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Des chercheurs ont découvert un schéma dans lequel des diamants jaillissent des profondeurs de la Terre lors d’énormes éruptions volcaniques explosives. La rupture des supercontinents pourrait déclencher des éruptions explosives qui feraient jaillir des fontaines de diamants à la surface de la Terre.

Les diamants se forment dans les profondeurs de la croûte terrestre, à environ 150 kilomètres de profondeur. Ils remontent très rapidement à la surface lors d’éruptions appelées kimberlites. Ces kimberlites se déplacent à une vitesse comprise entre 11 et 83 mph (18 et 133 km/h), et certaines éruptions ont pu provoquer des explosions de gaz et de poussières semblables à celles du mont Vésuve, explique Thomas Gernon, professeur de sciences de la Terre et du climat à l’université de Southampton, en Angleterre.

Les chercheurs ont remarqué que les kimberlites se produisent le plus souvent à des périodes où les plaques tectoniques se réarrangent de manière importante, comme lors de la rupture du supercontinent Pangée. Curieusement, les kimberlites font souvent éruption au milieu des continents, et non au bord des ruptures, et cette croûte intérieure est épaisse, résistante et difficile à perturber.

« Les diamants se trouvent à la base des continents depuis des centaines de millions, voire des milliards d’années », a déclaré M. Gernon. « Il doit y avoir un stimulus qui les pousse soudainement, parce que ces éruptions elles-mêmes sont très puissantes, très explosives.

Gernon et ses collègues ont commencé par rechercher des corrélations entre l’âge des kimberlites et le degré de fragmentation des plaques à cette époque. Ils ont constaté qu’au cours des 500 derniers millions d’années, les plaques commencent à se séparer, puis 22 à 30 millions d’années plus tard, les éruptions de kimberlite atteignent leur apogée. (Ce schéma s’applique également au dernier milliard d’années, mais avec plus d’incertitude étant donné la difficulté de retracer les cycles géologiques sur une aussi longue période).

Par exemple, les chercheurs ont constaté que les éruptions de kimberlite ont repris dans ce qui est aujourd’hui l’Afrique et l’Amérique du Sud à partir d’environ 25 millions d’années après l’éclatement du supercontinent méridional Gondwana, il y a environ 180 millions d’années. L’Amérique du Nord actuelle a également connu un pic de kimberlites après que la Pangée a commencé à se diviser il y a environ 250 millions d’années. Il est intéressant de noter que ces éruptions de kimberlite semblaient commencer sur les bords des failles, puis se dirigeaient progressivement vers le centre des masses terrestres.

Pour déterminer les causes de ces phénomènes, les chercheurs ont utilisé plusieurs modèles informatiques de la croûte profonde et du manteau supérieur. Ils ont découvert que lorsque les plaques tectoniques se séparent, la base de la croûte continentale s’amincit, tandis que la croûte supérieure s’étire et forme des vallées. Les roches chaudes s’élèvent, entrent en contact avec cette frontière désormais perturbée, se refroidissent et s’enfoncent à nouveau, créant ainsi des zones de circulation locales.

Ces régions instables peuvent déclencher de l’instabilité dans les régions voisines, migrant progressivement sur des milliers de kilomètres vers le centre du continent. Cette découverte correspond au schéma réel des éruptions de kimberlite qui commencent près des zones de rift et se déplacent ensuite vers l’intérieur des continents, ont rapporté les chercheurs le 26 juillet dans la revue Nature.

Mais comment ces instabilités peuvent-elles provoquer des éruptions explosives dans les profondeurs de la croûte terrestre ? Tout est dans le mélange des bons matériaux, a expliqué M. Gernon. Les instabilités sont suffisantes pour permettre aux roches du manteau supérieur et de la croûte inférieure de s’écouler l’une contre l’autre.

Ce phénomène entraîne la formation de roches contenant beaucoup d’eau et de dioxyde de carbone, ainsi que de nombreux minéraux clés de la kimberlite, dont les diamants. Selon M. Gernon, c’est comme si l’on secouait une bouteille de champagne : les éruptions ont un fort potentiel explosif et la poussée d’Archimède les fait remonter à la surface.

Ces résultats pourraient être utiles pour la recherche de gisements de diamants non encore découverts, a déclaré M. Gernon. Elles pourraient également expliquer pourquoi d’autres types d’éruptions volcaniques se produisent parfois longtemps après l’éclatement d’un supercontinent dans des régions qui devraient être largement stables.

« Il s’agit d’un processus physique fondamental et hautement organisé », a déclaré M. Gernon, « il est donc probable que les kimberlites ne soient pas les seules à y répondre, mais que toute une série de processus du système terrestre y répondent également ».

Adaptation Terra Projects

Source : https://www.livescience.com/

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