Ce qu’il faut retenir
Sur l’île Goodenough, à l’est de la Papouasie-Nouvelle-Guinée, des géologues ont trouvé une éclogite qui a plongé à plus de 90 km dans une zone de subduction il y a environ 4,4 millions d’années. Elle atteignait déjà 700 °C vers 45 km, plus que ne le prévoient les modèles, avant de plonger à plus de 6 cm par an.
Comment cette roche prouve sa descente, ce qu’elle dit de la température et de la vitesse, les deux explications avancées, puis ce que cela change.
Une roche venue de plus de 90 km
L’échantillon vient de la baie de Taleba, au sud de l’île Goodenough, dans l’archipel d’Entrecasteaux. C’est une lentille d’éclogite d’environ 90 cm sur 30, prise dans un gneiss. Là-bas, des roches parties très profond remontent encore et forment les reliefs des îles.
Comment savoir qu’une roche est descendue si bas ? Par ses minuscules prisonniers. Dans la zone médiane de ses grenats, l’équipe de Jan Schönig, de l’université de Göttingen, a trouvé de la coésite en grains de 1 à 4 micromètres. Ce minéral ne se forme qu’au-delà de 2,7 à 3 gigapascals, soit plus de 90 km sous la surface.
Le cœur des mêmes grenats, lui, ne contient que du quartz : il s’est formé plus haut. Chaque grenat garde ainsi deux étapes du voyage, comme les cernes d’un arbre.
Déjà 700 °C à 45 km de profondeur
Le cœur des grenats a grandi vers 1,5 gigapascal, environ 45 km, à 700 °C. La zone médiane, au-delà de 90 km, s’est formée vers 800 °C. Deux fois plus profond, et à peine 100 °C de plus.
Le début du trajet suit un gradient d’environ 470 °C par gigapascal. Les modèles des zones de subduction modernes prévoient moins de 300, et moins de 400 même pour les plus chaudes, au Mexique et en Cascadia. Au point le plus profond, la roche affiche environ 280 °C par gigapascal, une valeur « froide » qui cache la chaleur du départ.
Plus de 6 cm par an vers les profondeurs
De petits zircons enfermés dans les grenats datent le voyage. Entre 5,1 et 4,4 millions d’années, la roche est passée d’environ 45 km à plus de 90 km : plus de 6 cm par an à la verticale, soit 6 km en 100 000 ans, selon notre calcul.
Avec un pic vers 4,4 millions d’années, c’est l’une des plus jeunes éclogites à coésite connues sur Terre. Sa voisine de l’îlot de Tumagabuna, près de l’île Fergusson, date d’environ 7,1 millions d’années.
Frottement ou jeunesse : deux pistes
Première piste : le frottement. Le long du contact entre les deux plaques, le cisaillement dégage de la chaleur, une source que les modèles des subductions anciennes négligent souvent. Aujourd’hui, les plaques Pacifique et australienne convergent d’environ 110 mm par an dans la région.
Seconde piste : l’âge de la zone de subduction. Une subduction qui vient de naître n’a pas encore trouvé son équilibre thermique et reste plus chaude. Les auteurs jugent les deux mécanismes compatibles, sans pouvoir dire lequel pèse le plus.
La coésite est une forme de silice, comme le quartz, qui ne se forme qu’au-delà de 2,7 à 3 gigapascals. Dans cette roche, elle n’a survécu qu’en grains minuscules enfermés dans les grenats, certains mêlés de quartz.
Relire les roches des zones de subduction
Jusqu’ici, trouver de la coésite passait pour la preuve d’une subduction froide. L’étude montre qu’une roche peut descendre au-delà de 90 km après un début de trajet chaud : la température du point le plus profond ne raconte pas tout le voyage.
Selon l’université de Göttingen, ces températures comptent pour comprendre les séismes, le volcanisme et le cycle long du carbone. L’étude est en accès libre.
Sources
- Schönig J. et al., « Geothermal gradient change during subduction recorded by ultrahigh-pressure eclogite », Nature Geoscience, 1er octobre 2026
- Université de Göttingen, « Two kinds of subduction recorded in one rock », communiqué du 7 octobre 2026
- Photo de couverture : éclogite d’Almenning (Norvège), qui n’est pas l’échantillon de l’étude, Kevin Walsh, Wikimedia Commons, CC BY 2.0 ; graphique : Geogir, d’après les données de l’étude
