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Processus post-accrétions dans les chondrites Description, détermination et enjeux Roche = histoire géologique ! AccrétionPPAsMatière initiale.

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

2 Etude théorique de lhistoire thermique des petits corps Pas de convection Source thermique interne : chaleur daccrétion 60 Fe et 26 Al (radioactivités éteintes) Condition aux limites : R

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

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

5 Etape 2 : R paramètre libreFTI

6 Sensibilité aux paramètres

7 Détermination de la structure « en Oignons »

8 Validité du modèle de stucture « en Oignons » ErosItokawa

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 Types de chauffage potentiels : Radioactif ( 26 Al, 60 Fe) Chaleur daccrétion (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 Une question en mal de contraintes : Vers de nouvelles observables spatiales 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 ! Daprès 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 Thermométrie des pyroxènes : [Ca] OrthoPy/ClinoPy Daprès Slater-Reynolds and Mc Sween (2005) Minéralogie pauvre

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 dévolution thermique

23 Chondrites métamorphisées non-équilibrées - type 3 Estimation par quantification de processus hors-équilibre : Transitions verre-cristal Diffusion déléments Abondances despèces volatiles Textures dassemblages Equilibrage Olivines matrice-chondre :

24 Zonation des phénocristaux dolivine matrix chondrule Faiblement quantitatif Autocohérent dans une même classe

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

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

27 Cr K X-ray Maps of Type II Chondrules 3.0 Thermal metamorphism 3.6 Cr dans les chondres oxydés (type II)

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 10x10 nm 19x19 nm Carbonization/Graphitization

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

32 maturité métamorphisme Sensible aux bas-types Inter-class Insensible aux autres PPAs Corrélé au TPM / pas de quantification 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 Limite maximale du TPM Hypothèses : même composante accrétée par tous les objets pas de métamorphisme nébulaire Cinétique de transformation diamant-graphite TPM Huss et al. 1996

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


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