Une étude, dont les résultats intitulés «Statistical petrology reveals a link between supercontinents cycle and mantle global climate» ont été publiés dans la revue American Mineralogist et sont disponibles en pdf, a permis de proposer pour la première fois une vision globale de l’histoire magmatique de la Pangée, le dernier supercontinent.

Rappelons tout d'abord que «l'histoire de la Terre est marquée par des cycles de construction - destruction de supercontinents, le tout orchestré par une dynamique profonde». Au cours des années 80, la modélisation numérique a conforté l'hypothèse qui stipule qu'un supercontinent peut «se comporter comme un couvercle de cocotte-minute capable de générer un phénomène de chauffe dans le manteau sous-jacent et ainsi de produire de facto un magmatisme intra-plaque pouvant conduire à la rupture de sa carapace».

Cependant, «aucune donnée pétrologique n’est venue en renfort de ce modèle» du fait qu'il existe un problème d’échelle: en effet, le géodynamicien travaille «à l’échelle des plaques continentales, alors que le pétrographe centre son étude sur un système volcanique pour en comprendre la mécanique interne». En vue de résoudre ce problème d’échelle, «une base de données associant les roches à leurs minéraux (source Georoc)» a été construite dans le cadre de la recherche ici présentée.

Afin de «tirer de ces 16 millions de métadonnées des informations sur l’évolution de la température des magmas au cours de l’histoire terrestre», plusieurs méthodes permettant d’établir si le minéral d’une roche était en équilibre avec cette dernière (le minéral s’est développé dans la matrice de la roche) ou non (le minéral est en position 'rapportée', un phénomène fréquent lorsque des magmas se mélangent entre eux lors de leur remontée)» ont été utilisées (en effet, «seuls des minéraux en équilibre peuvent donner une information en température»).

Il est ainsi apparu qu'au «cours des 600 derniers millions d’années, les systèmes magmatiques continentaux ont enregistré une augmentation puis une baisse progressive de température, une évolution séculaire qui se superpose parfaitement à l’histoire tectonique de la Pangée, attestant d’un contrôle de surface sur la montée en température du manteau sous-continental et de ses magmas».

Ainsi, «le morcellement de ce supercontinent, à partir de 200 Ma, a provoqué le refroidissement du manteau sous-continental d’environ 100°C»: plus précisément, «ce refroidissement s’est exprimé de façon diachrone dans le signal magmatique, débutant par les séries les plus différenciées (magmas à amphiboles), formées ou évoluant dans les parties supérieures de la lithosphère, et se propageant aux termes les moins évolués (magmas à olivine), issus de la fusion du manteau convectif ou de sa base lithosphérique».

Cette étude, qui illustre «l’intérêt de la pétrologie statistique pour étudier des problématiques globales», montre «que si la focalisation sur un district volcanique peut rendre la théorie du point chaud attrayante, celle-ci s'avère beaucoup moins convaincante lorsque la question est traitée de façon globale».

En outre, il ressort de ce travail «que les magmas issus d'une source peu profonde et liés à des processus purement tectoniques ont joué un rôle probablement plus important qu'on ne le pensait, surtout lors de périodes de réajustements tectoniques majeurs». Il en découle que cette contribution doit être «dorénavant prise en compte, au même titre que les modèles classiques de plume mantellique, pour expliquer la production magmatique hors des rides médio-océaniques et des zones de subduction».