le manteaumanteau, cette dernière n'est en effet pas pérenne et donc incapable d'archiver les événements géologiques plus vieux que 200 millions d'années.
Les continents, archives de l’histoire de la Terre depuis sa formation… ou presque
Les continents sont donc les seules archives retraçant en détail l'histoire de la Terre et permettant de remonter jusqu'à la formation de notre Planète, ou presque. Car il existe en effet une zone d'ombre, qui se situe au moment de la naissance de la première croûte continentale. Si l'on sait aujourd'hui que les premiers continents sont apparus relativement tôt après la formation de la Terre, les témoins de cette naissance sont extrêmement rares et ténus, laissant la place à de nombreuses incertitudes, que ce soit en matièrematière de datation ou de processus. Plusieurs théories existent donc aujourd’hui pour expliquer quand et comment se sont construits les premiers continents à partir de l'océan de magma primitif et comment ils ont évolué durant les premiers stades de leur existence.
Aujourd'hui, les régions continentales les plus vieilles que l'on retrouve sur Terre sont appelées « cratonscratons ». Les cratons ne représentent cependant pas des échantillons intacts des premiers continents, mais ils en contiennent des fragments, sous forme de minuscules grains : les zirconszircons. L'étude de ces grains nous apprend que les premières roches continentales se sont formées moins d'un milliard d'années après la formation de la Terre.
Des premiers continents incapables de flotter et coulant dans le manteau
La signature géochimique du manteau situé directement sous les cratons (on parle de manteau lithosphériquelithosphérique continental) donne également quelques indices sur la façon dont se sont formés les premiers continents et montre que les roches du manteau ont largement participé à la constructionconstruction et à l'évolution de l'écorce terrestre. Il apparaît de plus que la racine mantellique des cratons est complexe : il s'agirait d'un mélange très hétérogène de matériaux d'âge, de composition et de source différents. Ces observations suggèrent que les premiers continents auraient été rapidement remodelés et en partie recyclés.
Dans une nouvelle étude publiée dans PNAS, un groupe de scientifiques a ainsi réussi à détailler la suite d'événements qui se sont produits pour donner naissance aux premiers continents. Aujourd'hui, la faible densité des roches continentales par rapport au manteau sous-jacent permet aux massesmasses continentales de « flotter » en surface. Mais les résultats de l'étude, obtenus grâce à des modélisationsmodélisations numériquesnumériques, suggèrent que les premiers blocs continentaux, issus de la fusion partiellefusion partielle du manteau, étaient particulièrement instables et auraient rapidement coulé dans le manteau. Là, ils auraient été refondus, les produits de cette fusion se mélangeant alors au matériel mantellique jusqu'à disparaître, mais pas totalement. Car il semble que certains fragments de blocs continentaux aient pu subsister pendant un certain laps de temps avant de remonter.
Formation d’une semelle rigide permettant la construction des nouveaux continents
Ces fragments seraient ainsi venus s'accumuler sous la nouvelle lithosphèrelithosphère continentale en formation, assurant sa flottabilitéflottabilité et sa rigiditérigidité. C'est autour de ces « noyaux » stables que se seraient ensuite construits les continents définitifs. Ce mécanisme, appelé « relamination régionale massive » expliquerait également bien la forte hétérogénéité d'âge et de composition des racines cratoniques actuelles. Il aurait participé, et participerait toujours actuellement - même si c'est dans une moindre mesure - à la stratificationstratification du manteau et à la formation du manteau superficiel.
