Processus post-accrétions dans les chondrites

Présentation au sujet: "Processus post-accrétions dans les chondrites"— Transcription de la présentation:

1 Processus post-accrétions dans les chondrites
Description, détermination et enjeux Roche = histoire géologique ! Accrétion PPAs Matière initiale

2 Etude théorique de l’histoire thermique des petits corps
Pas de convection Source thermique interne : chaleur d’accrétion 60Fe et 26Al (radioactivités éteintes) R Condition aux limites :

3 Accrétion froide homogène
Formation CAIs TPM Fermeture Rb/Sr Formation Time Interval (FTI) FTI : Rb-Sr (100 Ma) et Pb-Pb phosphates (60 Ma) k, Cv,  : mesures physiques TPM : géothermomètres sur chondrites équilibrées

4 Accrétion homogène instantanée : on fixe Tint
Propriétés thermiques des matériaux : composition chimique +porosité TPM au centre de l’objet : géothermomètre sur chondrite type 6 26Al/27Al R=80 km (arbitraire)

5 Etape 2 : R paramètre libre FTI

6 Sensibilité aux paramètres

7 Détermination de la structure « en Oignons »

8 Validité du modèle de stucture « en Oignons »
Eros Itokawa

9

10 ~ 60 % des chondrites ordinaires sont des brèches
Porosité très élevée de nombreux astéroïdes 30% !

11 Vitesse de refroidissement et âges Ar-Ar :
non concordantes avec le degré métamorphique

12 Alternatives de scénarios de structure interne

13 Tomographie Radar > en cours de développement
Une question en mal de contraintes : Vers de nouvelles observables spatiales Types de chauffage potentiels : Radioactif (26Al, 60Fe) Chaleur d’accrétion (Inductif ?) (Phase solaire supra-lumineuse Hayashi ?) Autres types/chronologies de croissance : Accrétion hétérogène Accrétion contemporaine du métamorphisme (e.g. Ghosh et al. 2003) Histoire collisionnelle : Fragmentation et réassemblage Brecciation Tomographie Radar > en cours de développement

14 Les processus secondaires vus par les roches
Métamorphisme - Chocs - Altération aqueuse Echelle de McSween - Sears (actuellement considérée) : Metamorphism Onset : 3.0 Sous-division : 3.0 à 3.9 (Sears) Classification = Classe Chimique+Type Pétrographique (e.g. H4, LL6, CV3.6)

15 Classification ubiquiste dans la littérature…
mais réclame une révision certaine ! D’après J. Grossman, Talk sept MetSoc meeting Indépendance des deux processus Localisation des « onsets » - non concordance Evaluation fine et correcte des sous-types entre 3 et 4

16 Métamorphisme Thermique
Ste marguerite H4

17 Faucett H5

18 Bandong LL6

19 Equilibrage des compositions
EET90161 : non équilibrée

20

21 Estimation des températures de métamorphisme
Minéralogie pauvre Thermométrie des pyroxènes : [Ca] OrthoPy/ClinoPy D’après Slater-Reynolds and Mc Sween (2005)

22 Eutectique métal-sulfure : T < 988 °C
Pétrologie : pas de transition solide-liquide Valeurs moyennes de TPM : H6 : 894 °C L6 : 877 °C LL6 : 908 °C Contraintes pour les modèles d’évolution thermique

23 Chondrites métamorphisées non-équilibrées - type 3
Estimation par quantification de processus hors-équilibre : Transitions verre-cristal Diffusion d’éléments Abondances d’espèces volatiles Textures d’assemblages Equilibrage Olivines matrice-chondre :

24 Zonation des phénocristaux d’olivine
matrix chondrule Faiblement quantitatif Autocohérent dans une même classe

25 Transition verre-feldspath dans la mésostase
Bishunpur 3.1 Verre Feldspathic Dévitrification Feldspath Technique Standard : ThermoLuminescence Induite Quantification de la teneur en feldspath Autres paramètres ? Principaux biais : Dissolution des feldspaths en présence d’altération aqueuse Pas interclasse Précision surévaluée : 5 sous-types serait plus représentatif TPM erronnée

26 Texture des assemblages opaques
3.0 3.1 3.4 3.6 Très sensible aux bas types Non-quantitative Artefact : choc, altération aqueuse ? Bourot-Denise et al. 1997, 2003

27 Cr Ka X-ray Maps of Type II Chondrules
Cr dans les chondres oxydés (type II) Cr Ka X-ray Maps of Type II Chondrules Thermal metamorphism

28 Courtesy of J. Grossman - Talk Met Soc 2005

29 Très sensible aux bas-types
Caractère quantitatif discutable

30 Maturation de la matière organique
Contrôle de la structure de la MO par le métamorphisme 19x19 nm 10x10 nm Carbonization/Graphitization

31 Milieux sédimentaires terrestres : un géothermomètre
Beyssac et al. (2002).

32 Sensible aux bas-types Inter-class Insensible aux autres PPAs
maturité Sensible aux bas-types Inter-class Insensible aux autres PPAs Corrélé au TPM / pas de quantification métamorphisme Quirico et al. 2003, Bonal et al. 2005

33 Abondance des gaz rares primordiaux
Métamorphisme contrôle la perte des volatils Gaz rares primordiaux : He, Ne, Ar, Kr, Xe Différentes composantes : Roche totale, incluant SW, SEP, radiogéniques P1 (Q) - matière organique P3 - nanodiamants présolaires P6 - idem

34 même composante accrétée par tous les objets
Huss et al. 1996 Limite maximale du TPM Hypothèses : même composante accrétée par tous les objets pas de métamorphisme nébulaire Cinétique de transformation diamant-graphite  TPM

35 Bilan Approche multiple
Concordance de différentes évaluations, fondées sur des processus indépendants Histoire thermique demeure mal connue (minéralogie pauvre) Non-équilibrées : encore plus difficile Valeur limite supérieure de TPM Evaluation différentielle inter-objets relativement fine