Le sable grenat rose foncé des plages d'Australie du Sud, vieux de 590 millions d'années, indique des origines antarctiques anciennes. La présence du sable suggère une ceinture de montagnes cachée vieille de 590 millions d'années sous la glace de l'Antarctique, transportée par les calottes glaciaires au cours de la période glaciaire du Paléozoïque supérieur. Cette découverte redéfinit la chronologie de l'activité tectonique australienne. Crédit : Université d’Adélaïde
Des chercheurs australiens ont découvert que le sable grenat rose des plages d'Australie du Sud provient d'anciennes montagnes de l'Antarctique, redéfinissant ainsi l'histoire géologique connue et la chronologie de la formation de l'océan Pacifique.
Les dépôts de sable rose foncé découverts sur les côtes de l'Australie méridionale ont fourni de nouvelles informations sur le moment de la subduction de la plaque tectonique australienne sous la plaque Pacifique et ont révélé l'existence d'anciennes montagnes jusqu'alors inconnues en Antarctique.
Le sable rose est composé d'un minéral appelé grenat, et une équipe de recherche de l'Université d'Adélaïde, dirigée par la doctorante Sharmaine Verhaert et le professeur agrégé Stijn Glorie, a utilisé une nouvelle méthode de pointe pour montrer que les grains de grenat ont environ 590 millions d'années. .
On sait que le grenat s'est formé localement au cours de l'orogenèse de Delamerian, un événement qui a créé la ceinture plissée d'Adélaïde il y a environ 514 à 490 millions d'années, et lors de la formation du craton de Gawler dans l'ouest de l'Australie du Sud il y a entre 3,3 et 1,4 milliards d'années. Ces âges ne correspondent pas au sable grenat des côtes sud-australiennes.
Implications géologiques des découvertes
« Le grenat est trop jeune pour provenir du craton de Gawler et trop vieux pour provenir de l'érosion de la ceinture plissée d'Adélaïde », explique Verhaert.
« Le grenat nécessite des températures élevées pour se former et est généralement associé à la formation de grandes ceintures de montagnes. C'était une époque où la croûte sud-australienne était relativement fraîche et non montagneuse. »
Les chercheurs, qui ont publié leurs résultats dans la revue Communications Terre et Environnementont établi que le grenat ne provenait pas de roches mères locales, mais ils savaient qu'il provenait de proximité, car le grenat est généralement détruit par une exposition prolongée à l'environnement marin.
Ils ont découvert que les dépôts sédimentaires glaciaires de la formation de Cape Jervis, qui affleurent le long des côtes sud-australiennes, contiennent des couches de sable contenant du grenat qui sont également vieilles d'environ 590 millions d'années.
Les indicateurs d'écoulement des glaces dans ces dépôts sédimentaires glaciaires nous indiquent que les sables glaciaires riches en grenat ont été amenés en Australie par une calotte glaciaire se déplaçant vers le nord-ouest au cours de la période glaciaire du Paléozoïque supérieur, lorsque l'Australie et l'Antarctique étaient reliés par le supercontinent Gondwana.
Connexion à la géologie de l'Antarctique
Du grenat datant de la même période a déjà été découvert dans un affleurement des montagnes transantarctiques de l'est de l'Antarctique, à la limite d'une zone colossale complètement cachée par une épaisse calotte glaciaire. Les chercheurs pensent que cette zone abrite des preuves d'une ceinture de montagnes vieille de 590 millions d'années cachée sous la glace de l'Antarctique.
« Bien qu'il ne soit actuellement pas possible d'échantillonner directement sous cette calotte glaciaire, il est concevable que des millions d'années de transport de glace aient érodé le substrat rocheux en dessous et transporté cette cargaison de grenat vers le nord-ouest, vers la marge conjuguée Antarctique-Australie », explique Associate. Professeur Glorie.
« Les dépôts de grenat ont ensuite été stockés localement dans des dépôts sédimentaires glaciaires le long de la marge sud de l’Australie jusqu’à ce que l’érosion les libère et que les vagues et les marées les concentrent sur les plages d’Australie du Sud.
« Nous avons effectivement découvert un événement majeur de formation de montagnes qui redéfinit le moment du début de la convergence dans l'océan Pacifique. »
La nouvelle approche de datation lutétium-hafnium développée par l'Université d'Adélaïde, qui utilise un système laser relié à un spectromètre de masse, a permis de faire cette découverte capitale à partir d'une simple enquête.
« Ce voyage a commencé en se demandant pourquoi il y avait tant de grenat sur la plage de Petrel Cove », explique le Dr Jacob Mulder, qui faisait également partie de l'équipe de recherche.
« Il est fascinant de penser que nous avons pu retracer de minuscules grains de sable sur une plage d'Australie jusqu'à une ceinture de montagnes jusqu'alors inconnue sous la glace de l'Antarctique. »
