Le manteau terrestre éclairé par la géochimie des panaches.
Dans un article de revue, une équipe internationale, notamment composée de chercheuses de l’IPGP, propose une synthèse des connaissances sur la dynamique profonde du manteau terrestre par l’analyse isotopique des roches des points chauds issus des panaches mantelliques.
Date de publication : 05/09/2023
Presse, Recherche
Équipes liées :
Cosmochimie, astrophysique et géophysique expérimentale (CAGE), Dynamique des fluides géologiques
Thèmes liés : Intérieurs de la Terre et des planètes
Les panaches mantelliques sont des zones de matière plus chaude et donc moins dense, du manteau terrestre qui prennent naissance à des profondeurs proches de la limite entre le noyau et le manteau (~2 800 km). Ces panaches sont notamment à l’origine des îles océaniques de « points chauds » comme l’archipel d’Hawaii ou l’île de la Réunion. Les échantillons prélevés dans les îles océaniques fournissent donc des informations inestimables sur la composition et la dynamique du manteau de notre planète.
Les avancées des techniques analytiques et une meilleure connaissance des systèmes isotopiques mantelliques ont récemment ouvert de nouvelles perspectives, ces analyses géochimiques apportant de nouvelles informations sur la dynamique de la convection, la formation et le recyclage de la croûte et les bilans thermiques et volatils à l’échelle planétaire.
Dans un article de revue, publiée ce 29 août dans Nature Reviews Earth & Environment, une équipe internationale de neuf chercheuses, dont deux de l’Institut de physique du globe de Paris, dresse un état de l’art des dernières connaissances dans le domaine et synthétise les contraintes et défis apportés par l’utilisation d’analyses isotopiques des roches produites à la surface terrestre par ces panaches.
Ces analyses isotopiques d’isotopes radiogéniques (Sr, Nd, Pb, Hf, W, gaz rares) et stables (Li, C, O, S, Fe, Tl) permettent de déterminer l’origine des panaches mantelliques et leur dynamique. Elles caractérisent la nature des hétérogénéités du manteau impliquant des réservoirs mantelliques précoces, des processus de recyclage de la croûte et des interactions entre noyau et manteau terrestre. Cette synthèse suggère que les panaches doivent être vus comme représentant un spectre des propriétés et processus actifs à l’intérieur de la Terre. Les études futures devront combiner les divers outils géochimiques sur les mêmes échantillons ce qui permettra de mieux déterminer les liens potentiels entre localisation des sources de panache et processus responsables des variabilités observées.
Bibliographie :
> Weis, D., Harpp, K.S., Harrison, L.N. et al. Earth’s mantle composition revealed by mantle plumes. Nat Rev Earth Environ 4, 604–625 (2023). https://doi.org/10.1038/s43017-023-00467-0
