ARCHÉEN
Composition des terrains archéens
Indépendamment de leur âge et de leur localisation géographique, tous les terrains archéens possèdent les mêmes associations lithologiques : un socle granito-gneissique, des ceintures de roches vertes et des granites tardifs.
Le socle granito-gneissique
Représentant environ 80 p. 100 des terrains archéens, le socle granito-gneissique est généralement constitués de gneiss gris, c'est-à-dire d'anciens granitoïdes déformés et métamorphisés. Ils se présentent aujourd'hui sous forme de roches rubanées constituées d'une alternance de lits quartzo-feldspathiques (niveaux blancs) et de lits plus riches en biotite et en amphibole (niveaux gris). Ces roches, aussi connues sous le nom de T.T.G. (pour tonalite, trondhjémite et granodiorite), sont en fait des roches magmatiques contenant essentiellement du quartz, du feldspath plagioclase, de la biotite et parfois de l'amphibole. Elles se distinguent des granites par leur teneur très faible (voire même l'absence) en feldspath potassique. Toutes ont une texture grenue qui atteste de leur lente cristallisation en profondeur. Enfin, ces roches, omniprésentes à l'Archéen, deviennent très rares après 2,5 Ga.
Le magma à l'origine des T.T.G. résulte de la fusion, dans des conditions de haute pression, d'une roche de composition basaltique. En effet, lorsque la pression augmente, un basalte va se transformer en amphibolite (roche à amphibole ± grenat ± feldspath plagioclase) puis en éclogite (roche à pyroxène + grenat) ; ce sont ces basaltes métamorphisés qui vont fondre (Martin et Moyen, 2002). L'environnement géodynamique dans lequel une telle fusion a pu avoir lieu a longtemps été l'objet de débats passionnés : ces basaltes étaient-ils ceux de la croûte océanique entraînés dans la subduction ? Ou bien s'agissait-il de basaltes mis en place à la base de la croûte continentale dans un environnement géodynamique non pas de subduction, mais de point chaud ? Depuis quelques années, un large consensus semble s'établir en faveur de la première hypothèse.
Genèse des croûtes continentales archéenne et moderne
Encyclopædia Universalis France
Aujourd'hui aussi la croûte continentale juvénile est engendrée dans les zones de subduction, mais sa composition, au lieu d'être T.T.G., est typiquement granitique et ses caractéristiques géochimiques montrent qu'elle provient de la fusion du manteau. Dans cet environnement, l'eau joue un rôle primordial puisque celle-ci abaisse considérablement la température de fusion d'une roche. Par exemple, à 75 kilomètres de profondeur un basalte pourra fondre à environ 700 0C en présence d'eau, alors qu'il ne fondra qu'à environ 1 300 0C s'il est anhydre ( 3). Dans les conditions actuelles de subduction, il est seulement possible de fondre un basalte hydraté. Comme la croûte océanique subductée est aujourd'hui vieille et froide, elle se déshydrate totalement avant de pouvoir fondre. Les fluides issus de sa déshydratation, en remontant vers la surface, recoupent le coin de manteau sus-jacent, le réhydratent et en induisent sa fusion (fig. 3, à droite et en bas). Ainsi, la source de la croûte continentale moderne est bien le coin de manteau réhydraté.
À l'Archéen, la croûte océanique subductée était beaucoup plus jeune et, donc, beaucoup plus chaude, avec un gradient géothermique élevé le long du plan de subduction. Dans ces conditions, atteignant sa température de début de fusion avant de se déshydrater, elle pouvait fondre (fig. 3, à droite et en haut). La source de la croûte continentale archéenne était, non pas le coin de manteau, mais bien la croûte océanique subductée (Martin, 1986).
Ces modes de genèse contrastés en contexte de subduction attestent d'une Terre archéenne plus chaude que notre planète actuelle.
Les ceintures de roches vertes
Ne représentant que de 5 à 10 p. 100 du volume[...]
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Écrit par
- Hervé MARTIN : professeur de sciences de la Terre à l'université Blaise-Pascal, Clermont-Ferrand
Classification
Médias
Echelle synthétique des temps géologiques
Encyclopædia Universalis France
Grandes provinces archéennes
Encyclopædia Universalis France
Terre archéenne
Encyclopædia Universalis France
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