Les premiers continents ont sauté à la surface de la Terre 500 millions d’années plus tôt que prévu

La plupart des gens savent que les masses terrestres sur lesquelles nous vivons tous ne représentent que 30 % de la surface de la Terre, et le reste est couvert par les océans.

L’émergence des continents a été un moment charnière dans l’histoire de la vie sur Terre, notamment parce que c’était l’humble demeure de la plupart des humains. Mais on ne sait toujours pas exactement quand ces masses continentales sont apparues pour la première fois sur Terre et quels processus tectoniques les ont créées.

notre recherche, publié dans un Actes de l’Académie nationale des sciences, l’âge des roches est estimé à partir des parties continentales les plus anciennes (appelées kraton) en Inde, en Australie et en Afrique du Sud. Le sable qui a créé ces rochers a autrefois formé certaines des premières plages du monde.

Nous concluons que les premiers grands continents se sont élevés au-dessus du niveau de la mer il y a environ 3 milliards d’années – bien plus tôt que les 2,5 milliards d’années estimés par les recherches précédentes.

Plage vieille de 3 milliards d’années

Lorsque les continents s’élèvent au-dessus des océans, ils commencent à s’éroder. Le vent et la pluie brisent les roches en grains de sable, qui sont entraînés en aval par les rivières et s’accumulent le long des côtes pour former des plages.

Ces processus, que nous pouvons observer en action lors d’un voyage à la plage aujourd’hui, fonctionnent depuis des milliards d’années. En parcourant les archives rocheuses à la recherche de traces d’anciens sédiments de plage, les géologues peuvent étudier des épisodes de formation de continents qui se sont produits dans un passé lointain.

formations de grès zircon

A gauche : formations gréseuses (avec règle de mesure) ; A droite : micrographies de grains de zircon. Crédit : auteur fourni

Le craton de Singbhum, un ancien morceau de croûte continentale qui constitue les parties orientales du sous-continent indien, contient plusieurs anciennes formations de grès. Ces couches ont été formées à l’origine à partir de sable déposé dans les plages, les estuaires et les rivières, qui a ensuite été enfoui et comprimé en roches.

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Nous avons déterminé l’âge de ces gisements en étudiant les grains microscopiques d’un minéral appelé zircon, qui est conservé au sein de ces grès. Ce métal contient des traces d’uranium, qui se transforme très lentement en plomb par désintégration radioactive. Cela nous permet d’estimer l’âge de ces grains de zircon, à l’aide d’une technique appelée Histoire avec des balles d’uranium, ce qui est bien adapté pour dater des roches très anciennes.

Les grains de zircon révèlent que les grès de Singbhum ont été déposés il y a environ 3 milliards d’années, ce qui en fait l’un des plus anciens gisements de plage au monde. Cela indique également l’émergence d’une masse continentale dans ce qui est maintenant l’Inde il y a au moins 3 milliards d’années.

Fait intéressant, des roches sédimentaires d’environ cet âge se trouvent également dans les plus anciens cratons d’Australie (Pilbara Welgarn Craton) et d’Afrique du Sud (Kapval Craton), indiquant l’émergence de nombreuses masses continentales à travers le monde à cette époque.

élever au-dessus

Comment les continents rocheux se sont-ils élevés au-dessus des océans ? La particularité des continents est leur croûte épaisse et flottante, qui leur permet de flotter au-dessus du manteau terrestre, tout comme un bouchon dans l’eau. Comme les icebergs, le sommet des continents avec une croûte plus épaisse (généralement plus de 45 km) dépasse au-dessus de l’eau, tandis que les masses continentales avec des croûtes plus minces qu’environ 40 km restent submergées.

Donc, si le secret de l’essor des continents est dû à leur épaisseur, nous devons comprendre comment et pourquoi ils ont commencé à s’épaissir en premier lieu.

roche de flottation en granit

Le granit est l’une des roches les moins denses et les plus flottantes (un crayon gradué). Crédit : auteur fourni

La plupart des continents anciens, y compris le craton de Singhbhum, sont constitués de granit, qui s’est formé en faisant fondre des roches préexistantes à la base de la croûte. Dans nos recherches, nous avons découvert que les granites du craton de Singhbhum se sont formés à des profondeurs de plus en plus grandes il y a environ 3,5 à 3 milliards d’années, ce qui signifie que la croûte est devenue plus épaisse au cours de cette fenêtre temporelle.

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Étant donné que le granit est l’un des types de roches les moins denses, l’ancienne croûte du craton de Singbhum est devenue plus prospère avec une épaisseur croissante. Nous estimons qu’il y a environ 3 milliards d’années, la croûte continentale du craton de Singhbhum avait atteint une longueur d’environ 50 kilomètres, la rendant suffisamment flottante pour commencer à s’élever au-dessus du niveau de la mer.

L’émergence des continents a eu un effet profond sur le climat, l’atmosphère et les océans de la Terre primitive. L’érosion de ces continents aurait fourni des nutriments chimiques pour les environnements côtiers dans lesquels la vie photosynthétique précoce prospérait, résultant en Un boom de la production d’oxygène Et aide enfin à créer atmosphère riche en oxygène dans laquelle nous prospérons aujourd’hui.

L’érosion des premiers continents aurait également contribué à séquestrer le dioxyde de carbone de l’atmosphère, entraînant un refroidissement global de la Terre primitive. En fait, les dépôts glaciaires les plus anciens se produisent également Il apparaît dans les archives géologiques Il y a environ 3 milliards d’années, peu de temps après que les premiers continents ont émergé des océans.

écrit par:

  • Priyadarshi Choudhary – Chercheur postdoctoral, Université Monash
  • Jack Mulder – Associé de recherche, Université du Queensland
  • Oliver Nebel – Professeur agrégé, Université Monash
  • Peter Cawood – Professeur et lauréat ARC, Université Monash

Publié à l’origine dans Conversation.Conversation

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