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La formation des diamants est liée aux grands cycles tectoniques
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La formation des diamants est liée aux grands cycles tectoniques

Les diamants se forment dans les entrailles de la Terre, à très grande profondeur et haute température. Ils remontent à la surface par le biais d'éruptions volcaniques. On les retrouve ainsi prisonniers de roches magmatiques appelées kimberlites. Cependant, l'origine de ces magmas très particuliers est encore mal comprise. Une nouvelle étude montre que l'initiation de ce magmatisme serait associée aux grands cycles tectoniques et plus particulièrement à la fragmentation des supercontinents.

Formés en profondeur, les diamants sont transportés vers la surface de la Terre grâce à des magmas que l'on appelle kimberlites. Ces magmas sont ensuite éruptés au niveau de volcans et refroidissent pour former des roches magmatiques contenant des enclaves de diamants. Cependant, ces magmas sont très particuliers. Ils se forment à très grande profondeur, au niveau de la limite lithosphère-asthénosphère, à plus de 150 kilomètres dans le manteau terrestre et sont caractéristiques de certaines zones à la surface de la Terre. En effet, les kimberlites sont observées préférentiellement dans les régions cratoniques, caractérisées par une lithosphère continentale très ancienne. Cette observation a longtemps intrigué les scientifiques, car les cratons, en raison de leur âge, sont plutôt considérés comme des régions très stables, associées à un manteau sous-jacent anormalement froid et ayant une forte résistance mécanique. Difficile donc d'envisager la génération de magma dans ce contexte.

Des éruptions associées aux périodes de fragmentation des supercontinents

Les kimberlites montrent également une autre particularité : l'étude des différents gisements montre que les éruptions kimberlitiques ne surviennent pas au hasard, mais plutôt par pulses, étonnamment synchronisés avec les cycles de fragmentation des supercontinents. Ainsi, le magmatisme kimberlitique semble fortement associé aux grands épisodes de réorganisation des plaques tectoniques. Cette observation suggère que la formation de ces magmas pourrait être provoquée par des perturbations du manteau cratonique ou par des changements brutaux du mouvement des plaques. Mais les mécanismes exacts de leur formation et de leur remontée vers la surface sont encore très mal compris.

Une nouvelle étude soumise à la revue Nature met cependant en lumière le lien entre la génération de kimberlites et les grands cycles tectoniques. Elle montre notamment que la plupart des kimberlites ont à chaque fois été éruptées approximativement 25 millions d'années après le début de la fragmentation des supercontinents, suggérant un lien étroit avec les processus de rifting. Mais comment des processus de surface (la fragmentation de l'écorce terrestre) peuvent-ils impacter la dynamique du manteau profond et générer la production de magma à plus de 150 kilomètres de profondeur ?

L’ouverture continentale, moteur de la remontée des diamants

En se basant sur la réalisation de modèles numériques dynamiques, l'équipe de chercheurs menée par Thomas Gernon de l'Université de Southampton montre que l'ouverture continentale et la fragmentation des cratons engendrent de fortes instabilités convectives dans le manteau asthénosphérique. Car si l'épaisseur de la lithosphère des cratons (150-200 kilomètres contre 100 kilomètres normalement) tend à rendre ces zones particulièrement stables et peu sensibles aux mouvements tectoniques, lorsqu'ils finissent par rompre cela impacte fortement les niveaux mantelliques sous-jacents, et ce jusqu'à la limite lithosphère-asthénosphère.

La remontée asthénosphérique qu'engendre la fragmentation d'un craton est en effet particulièrement importante du fait du fort contraste de température entre la lithosphère cratonique (froide) et l'asthénosphère sous-jacente (chaude). Ce contraste induit un effet de convection qui déstabilise la racine profonde du craton continental. La remontée rapide du manteau asthénosphérique chaud provoque alors la fusion partielle de la racine du craton, engendrant la formation d'un petit volume de magmas kimberlitiques qui remonte rapidement vers la surface, emportant avec lui les précieux diamants. La génération de ce magma peut ainsi éroder la base du craton sur plusieurs dizaines de kilomètres, une supposition qui se vérifient par de nombreuses mesures géophysiques de l'épaisseur des cratons.

Ces résultats montrent à quel point les processus de surface et la dynamique terrestre profonde peuvent être liés.


Source : Morgane Gillard / Futura
Crédit : Björn Wylezich, Adobe Stock

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La formation des diamants est liée aux grands cycles tectoniques

Les diamants se forment dans les entrailles de la Terre, à très grande profondeur et haute température. Ils remontent à la surface par le biais d'éruptions volcaniques. On les retrouve ainsi prisonniers de roches magmatiques appelées kimberlites. Cependant, l'origine de ces magmas très particuliers est encore mal comprise. Une nouvelle étude montre que l'initiation de ce magmatisme serait associée aux grands cycles tectoniques et plus particulièrement à la fragmentation des supercontinents.

Formés en profondeur, les diamants sont transportés vers la surface de la Terre grâce à des magmas que l'on appelle kimberlites. Ces magmas sont ensuite éruptés au niveau de volcans et refroidissent pour former des roches magmatiques contenant des enclaves de diamants. Cependant, ces magmas sont très particuliers. Ils se forment à très grande profondeur, au niveau de la limite lithosphère-asthénosphère, à plus de 150 kilomètres dans le manteau terrestre et sont caractéristiques de certaines zones à la surface de la Terre. En effet, les kimberlites sont observées préférentiellement dans les régions cratoniques, caractérisées par une lithosphère continentale très ancienne. Cette observation a longtemps intrigué les scientifiques, car les cratons, en raison de leur âge, sont plutôt considérés comme des régions très stables, associées à un manteau sous-jacent anormalement froid et ayant une forte résistance mécanique. Difficile donc d'envisager la génération de magma dans ce contexte.

Des éruptions associées aux périodes de fragmentation des supercontinents

Les kimberlites montrent également une autre particularité : l'étude des différents gisements montre que les éruptions kimberlitiques ne surviennent pas au hasard, mais plutôt par pulses, étonnamment synchronisés avec les cycles de fragmentation des supercontinents. Ainsi, le magmatisme kimberlitique semble fortement associé aux grands épisodes de réorganisation des plaques tectoniques. Cette observation suggère que la formation de ces magmas pourrait être provoquée par des perturbations du manteau cratonique ou par des changements brutaux du mouvement des plaques. Mais les mécanismes exacts de leur formation et de leur remontée vers la surface sont encore très mal compris.

Une nouvelle étude soumise à la revue Nature met cependant en lumière le lien entre la génération de kimberlites et les grands cycles tectoniques. Elle montre notamment que la plupart des kimberlites ont à chaque fois été éruptées approximativement 25 millions d'années après le début de la fragmentation des supercontinents, suggérant un lien étroit avec les processus de rifting. Mais comment des processus de surface (la fragmentation de l'écorce terrestre) peuvent-ils impacter la dynamique du manteau profond et générer la production de magma à plus de 150 kilomètres de profondeur ?

L’ouverture continentale, moteur de la remontée des diamants

En se basant sur la réalisation de modèles numériques dynamiques, l'équipe de chercheurs menée par Thomas Gernon de l'Université de Southampton montre que l'ouverture continentale et la fragmentation des cratons engendrent de fortes instabilités convectives dans le manteau asthénosphérique. Car si l'épaisseur de la lithosphère des cratons (150-200 kilomètres contre 100 kilomètres normalement) tend à rendre ces zones particulièrement stables et peu sensibles aux mouvements tectoniques, lorsqu'ils finissent par rompre cela impacte fortement les niveaux mantelliques sous-jacents, et ce jusqu'à la limite lithosphère-asthénosphère.

La remontée asthénosphérique qu'engendre la fragmentation d'un craton est en effet particulièrement importante du fait du fort contraste de température entre la lithosphère cratonique (froide) et l'asthénosphère sous-jacente (chaude). Ce contraste induit un effet de convection qui déstabilise la racine profonde du craton continental. La remontée rapide du manteau asthénosphérique chaud provoque alors la fusion partielle de la racine du craton, engendrant la formation d'un petit volume de magmas kimberlitiques qui remonte rapidement vers la surface, emportant avec lui les précieux diamants. La génération de ce magma peut ainsi éroder la base du craton sur plusieurs dizaines de kilomètres, une supposition qui se vérifient par de nombreuses mesures géophysiques de l'épaisseur des cratons.

Ces résultats montrent à quel point les processus de surface et la dynamique terrestre profonde peuvent être liés.


Source : Morgane Gillard / Futura
Crédit : Björn Wylezich, Adobe Stock

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .


22 - Côtes d'Armor

Du 22 janvier au 12 mars

ATELIERS PEINTURE

"Aquarelle" avec Fanny Dreveau - Samedis 22 Janvier et 19 février de 10h à 16h30h
"Peinture à l'huile et clair-obscur" avec Jos Van de Ven - Vendredis 28 Janvier et 4 Mars de 10h à 16h30
"Calligraphie chinoise et abstraction" avec Sophie Deliss - Samedis 5 Février et 12 Mars de 10h à 16h30
"ARTIS" Arts Plastiques avec Claire Amossé - Samedis 12 Février et 5 Mars de 10h à 16H30

Pôle de l'Étang-Neuf
Musée de la Résistance en Argoat
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


34 - Hérault

Jusqu'au 27 mars 2022

EXPOSITION
"JEAN-FRANCIS AUBURTIN, UN ÂGE D'OR"

Jean-Francis Auburtin (1866-1930) s’inscrit dans la longue procession des peintres sur le motif : Delacroix, Courbet, Boudin, Jongkind, Monet...
En une centaine d'œuvres, le Musée de Lodève propose une rétrospective de ce peintre à redécouvrir.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


39 - Jura

Jusqu'au 15 mars

EXPOSITION
"FRONTIÈRES DE SEL"

Reproductions d’objets, contenus numériques, vidéos et extraits sonores, archives inédites vous dévoileront tous les secrets du commerce du sel.
Une part belle sera également faite aux métiers de la restauration et du patrimoine avec la présentation en timelapse du travail de l’atelier Lythos, qui a réalisé un fac-similé de la borne destiné à être replacé sur le lieu de découverte à Montigny-les-Arsures.

La Grande Saline
3 place des salines
39110 Salins-les-Bains
03 84 73 10 92
www.salinesdesalins.com


71 - Saône et Loire

Le 16 février

ATELIERS
"BRICO RECUP"

Réutiliser, récupérer, créer, s’amuser… Voilà le programme de notre atelier récup’ où nous transformerons rouleaux de papier toilette, boîtes à œufs et bouteilles plastique en petits animaux et autres petits bricolages rigolos à emporter à la maison. A partir de 6 ans. De 14 h à 16 h .

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


Le 23 février

ATELIERS
"NICHOIRS ET CIE"

Présentation de nichoirs, conseil sur leur fabrication et leur installation. Assemblage d’un modèle en salle (choix à faire parmi 3 références). Tout public, enfants à partir de 9 ans. Dd 14 h à 16 h 30.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


88 - Vosges

Du 5 février au 18 septembre  

EXPOSITION
"POSADA, GENIE DE LA GRAVURE"

Cette exposition, première rétrospective en France de l’œuvre de José Guadalupe Posada (1852-1913) nous permet d’admirer l’inventivité et la dextérité d’un des grands maîtres de la gravure internationale qui a délaissé une carrière toute tracée pour mettre son talent au service de la presse populaire : illustrations de faits divers, contes, chansons... et les fameuses Calaveras.

Musée de l'Image
42 quai de Dogneville
88000 Épinal
03 29 81 48 30
https://museedelimage.fr

Lieux:

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