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The early terrestrial crust

2007; Elsevier BV; Volume: 339; Issue: 14-15 Linguagem: Francês

10.1016/j.crte.2007.09.002

1778-7025

Bernard Bourdon, Guillaume Caro,

Astro and Planetary Science

Recent geochemical evidence based on the 146Sm–142Nd system and Hadean zircons shows that the Earth's mantle experienced depletion approximately 100 Ma after the formation of the solar system, and possibly even before (earlier than 30 Ma), due to the extraction of a crust enriched in incompatible elements. Depending on the model 142Nd abundance assumed for the Bulk Earth, the early crust may have been stored in the deep mantle, or may have been remixed in the mantle with a timescale of ∼1 Ga. If the Earth is considered to have a 142Nd composition identical to that of ordinary chondrites, then it implies that the early crust (or the enriched reservoir) is now present at the core–mantle boundary and has remained isolated from the rest of the Earth for the past 4.5 Ga. If the primordial crust had a basaltic composition, then it is unlikely that this enriched reservoir remained isolated for more than 4.5 Ga due to entrainment; yet, there is no signature of this reservoir in hotspot lavas that should sample this enriched reservoir. In contrast, if the Bulk Earth has an Nd isotopic composition slightly distinct from that of chondrites, then there is no need to invoke a hidden reservoir and the early crust must have been remixed by mantle convection prior to the formation of the modern continents. Des observations géochimiques récentes, basées sur le système 146Sm–142Nd et sur des zircons d’âge Hadéen montrent que le manteau terrestre a subi un appauvrissement environ 100 Ma après le début du système solaire et peut-être même avant (<30 Ma), par extraction d’une croûte enrichie en éléments incompatibles. Suivant le modèle utilisé pour l’abondance du 142Nd dans la Terre totale, on déduit que cette croûte précoce aurait été stockée dans le manteau profond, ou se serait remélangée dans le manteau avec un temps caractéristique de ∼1 Ga. Si l’on considère que l’abondance terrestre en 142Nd est la même que celle des chondrites ordinaires, la croûte précoce (c’est-à-dire un réservoir enrichi) est présente à la limite noyau–manteau et est restée isolée pendant les derniers 4,5 Ga. Si cette croûte primordiale avait une composition basaltique, alors il est peu probable que ce réservoir enrichi ait pu rester isolé pendant plus de 4,5 Ga, à cause du phénomène d’entraînement. Malgré cela, il n’y a pas de trace d’une telle signature dans les laves de points chauds qui devraient échantillonner ce réservoir. Par opposition, si la Terre a une composition isotopique légèrement différente de celle des chondrites, il n’y pas lieu d’invoquer un réservoir caché, et la croûte primordiale a dû être recyclée dans le manteau avant la formation des continents présents actuellement.