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TitreResolving the crustal composition paradox by 3.8 billion years of slab failure magmatism and collisional recycling of continental crust
AuteurHildebrand, R S; Whalen, J B; Bowring, S A
SourceDevelopment of accretionary orogens: a celebration of the career of Cees van Staal; par Murphy, B (éd.); Lin, S (éd.); Zagorevski, A (éd.); Tectonophysics vol. 734-735, 2018 p. 69-88, https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.04.001
Année2018
Séries alt.Ressources naturelles Canada, Contribution externe 20170375
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.04.001
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; html
Sujetsétudes de la croûte; evolution de la croûte; établissement de modèles; croûte continentale; tectonique de plaques; magmatisme; magmas; origine; manteau terrestre; composition en vrac; minéraux détritiques; zircon; etudes isotopiques; isotopes d'oxygène; analyses des éléments en trace; tonalites; trondhjémites; granodiorites; tectonique; pétrologie ignée et métamorphique; géochimie
Illustrationsgraphs; schematic representations; geochemical plots
ProgrammeTransitions de porphyres régionaux de l'ouest de la Cordillère, GEM2 : La géocartographie de l'énergie et des minéraux
Diffusé2018 04 07
Résumé(non publié)
Selon le paradigme classique, la croûte continentale aurait été formée principalement par la voie de processus magmatiques d'arc, mais puisque les compositions du magma qui s'élèvent à partir du manteau sont basaltiques et que la croûte continentale contient, selon les estimations, environ 60 % de SiO2 et beaucoup moins de MgO que le basalte, il y a là contradiction. Afin de tirer au clair ce paradoxe, la plupart des chercheurs croient qu'un important fractionnement magmatique a produit des cumulats résiduels se situant à la base de la croûte, lesquels, en raison du fait qu'on suppose que les arcs entraînent un épaississement magmatique de la croûte, forment des éclogites qui, ultimement, s'effondrent et sont entraînées dans le manteau. Non seulement existe-t-il des problèmes au niveau des compositions globales contrastantes, mais le modèle classique fait aussi défaut puisqu'avant que ne survienne la collision la plupart des arcs modernes ne présentent pas de croûte épaisse, comme le démontre leur éruption à une profondeur proche du niveau de la mer, et que les séquences d'arcs anciens sont intercalées dans des roches sédimentaires marines.
Notre étude des batholites crétacés de la Cordillère nord-américaine permet de résoudre le paradoxe de la composition crustale, car nous avons découvert que la plupart d'entre eux ne tirent pas leur origine d'un arc comme on le croyait jusque-là; ils ont plutôt été formés au cours des stades d'évanescence de la collision et de la rupture consécutive de la dalle tectonique. Puisque les batholites renferment généralement >60 % de silice et qu'ils tirent leur origine directement du manteau, nous soutenons qu'ils constituent le chaînon manquant dans la formation de la croûte continentale.
À l'échelle planétaire, les magmas de rupture de dalle tectonique sont semblables en composition à ceux des suites de tonalite-trondhjémite-granodiorite aussi anciennes que 3,8 Ga, ce qui semble indiquer une formation commune par rupture de dalle tectonique et une tectonique de plaques de longue durée. Notre modèle 1) fournit également une solution de rechange pour l'interprétation d'ensembles compilés de données sur les zircons détritiques, puisque des pics épisodiques qui coïncident avec des périodes d'assemblage de supercontinents peuvent facilement être interprétés comme la représentation de collisions avec formation de nouvelle croûte et rupture de dalle tectonique et 2) établit que les modèles invoquant une différenciation précoce dans l'ensemble du globe sont mieux fondés que ceux qui proposent une croissance progressive de la croûte continentale.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Selon le modèle depuis longtemps accepté de la formation et de l'évolution de la croûte continentale de la Terre, celle-ci s'est formée dans les arcs volcaniques et a gagné en volume au fil du temps. Toutefois, les nouveaux apports magmatiques dans les arcs sont de composition basaltique et non intermédiaire, comme le suggèrent les estimations relatives à la composition de la croûte. Cette contradiction est généralement résolue en faisant appel à la délamination des résidus mafiques denses à la base des arcs dans le manteau. Nous proposons un autre modèle selon lequel la croûte est le résultat de ruptures de plaques intermédiaires et d'un magmatisme d'arc. Ce modèle permet d'éliminer la contradiction de longue date.
GEOSCAN ID306970