L’énigme de l’origine de la première croûte terrestre enfin résolue

Quand et comment la première croûte terrestre s’est formée sont des questions que les chercheurs se posent depuis des décennies. Malheureusement, une poignée de zircons microscopiques sont les seuls vestiges de l’éon Hadéen, les 500 premiers millions d’années de l’existence de la Terre. Ces minéraux accessoires ne se trouvent que dans les roches felsiques de quelques endroits du monde comme à Jack Hills en Australie. En l’absence de roches crustales primitives, les scientifiques français, russes, allemands et américains ont dû élaborer leurs hypothèses à partir de données expérimentales. Dans une nouvelle étude, ils proposent que la formation d’une telle croûte précoce implique la fusion partielle de péridotite hydratée interagissant avec des liquides basaltiques à basse pression (< 10 km). Ils utilisent des modélisations thermodynamique et géochimique pour vérifier si les liquides felsiques expérimentaux peuvent cristalliser des zircons de type Jack Hills. Les températures de saturation du zircon prédites à moins de 750 °C, les teneurs modélisées en Th, U, Nb, Hf, Y et en éléments de terres rares, ainsi que les signatures δ¹⁸O et l’assemblage des minéraux co-cristallisants appuient cette hypothèse. Ce travail démontre que la génération de magma felsique à faible profondeur, impliquant une protocroûte ultramafique primordiale altérée et des intrusions basaltiques locales, est un mécanisme viable pour la formation de la croûte felsique sur la Terre primitive.

Il y a environ 4,5 milliards d’années, un océan d’eau liquide a altéré la croûte primitive de la Terre. Les magmas issus de protovolcans ou formés de l’impact de bolides ont interagi avec cette croûte pour produire la première croûte felsique de la Terre. © Anastassia Borisova

Ressources complémentaires

• Publication scientifique : Hadean zircon formed due to hydrated ultramafic protocrust melting by Anastassia Y. Borisova, Anne Nédélec, Nail R. Zagrtdenov, Michael J. Toplis, Wendy A. Bohrson, Oleg G. Safonov, Ilya N. Bindeman, Oleg E. Melnik, Gleb S. Pokrovski, Georges Ceuleneer, Klaus Peter Jochum, Brigitte Stoll, Ulrike Weis, Andrew Y. Bychkov and Andrey A. Gurenko, https://doi.org/10.1130/G49354.1
• Article de Presse :
  • L’énigmatique formation de la première croûte continentale (Futura Sciences)

Contact IRAP

• Michael J. Toplis, michael.toplis@irap.omp.eu