L’Australie est davantage connue pour Ayers Rock que pour ses volcans actifs, mais l’activité volcanique a fait vibrer le continent australien il y a très longtemps. Selon une étude publiée dans la revue Nature, des scientifiques de l’Université Nationale d’Australie viennent de découvrir la plus longue chaîne volcanique au monde sur un continent.
La découverte n’est pas vraiment une surprise. En effet, les géologues avaient repéré depuis longtemps en Australie des petites chaînes volcaniques isolées les unes des autres. Cependant, la nouvelle étude révèle qu’autrefois un point chaud s’est frayé un chemin sous ces régions et les a reliées en une seule et même très longue chaîne volcanique.
Cette chaîne d’une longueur d’environ 2000 kilomètres traverse une grande partie de l’est de l’Australie, depuis Hillsborough au nord, jusqu’à l’île de Tasmanie au sud, ce qui représente près de trois fois le parcours du point chaud de Yellowstone sur le continent nord-américain.
Les scientifiques savaient depuis longtemps que quatre régions d’activité volcanique bordaient la partie orientale de l’Australie, avec chacune les signes distinctifs d’une activité volcanique passée, depuis les champs de lave jusqu’à d’abondants dépôts de leucitite. Certaines de ces régions sont séparées par des centaines de kilomètres, ce qui avait incité les géologues à déduire que ces zones volcaniques n’étaient pas reliées les unes aux autres.
Les auteurs de la dernière étude ont imaginé que le volcanisme australien avait une source commune: un panache mantellique qui aurait fait fondre la croûte au fur et à mesure que la plaque australienne se dirigeait lentement vers le nord au fil des millénaires. Pour renforcer leur hypothèse, ils ont utilisé des isotopes radioactifs d’argon afin d’estimer à quel moment l’activité volcanique était apparue dans chacune de ces régions. Ils ont associé ces données à des recherches antérieures montrant comment la plaque australienne s’était déplacée au cours des millénaires. Riches de ces informations, ils ont pu estimer où et quand le volcanisme avait affecté certaines régions.
Les chercheurs ont alors découvert que le même point chaud, probablement généré par un panache mantellique, était responsable de l’ensemble de l’activité volcanique dans l’est de l’Australie. La nouvelle chaîne volcanique, que l’équipe scientifique a baptisée Cosgrove (nom d’un volcan éteint de la province de Victoria), s’est formée il y a entre 9 millions et 33 millions d’années.
Cependant, il y a de grands espaces vides dans l’activité volcanique le long de la trajectoire suivie par le panache mantellique. Pour en comprendre la cause, l’équipe scientifique a modélisé l’épaisseur de la lithosphère. Il s’est avéré qu’à certains endroits le long de la plaque tectonique australienne, la lithosphère est si épaisse que le panache mantellique ne pouvait pas se frayer un chemin et provoquer la fusion qui permettrait au magma d’atteindre la surface. Cependant, en d’autres points, la lithosphère était suffisamment mince pour montrer les signes de la présence du magma à la surface. L’un de ces points est une région du nord des Nouvelles Galles du Sud où abonde la leucitite et qui contient de fortes concentrations de potassium, de thorium et d’uranium. Le volcanisme est apparu à la surface uniquement lorsque la lithosphère avait moins de 130 km d’épaisseur.
Ces nouvelles découvertes pourraient permettre aux scientifiques de mieux comprendre comment les panaches mantelliques interagissent avec la croûte continentale pour créer du volcanisme.
Source: Université Nationale d’Australie.

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Australia is not known for its active volcanoes, but volcanic activity existed on the island continent a long time ago. According to a study published in the journal Nature, scientists from the Australian National University have just found the world’s longest chain of volcanoes on a continent.
The discovery is not a complete surprise. Indeed, geologists have long known of small, separate chains of volcanic activity in Australia. However, the new research reveals that a hidden hotspot once churned beneath regions with no signs of surface volcanism, connecting these separate strings of volcanoes into one megachain.
That 2,000-kilometre-long chain of volcanoes spanned most of eastern Australia, from Hillsborough in the north, to the island of Tasmania in the south, which is nearly three times the length of the Yellowstone hotspot track on the North American continent.
Scientists had long known that four separate tracks of past volcanic activity fringed the eastern part of Australia, with each showing distinctive signs of past volcanic activity, from vast lava fields to fields awash leucitite. Some of these regions were separated by hundreds of miles, leading geologists to think the areas weren’t connected.
However, the authors of the study suspected that the Australian volcanism had a common source: a mantle plume that melted the crust as the Australian plate inched northward over millions of years. To bolster their hypothesis, they used the fraction of radioactive argon isotopes to estimate when volcanic activity first appeared in each of these regions. They combined this data with past work showing how the Australian plate had moved over the millennia. From this information, they could estimate where and when volcanism affected certain regions.
The researchers found that the same hotspot, likely from a mantle plume, was responsible for all of the volcanic activity crossing eastern Australia. The new volcanic chain, which the team dubbed the Cosgrove volcanic track, was formed between 9 million and 33 million years ago.
However, there are large gaps in volcanic activity on the surface of this track. To understand why, the team modeled the thickness of the lithosphere. It turned out that, at certain spots along the Australian tectonic plate, the lithosphere was so thick that the mantle plume couldn’t permeate all the way through to create melting that would allow magma to reach the Earth’s surface. However, at other points, the lithosphere was just barely thin enough to show the tiniest hints of magma at the surface. One of these spots is a region of northern New South Wales rich in leucitite, which contains high concentrations of potassium, thorium and uranium. Surface volcanism appeared only when the lithosphere was less than 130 km thick.
The new finds could help scientists model how mantle plumes interact with the continental crust to create volcanism.
Source : Australian National University.

Chaîne volcanique Cosgrove dans l’est de l’Australie  (Source : Australian National University)