Ces rochers sont probablement les derniers restes de la croûte précoce de la Terre

Les géologues ont longtemps débattu de la question de savoir si une formation cailloute au Canada contient les plus anciennes roches du monde – de nouvelles mesures font un cas convaincant qu'il fait

Il y a un peu plus de 4 milliards d'années, le magma du manteau de la Terre a infiltré une fracture dans la croûte primordiale de la jeune planète. Au cours des éons suivants, presque toute la croûte précoce de la planète a fondu dans le manteau, à l'exception d'une petite zone autour de cette fracture, qui survit aujourd'hui.

Au moins, c'est l'histoire selon la dernière analyse des isotopes radioactifs dans ce rocher, qui est toujours accessible à la surface dans le cadre de la ceinture Greenstone Nuvvuagittuq, une formation sur la rive de la baie d'Hudson au Canada. Cet échantillon potentiel de la croûte précoce de la Terre fait l'objet d'un débat de longue date parmi les géologues: est-ce le rocher le plus ancien du monde, ou tout simplement extrêmement vieux?

Jonathan O'Neil à l'Université d'Ottawa et ses collègues ont lancé le débat dans une étude de 2008 qui a estimé que les roches entourant l'intrusion ont environ 4,3 milliards d'années, ce qui ferait d'eux les plus anciens du monde. Avec cet âge, ils se seraient formés pendant le Hadean Aeon à peine quelques centaines d'années après la planète elle-même.

Alors que quelques grains minéraux ont été trouvés qui sont plus âgés que cela, les roches hadean complètes offriraient une nouvelle fenêtre sur cette première période de l'histoire de la Terre, faisant la lumière sur les mystères géologiques comme le début de la tectonique des plaques et la composition des premiers océans.

Cependant, la méthode que les chercheurs ont utilisée pour sortir avec les rochers ont rendu l'âge de 4,3 milliards de dollars. Idéalement, des roches très anciennes peuvent être datées à l'aide d'un minéral rustique appelé Zircon, qui maintient sa composition chimique d'origine sur des milliards d'années. Mais ces roches volcaniques ne contenaient pas de zircon. «Nous ne pouvons pas sortir avec ces roches en utilisant cette technique que tout le monde aime», explique O'Neil.

Au lieu de cela, ils ont mesuré le poids atomique du néodyme et du samarium dans la roche. À mesure que le samarium se désintègre, il produit différents isotopes de néodyme à des taux connus. Le rapport des isotopes néodymium et samarium restant dans les roches peut ainsi servir de «horloge» comptant à partir du moment où la roche s'est cristallisée à partir du magma. En fait, deux isotopes de la désintégration de samarium à des taux différents, leur permettant de servir de deux horloges parallèles. Le problème était que les deux horloges n'étaient pas d'accord sur l'âge du rocher, ce qui a amené les chercheurs à contester qu'il était en fait Hadean.

«Je ne pense pas qu'une majorité de la communauté de la terre en début de terre ait été convaincue», explique Richard Walker à l'Université du Maryland.

Maintenant, O'Neil et ses collègues ont compté le néodyme et les isotopes samarium dans des rochers qui s'introduisent dans la couche qu'ils pensent avoir 4,3 milliards d'années. Par définition, de telles intrusions sont plus jeunes que les strates qui les entourent. Par conséquent, la datation de l'intrusion établirait un âge minimum pour la roche environnante.

Dans l'intrusion, contrairement à l'ancien rocher qui l'entoure, les deux horloges racontent la même histoire: le rocher a environ 4,16 milliards d'années. «Les deux horloges donnent exactement le même âge», explique O'Neil. Cela soutient l'idée que la roche environnante s'est formée bien dans l'Éon Hadean, ce qui en ferait le seul reste connu de la croûte précoce de la Terre.

«Je pense qu'ils font un cas aussi bon que possible», explique Graham Pearson à l'Université de l'Alberta au Canada.

«L'explication la plus simple de ces données est que ce sont les roches les plus anciennes du monde», explique Jesse Reimink à la Pennsylvania State University. Cependant, il est peu probable que ce soit le dernier mot sur la question, dit-il. « Lorsqu'il s'agit des rochers et minéraux les plus anciens, il n'y a rien de tel que Settled. »