Volume 44, Number 1, 2017

EN:

The current record of large-scale impact on Earth consists of close to 200 impact structures and some 30 impact events recorded in the stratigraphic record, only some of which are related to known structures. It is a preservation sample of a much larger production population, with the impact rate on Earth being higher than that of the moon. This is due to the Earth's larger physical and gravitational cross-sections, with respect to asteroidal and cometary bodies entering the inner solar system. While terrestrial impact structures have been studied as the only source of ground-truth data on impact as a planetary process, it is becoming increasingly acknowledged that large-scale impact has had its effects on the geologic history of the Earth, itself. As extremely high energy events, impacts redistribute, disrupt and reprocess target lithologies, resulting in topographic, structural and thermal anomalies in the upper crust. This has resulted in many impact structures being the source of natural resources, including some world-class examples, such as gold and uranium at Vredefort, South Africa, Ni–Cu–PGE sulphides at Sudbury, Canada and hydrocarbons from the Campeche Bank, Mexico. Large-scale impact also has the potential to disrupt the terrestrial biosphere. The most devastating known example is the evidence for the role of impact in the Cretaceous–Paleocene (K–Pg) mass extinction event and the formation of the Chicxulub structure, Mexico. It also likely had a role in other, less dramatic, climatic excursions, such as the Paleocene–Eocene–Thermal Maximum (PETM) event. The impact rate was much higher in early Earth history and, while based on reasoned speculation, it is argued that the early surface of the Hadean Earth was replete with massive impact melt pools, in place of the large multiring basins that formed on the lower gravity moon in the same time-period. These melt pools would differentiate to form more felsic upper lithologies and, thus, are a potential source for Hadean-aged zircons, without invoking more modern geodynamic scenarios. The Earth-moon system is unique in the inner solar system and currently the best working hypothesis for its origin is a planetary-scale impact with the proto-Earth, after core formation at ca. 4.43 Ga. Future large-scale impact is a low probability event but with high consequences and has the potential to create a natural disaster of proportions unequalled by other geologic processes and threaten the extended future of human civilization, itself.

FR:

Le bilan actuel de traces de grands impacts sur la Terre se compose de près de 200 astroblèmes et d'une trentaine d'impacts enregistrés dans la stratigraphie, dont seulement certains sont liés à des astroblèmes connus. Il s'agit d'échantillons préservés sur une population d'événements beaucoup plus importante, le taux d'impact sur Terre étant supérieur à celui de la lune. Cela tient aux plus grandes sections transversales physiques et gravitationnelles de la Terre sur la trajectoire des astéroïdes et comètes qui pénètrent le système solaire interne. Alors que les astroblèmes terrestres ont été étudiés comme étant la seule source de données avérée d'impacts en tant que processus planétaire, de plus en plus on reconnaît que les grands impacts ont eu des effets sur l'histoire géologique de la Terre. À l'instar des événements d'énergie extrême, les impacts redistribuent, perturbent et remanient les lithologies impliquées, provoquant dans la croûte terrestre supérieure des anomalies topographiques, structurelles et thermiques. Il en a résulté de nombreux astroblèmes à l'origine de ressources naturelles, dont certains exemples de classe mondiale tels que l'or et l'uranium à Vredefort en Afrique du Sud, les sulfures de Ni–Cu– PGE à Sudbury au Canada, et les hydrocarbures du Banc de Campeche au Mexique. Les grands impacts peuvent également perturber la biosphère terrestre. L'exemple le plus dévastateur connu nous est donné des indices du rôle de l'impact dans l'extinction de masse au Crétacé–Paléogène (K–Pg) et la formation de la structure de Chicxulub, au Mexique. Il a également probablement joué un rôle dans d'autres événements climatiques extraordinaires moins dramatiques, comme le Maximum thermal du Paleocène–Eocène (PETM). Le taux d'impact était beaucoup plus élevé au début de l'histoire de la Terre et, tout en étant basé sur une spéculation raisonnée, on fait valoir que la surface précoce de la Terre à l'Hadéen était tapissée de grands bassins en fusion, au lieu de grands bassins à couronnes multiples tels ceux qui se sont formés à la même période sur la lune ayant une gravité inférieure. Ces bassins en fusion se seraient différenciées pour constituer des lithologies plus felsiques sur le dessus, devenant ainsi une source potentielle de zircons d'âge Hadéen, sans qu'il soit nécessaire d'invoquer des scénarios géodynamiques plus récents. Le système Terre-lune est unique dans le système solaire interne. Actuellement la meilleure hypothèse de travail pour son origine est un impact planétaire avec la proto-Terre, après la formation du noyau à env. 4,43 Ga. La probabilité d'un futur grand impact est faible mais comporte des conséquences capables d'engendrer un désastre naturel aux proportions inégalées comparé à d'autres processus géologiques, menaçant l'avenir de la civilisation humaine elle-même. Traduit par le Traducteur

EN:

Phase equilibria modelling has played a key role in enhancing our understanding of metamorphic processes. An important breakthrough in the last three decades has been the ability to construct phase diagrams by integrating internally consistent datasets of the thermodynamic properties of minerals, fluids and melts with activity–composition models for mixed phases that calculate end-member activities from end-member proportions. A major advance in applying phase equilibria modelling to natural rocks is using isochemical phase diagrams to explore the phase assemblages and reaction sequences applicable for a particular sample. The chemical systems used for modelling phase equilibria are continually evolving to provide closer approximations to the natural compositions of rocks and allow wider varieties of compositions to be modelled. Phase diagrams are now routinely applied to metasedimentary rocks, metabasites and intermediate to felsic intrusive rocks and more recently to ultramafic rocks and meteorites.

While the principal application of these phase diagrams is quantifying the pressure and temperature evolution of metamorphic rocks, workers are now applying them to other fields across the geosciences. For example, phase equilibria modelling of hydrothermal alteration and the metamorphism of hydrothermally altered rocks can be used to determine ‘alteration vectors' to hydrothermal mineral deposits. Combining the results of phase equilibria of rock-forming minerals with solubility equations of accessory minerals has provided new insights into the geological significance of U–Pb ages of accessory minerals commonly used in geochronology (e.g. zircon and monazite). Rheological models based on the results of phase equilibria modelling can be used to evaluate how the strength of the crust and mantle can change through metamorphic and metasomatic processes, which has implications for a range orogenic processes, including the localization of earthquakes. Finally, phase equilibria modelling of fluid generation and consumption during metamorphism can be used to explore links between metamorphism and global geochemical cycles of carbon and sulphur, which may provide new insights into the secular change of the lithosphere, hydrosphere and atmosphere.

FR:

La modélisation des équilibres de phases a joué un rôle clé dans l'amélioration de notre compréhension des processus métamorphiques. Une percée importante au cours des trois dernières décennies a été la capacité de construire des diagrammes de phase en y intégrant des ensembles de données cohérentes des propriétés thermodynamiques des minéraux, des fluides et des bains magmatiques avec des modèles d'activité- composition pour des phases mixtes qui déduisent l'activité des membres extrêmes à partir des proportions des membres extrêmes. Une avancée majeure dans l'application de la modélisation d'équilibre de phase aux roches naturelles consiste à utiliser des diagrammes de phases isochimiques pour étudier les assemblages de phase et les séquences de réaction applicables pour un échantillon particulier. Les systèmes chimiques utilisés pour la modélisation des équilibres de phase évoluent continuellement pour fournir des approximations plus proches des compositions naturelles des roches et permettent de modéliser de plus grandes variétés de compositions. Les diagrammes de phase sont maintenant appliqués de façon routinière aux roches métasédimentaires, aux métabasites et aux roches intrusives intermédiaires à felsiques et plus récemment aux roches ultramafiques et aux météorites.

Bien que l'application principale de ces diagrammes de phase consiste à quantifier l'évolution de la pression et de la température des roches métamorphiques, les utilisateurs les appliquent maintenant à d'autres spécialités des géosciences. Par exemple, la modélisation des équilibres de phase de l'altération hydrothermale et du métamorphisme des roches d'altération hydrothermale peut être utilisée pour déterminer les « vecteurs d'altération » des gisements minéraux hydrothermaux. La combinaison des résultats des équilibres de phase des minéraux constitutifs des roches avec des équations de solubilité des minéraux accessoires a permis d'en savoir davantage sur la signification géologique des âges U–Pb des minéraux accessoires couramment utilisés en géochronologie (par exemple zircon et monazite). Les modèles rhéologiques basés sur les résultats de la modélisation des équilibres de phase peuvent être utilisés pour évaluer comment la résistance de la croûte et du manteau peut changer à travers des processus métamorphiques et métasomatiques, ce qui a des implications sur une gamme de processus orogéniques, y compris la localisation des séismes. Enfin, la modélisation des équilibres de phase de la génération et de l'absorption des fluides pendant le métamorphisme peut être utilisée pour explorer les liens entre le métamorphisme et les cycles géochimiques globaux du carbone et du soufre, ce qui peut fournir de nouvelles perspectives sur le changement séculaire de la lithosphère, de l'hydrosphère et de l'atmosphère. Traduit par le Traducteur

EN:

This short summary presents selected results of an ongoing investigation into the feedbacks that contribute to amplified Arctic warming. The consequences of warming for Arctic biodiversity and landscape response to global warmth are currently being interpreted. Arctic North American records of largescale landscape and paleoenvironmental change during the Pliocene are exquisitely preserved and locked in permafrost, providing an opportunity for paleoenvironmental and faunal reconstruction with unprecedented quality and resolution. During a period of mean global temperatures only ~2.5°C above modern, the Pliocene molecular, isotopic, tree-ring, paleofaunal, and paleofloral records indicate that the High Arctic mean annual temperature was 11–19°C above modern values, pointing to a much shallower latitudinal temperature gradient than exists today. It appears that the intense Neogene warming caused thawing and weathering to liberate sediment and create a continuous and thick (>2.5 km in places) clastic wedge, from at least Banks Island to Meighen Island, to form a coastal plain that provided a highway for camels and other mammals to migrate and evolve in the High Arctic. In this summary, we highlight the opportunities that exist for research on these and related topics with the PoLAR-FIT community.

FR:

Ce bref résumé présente les résultats choisis d'une enquête en cours sur les déclencheurs qui contribuent à l'amplification du réchauffement de l'Arctique. Les conséquences du réchauffement sur la biodiversité arctique et de la réponse du paysage au réchauffement climatique sont en cours d'être interprété. Des dossiers nord-américains de paysage à grande échelle et le changement paléoenvironnementales durant le Pliocène sont exceptionnellement préservés et scellées dans un état de congélation qui fournissant une occasion pour la reconstruction paléoenvironnementale et faunistique avec une qualité et une résolution sans précédent. Pendent une période de réchauffement global seulement ~2,5°C au-dessus de moderne les dossiers, moléculaire, isotopique, annaux de croissance, paléofaunistique et paléovégétation indiquent que l'Arctique a connu une augmentation de la température annuelle moyenne de 11–19°C au-dessus de moderne, en montrant un inferieur gradient de température latitudinal qu'aujourd'hui. Il semble que le réchauffement intense pendent le Néogène a provoqué la décongélation et erosion pour libérer les sédiments et créer une plaine côtière continuel et épaisse (> 2,5 km dans lieux) qui a fourni une route pour les chameaux et autres mammifères pour migrer et évoluer dans l'Haut-Arctique. Dans ce résumé, nous soulignons les opportunités qui existent pour la recherche sur ces sujets et les sujets connexes avec la communauté PoLAR-FIT.

EN:

This article briefly examines the possible confusion pertaining to the discoveries of Precambrian (Ediacaran) fossils made in the self-governing British colony of Newfoundland in 1868 by the amateur naturalist, the Reverend Moses Harvey, and the subsequent description and naming of the fossil organism Aspidella terranovica in 1872 by Elkanah Billings, the father of Canadian paleontology. Both events could be misinterpreted as one transaction that began with the former event and ended with the latter event. Accounts published by Alexander Murray, the director of the Geological Survey of Newfoundland at the time, arguably may have inadvertently exacerbated the possibility for confusion. The determination of who first discovered fossils of A. terranovica and whose fossil material Billings primarily relied upon when he first described and named the taxon could be placed into doubt as a consequence. Although the confusion does not affect the undisputed priority that Billings holds in having described and named A. terranovica, the opportunity to remedy the confusion serves to benefit the historical record. The incomplete or ambiguous ascertaining and documenting of contextual information whenever an historically significant fossil discovery is made arguably may precipitate subsequent misinterpretations, distortions or omissions in the resulting historical narrative as it develops and becomes entrenched or mythologized in its retelling.

FR:

Cet article examine brièvement la confusion possible concernant les découvertes de fossiles Précambriens (Ediacaran) fabriqués dans la colonie Britannique autonome de Terre- Neuve en 1868 par le naturaliste amateur, le Révérend Moses Harvey, et la description et l'appellation suivantes de l'organisme fossile Aspidella terranovica en 1872 par Elkanah Billings, le père de la paléontologie Canadienne. Les deux événements pourraient être mal interprétés comme une transaction qui a commencé avec l'événement précédent et s'est terminée avec le dernier événement. Les comptes publiés par Alexander Murray, le directeur de la Commission Géologique de Terre-Neuve à l'époque, ont sans doute peut-être exacerbé par mégarde la possibilité de confusion. La détermination de qui a découvert les fossiles d'abord de A. terranovica et dont Billings s'appuyait principalement sur le matériel fossile dont il a d'abord décrit et nommé le taxon pourrait être mis en doute en conséquence. Bien que la confusion ne porte pas atteinte à la priorité incontestée que Billings détient en ayant décrit et nommé A. terranovica, la possibilité de remédier à la confusion sert à bénéficier du dossier historique. La constatation et la documentation incomplètes ou ambiguës de l'information contextuelle chaque fois qu'une découverte fossilifère historiquement significative peut être faite peut précipiter des interprétations, des distorsions ou des omissions subséquentes dans le récit historique résultant au fur et à mesure qu'il se développe et devient ancré ou mythologisé dans son récit.