Une étude révolutionnaire de l'Institut de géochimie de Guangzhou de l'Académie chinoise des sciences révèle comment les carbonates profondément subduits influencent les états redox du manteau terrestre. Publiée dans Science Advances, la recherche souligne le rôle de ces carbonates dans la formation de diamants sublithosphériques et l'évolution des cratons.
Les chercheurs ont simulé des conditions à des profondeurs de 250 à 660 kilomètres. Leurs expériences ont montré que les fontes de carbonatite provenant des plaques subduites interagissent avec les roches du manteau contenant du fer métallique. L'équipe a découvert que dans les environnements plus froids, « non panaches », les fontes de carbonatite se réduisent, formant des diamants immobiles qui stabilisent les cratons.
Inversement, dans des conditions plus chaudes, influencées par les panaches, les fontes de carbonatite oxydent le manteau. Cette oxydation affaiblit la lithosphère, provoquant potentiellement une délamination, un soulèvement et une activité volcanique. « L'état redox du manteau profond est un facteur essentiel qui contrôle la façon dont les substances volatiles, telles que le carbone, circulent entre la surface de la Terre et son intérieur », a déclaré le professeur YU Wang.
En comparant les minéraux expérimentaux avec les inclusions de diamants naturels provenant de cratons africains et sud-américains, les chercheurs ont trouvé des signatures redox distinctes. Ces variations déterminent si le carbone subduit forme des diamants stables ou déstabilise la lithosphère. Les résultats font progresser notre compréhension du stockage et de la mobilité du carbone profond.
L'étude a également des implications pour l'interprétation des âges de formation des diamants et la prédiction de la stabilité des cratons. Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, entre autres programmes. Elle offre de nouvelles perspectives sur le cycle profond du carbone de la Terre et son impact sur les processus géologiques.