Dans ces vieilles roches d’Afrique du Sud, des chercheurs ont identifié la trace du plus ancien séisme connu à ce jour. Il y a 3,3 milliards d’années, la côte d’un paléocontinent aurait été secouée par un puissant tremblement de terre, engendré au niveau d’une zone de subduction. Ces résultats suggèrent qu’une tectonique des plaques moderne existait bel et bien au Paléoarchéen.
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À la pointe sud de l'Afrique se trouvent les fragments de croûtecroûte parmi les plus vieux au monde. La Barberton Greenstone Belt (ceinture de roches vertes de Barberton) présente en effet des roches âgées de plus de 3 milliards d'années. Il s'agit donc d'une rare relique d'une croûte mise en place alors que la Terre était encore toute jeune. Elle est constituée de roches magmatiques et métasédimentaires associées à la formation des premiers continents et présente également ce qui semble être les restes d’une très ancienne croûte océanique, datant de 3,3 milliards d'années.
Étudier cet ensemble géologique est donc une occasion unique de remonter le temps et d'explorer ce qu'a pu être le paysage terrestre à peine 1 milliard d'années après la formation de la planète. Mais en cartographiant précisément la zone, deux chercheurs néo-zélandais ont découvert une étrange formation.
La preuve d’un glissement de terrain sous-marin il y a 3,3 milliards d’années
Sur les roches sédimentaires déposées à grande profondeur sur le socle de cet ancien océan, les chercheurs ont en effet identifié des niveaux de roches typiques des faibles profondeurs, voire d'un environnement continental. Comment expliquer cette superposition anormale qui implique un changement de milieu de dépôt ? En y regardant de plus près, il s'avère cependant que ce niveau supérieur n'est pas du tout organisé. Des blocs de roches de diverses origines s'y trouvent totalement mélangés. Ce type d'architecture indique que ces roches n'ont pas été déposées là sur le fond océanique de manière classique, mais qu'elles ont été remaniées et transportées, peut-être sur de longues distances, lors d'un événement particulier.
Pour les chercheurs, pas de doute, il s'agit de dépôts associés à des glissements de terrain sous-marins. Or, ces sortes d'avalanches de débris sont une des conséquences que l'on observe classiquement lorsqu'un puissant séisme se produit en bordure d'un continent, au niveau d'une zone de subductionzone de subduction. Et les deux chercheurs en savent quelque chose, puisque la Nouvelle-Zélande subit régulièrement ce type d'événement.
Le témoignage qu’un puissant séisme a été produit au niveau d’une zone de subduction
Lorsqu'une plaque océanique glisse sous une plaque continentale, comme c'est le cas par exemple au niveau de la Nouvelle-Zélande, le mouvement brusque des plaques engendre de puissants séismes qui déstabilisent les sédimentssédiments déposés sur le plateau continentalplateau continental, à faible profondeur d'eau. Les blocs ainsi créés vont alors glisser vers les profondeurs et se déposer sur la croûte océaniquecroûte océanique, au niveau du front de subduction.
Un scénario qui se serait, semble-t-il, produit il y a 3,3 milliards d'années. Si c'est le cas, la Barberton Greenstone Belt pourrait donc renfermer le plus ancien témoignage d'un tremblement de terretremblement de terre connu à ce jour.
Ces résultats, publiés dans la revue Geology, suggèrent qu'il y a 3,3 milliards d'années, la Terre primitive était donc déjà animée par une tectonique des plaquestectonique des plaques similaire à ce que nous connaissons, avec notamment des zones de subduction participant au recyclage de la croûte océanique et capables de produire de puissants séismes. Cette étude appuie donc les résultats de précédentes recherches qui proposent que la tectonique des plaques « moderne » et notamment le processus de subduction existeraient depuis 3,8, voire 4,2 milliards d’années !
