Un volcan géant dans le parc national de Yellowstone a été créé loin des lignes de faille et autres «points chauds» géologiques en raison du naufrage d'une plaque continentale détruite sous la partie ouest des futurs États-Unis, selon un article publié dans la revue Nature Geoscience.
«La chaleur nécessaire pour déclencher les processus volcaniques se trouve généralement dans les points de la Terre où les plaques tectoniques entrent en collision, et l'une d'entre elles pénètre dans les entrailles de la planète. Yellowstone et d'autres volcans de l'ouest des États-Unis sont situés loin de la côte où passe la frontière de la plaque. Nos collègues pensaient que le «moteur» de leurs éruptions était ce qu'on appelle les panaches - des courants chauds de magma montant du manteau vers la croûte de la planète », explique Lijun Liu de la California State University à San Diego (USA).
Le supervolcan de Yellowstone est aujourd'hui un entonnoir géant de 72 kilomètres de long et 55 kilomètres de large, situé dans le parc national du même nom au Wyoming. Au milieu du siècle dernier, les scientifiques ont découvert que cette dépression était l'embouchure d'un ancien volcan, avec une chambre magmatique géante située à une profondeur d'environ 8 kilomètres.
D'autres observations de Yellowstone ont montré qu'il a éclaté plusieurs fois au cours du dernier million d'années, et que ces éruptions étaient de nature catastrophique, capables de changer le climat de la planète. En revanche, les scientifiques n'ont pas pu trouver une source évidente de sa lave et de son magma, ce qui fait aujourd'hui débattre avec acharnement les géologues de la cause possible de l'apparition d'un volcan géant dans cette partie des États-Unis.
Liu et ses collègues ont testé toutes ces théories en étudiant la structure de l'intérieur de Yellowstone et de ses environs à l'aide du soi-disant «tomographe sismique» - un dispositif spécial capable de révéler la structure et la composition de couches profondes de roches par la façon dont les vibrations sismiques de différents types les traversent.
Ces données à elles seules ne peuvent pas donner une image précise de la façon dont l'intérieur de la Terre est agencé à un moment ou à un autre - en règle générale, les scientifiques les comparent avec des modèles informatiques de la croûte et du manteau et comment les vibrations générées par les tremblements de terre et les explosions les traverseraient.
Guidée par cette idée, l'équipe de Liu a compilé plusieurs dizaines de modèles informatiques basés sur les hypothèses d'autres géologues sur l'origine de Yellowstone, et "rembobiné" il y a 20 millions d'années, lorsque l'ancêtre de ce volcan est apparemment apparu. En comparant les résultats de ces calculs et des données sismiques réelles, les scientifiques ont tenté de comprendre quelle idée est la plus proche de la vérité.
Il s'est avéré que la théorie généralement acceptée de l'origine du "panache" du principal supervolcan américain ne correspondait pas à la réalité - les flux de chaleur apparus dans la plupart des modèles similaires de Yellowstone ne montaient pas, mais descendaient, vers l'intérieur de la planète, ou remontaient à la surface au mauvais endroit.
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La véritable source de chaleur nécessaire pour "lancer" Yellowstone, selon Liu et ses collègues, se trouve dans les couches proches de la surface du manteau dans le nord-est des États-Unis et est l'un des fragments de la plaque tectonique dite de Farallon. Dans un passé lointain, il couvrait une partie du fond de l'océan Pacifique et s'est effondré même à l'époque des dinosaures.
Ses fragments continuent de s'enfoncer profondément dans l'intérieur de la Terre aujourd'hui, et certains d'entre eux, comme le montrent les scientifiques, auraient pu générer un supervolcan dans le Wyoming et d'autres foyers de volcanisme qui se sont développés dans l'ouest des États-Unis au cours des 20 derniers millions d'années. Cette même idée, note Liu, s'accorde bien avec les sentiers de «crue de lave» liés à la plaque de Farallon dans l'ouest des États-Unis que son équipe a découverts il y a deux ans.
Pour tester cette idée, Liu et ses collègues estiment que c'est assez simple - pour cela, il suffit d'analyser la composition chimique des roches de Yellowstone et de les comparer avec les émissions typiques du panache. Les géologues américains prévoient de le faire dans un proche avenir.
