Les continents de la Terre peuvent sembler fixés sur un globe, mais ils ont dérivé, divisé et réformé au cours des milliards d'années – et ils le sont toujours. Notre nouvelle étude révèle de nouvelles preuves de légumineuses rythmiques de roche foncière qui augmentent sous l'Afrique de l'Est, remodelant notre compréhension de la façon dont les continents se séparent.
Nos résultats pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre l'activité volcanique et les tremblements de terre.
Il y a environ 1 300 volcans actifs à la surface de la Terre. Les volcans actifs sont ceux qui auraient eu une éruption au cours des 12 000 dernières années environ. Parmi ces volcans, plus de 90 se trouvent sur la vallée de Rift Africaine de l'Est – la couture le long de laquelle l'Afrique se sépare. Cette faible couture de croûte peut même permettre à un nouvel océan de se former au cours des prochaines millions d'années.
Bien que la formation d'Ocean se produise dans le monde et est depuis plusieurs milliards d'années, il y a peu d'endroits sur Terre où vous pouvez étudier différentes étapes de rupture continentale en même temps. En effet, ils deviennent normalement submergés sous l'eau alors que la croûte de la Terre se retourne, et l'eau de mer finit par inonder la vallée du rift.
La vallée de Rift est différente. Il y a, à son extrémité nord (en Éthiopie) un endroit appelé Afar, qui se trouve au point de rencontre de trois rifts. Ceux-ci sont appelés la Rouge Rouge, le golfe d'Aden Rift et le principal rift éthiopien.
Le Roud Sea Rift se propage depuis 23 millions d'années et le principal fossé éthiopien depuis 11 millions d'années. Il y a des volcans actifs à travers ces trois fusées. À loin, les trois fusées sont au moins en partie exposées, le Rift Rouge et le Rift éthiopien principal ayant le plus de exposition.
Les roches volcaniques qui éclatent lorsque les plaques tectoniques de la Terre se propagent offrent une fenêtre sur la Terre intérieure qui ne serait pas accessible autrement. Chaque flux de lave et volcan a sa propre histoire qui est enregistrée dans le rocher et nous pouvons en apprendre davantage à travers la géochimie – les concentrations des éléments qui composent le rocher et la minéralogie – les minéraux du rocher.
L'analyse de ces choses peut nous parler de la profondeur à laquelle la roche fondante s'est formée et à peu près où dans le manteau de la Terre, il s'est formé. Dans notre nouvelle étude, nous avons analysé plus de 130 nouveaux échantillons de lave, obtenus auprès du référentiel Rock Afar de l'Université de Pise et de notre propre travail sur le terrain.
Nous avons utilisé ces échantillons pour étudier les caractéristiques du manteau sous ce rifting, lorsque les plaques tectoniques se séparent les unes des autres. Ces échantillons proviennent d'éruptions de l'Holocène (rochers de moins de 11,7 mille ans) de l'autre côté de l'Afar et du Rift d'Afrique de l'Est.
Depuis les années 1970, les scientifiques ont cru qu'il y avait un panache de manteau sous la région AFAR. Les panaches du manteau sont une partie du manteau anormalement chaud (environ 1 450 ° C) ou une composition inhabituelle du manteau (ou les deux) sous la surface de la Terre. Les scientifiques pensent que cela a poussé une partie du manteau à la surface de la Terre. Notre étude confirme non seulement la présence d'un panache de manteau dans cette région, mais donne également aux scientifiques des détails sur ses caractéristiques.
Nous avons découvert que le panache de manteau sous la région monte sous les plaques tectoniques dans les impulsions, et les impulsions ont des compositions chimiques légèrement différentes.
Il y a des panaches de manteau dans le monde. Ils peuvent être identifiés dans le dossier géologique jusqu'à plusieurs milliards d'années. Chacune des panaches a des caractéristiques différentes – avec sa propre composition chimique unique.
Un panache de manteau encore actif aujourd'hui est celui qui se trouve sous les îles hawaïennes. Ces îles font partie de la chaîne d'empereur hawaïenne, formée au cours des 80 millions d'années environ et se forment toujours aujourd'hui. Les îles proviennent de l'assiette tectonique du Pacifique se déplaçant lentement sur le haut d'un panache de manteau, faisant la bulle de lave, éclatent et finissent par se solidifier en roche.
Ce panache fait fondre le manteau de la Terre et forme le magma, qui sur de longues périodes entraîne la formation d'une chaîne insulaire ou rompt les continents. Il peut également former des volcans le long d'une faille dans la croûte terrestre, comme nous le voyons en Afrique de l'Est. La signature du panache hawaïen provient de deux compositions chimiques s'élevant à travers le manteau comme deux brins verticaux.
Alors que les scientifiques ont longtemps pensé qu'il y a probablement un panache sous Afar, ce dont il ressemble est débattu.
Dans notre étude, nous avons créé plusieurs scénarios de ce à quoi ressemble le panache, puis utilisé la modélisation mathématique pour voir quel scénario de panache correspond le mieux aux données des exemples. En utilisant cette approche basée sur les données, nous montrons que le scénario le plus probable est un panache singulier qui impulse avec différentes compositions chimiques.
Les trois fusées à distance se propagent à des taux différents. Le Roud Sea Rift et le golfe d'Aden Rift se déplacent plus rapidement à environ 15 mm par an (c'est la moitié du taux auquel vos ongles cultivent) par rapport à la principale faille éthiopienne se déplaçant à environ 5 mm par an. Nous avons déduit que les impulsions coulent à différentes vitesses le long du dessous étiré et plus mince des plaques tectoniques.
Tout cela nous montre que le mouvement des plaques tectoniques peut aider à concentrer l'activité volcanique à l'endroit où la plaque est plus mince.
Cette constatation a des implications importantes sur la façon dont nous interprétons l'activité volcanique et du tremblement de terre. Cela peut indiquer que le volcanisme pourrait être plus susceptible de se produire dans la propagation plus rapide et les parties plus minces du rift, car le flux sous reconstitution du magma plus fréquemment.
Cependant, les éruptions ici peuvent être moins explosives que les rifts de propagation plus lents. Cela correspond aux observations selon lesquelles des éruptions explosives se produisent plus fréquemment dans le principal rift éthiopien (qui se trouve sur une partie plus épaisse de l'assiette et où les volcans sont plus matures), par rapport au Rift de la mer Rouge.
Notre compréhension du lien entre le rifting continental et les panaches du manteau est encore à ses balbutiements, mais la recherche donne déjà un aperçu de la façon dont les plaques tectoniques affectent les panaches du manteau et comment cela pourrait être enregistré dans les futurs fond marins de la Terre.
