ARCHÉEN

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La tectonique archéenne

Aujourd'hui, la tectonique active observée à la surface du globe résulte du déplacement des plaques lithosphériques dont le mouvement induit essentiellement une tectonique horizontale (par exemple, nappes de charriage dans les Alpes). De telles structures sont également connues dans tous les terrains archéens, des plus anciens aux plus récents, ce qui démontre qu'une tectonique analogue à la tectonique des plaques actuelle opérait dès 4 Ga. Toutefois, les terrains archéens possèdent une particularité supplémentaire : des déformations verticales en dômes et bassins se superposent à ces grandes structures horizontales. Cette tectonique verticale, dont le moteur est la gravité, a été mise en évidence à la fin des années 1970 (Gorman et al., 1978) et est appelée sagduction. Lorsque des laves ultrabasiques, telles que les komatiites (densité = 3,3), se mettent en place sur de la croûte continentale de type T.T.G. (densité 2,7), elles créent un fort gradient inverse de densité ( 4). Le retour vers une situation d'équilibre se fait par enfoncement des komatiites dans le socle T.T.G. Une fois initié, le phénomène évolue en créant de véritables diapirs inverses, dus non seulement à la descente des roches les plus denses mais aussi à la remontée concomitante des roches de faible densité. L'enfoncement des roches de forte densité crée une dépression où peuvent se déposer des sédiments. Les chercheurs considèrent aujourd'hui que la tectonique horizontale opérait comme de nos jours, c'est-à-dire plutôt aux limites des plaques, alors que la sagduction se développait préférentiellement au cœur des plaques continentales.

Grandes étapes de la sagduction

Dessin : Grandes étapes de la sagduction

La mise en place, dans une ceinture de roches vertes, de komatiites de densité élevée (3,3) sur les TTG (tonalite, trondhjémite et granodiorite) du socle granito-gneissique de faible densité (2,7) induit un fort gradient inverse de densité (en a). Il en résulte (en b) un mouvement... 

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La sagduction ne peut fonctionner que lorsqu'un fort gradient inverse de densité est réalisé. Les basaltes ont une densité trop faible (2,9 ou 3) pour pouvoir initier ce phénomène. Comme les komatiites sont restreintes à l'Archéen, la sagduction est donc elle aussi spécifique de l'évolution crustale primitive.

Si une tectonique des plaques opérait bien à l'Archéen, ses modalités de détails étaient, en revanche, bien différentes de celles qui sont connues de nos jours. Par exemple, la production de chaleur terrestre était quatre à cinq fois plus importante au début de l'histoire de la Terre que maintenant. Cette chaleur a nécessairement été évacuée, sinon elle aurait provoqué la fusion d'au moins une partie de la planète, ce dont on ne retrouve aucune trace. La conduction étant un mécanisme inefficace pour évacuer la chaleur interne, c'est, comme de nos jours, la convection qui a assuré cette fonction par l'intermédiaire des rides médio-océaniques. Comme la quantité de chaleur à évacuer était plus importante qu'aujourd'hui, il a donc fallu une plus grande longueur de rides (la quantité de chaleur évacuée est une fonction de la racine cubique de la longueur des rides) (Hargraves, 1986). La Terre ayant conservé un volume constant, une plus grande longueur de rides implique que les plaques délimitées par ces rides étaient beaucoup plus petites (plusieurs centaines de kilomètres au lieu de plusieurs milliers de kilomètres) et qu'elles se déplaçaient plus rapidement.

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Echelle synthétique des temps géologiques

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Grandes provinces archéennes

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Terre archéenne

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Genèse des croûtes continentales archéenne et moderne

Genèse des croûtes continentales archéenne et moderne
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Écrit par :

  • : professeur de sciences de la Terre à l'université Blaise-Pascal, Clermont-Ferrand

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Pour citer l’article

Hervé MARTIN, « ARCHÉEN », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 19 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/archeen/