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

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 :

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

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)

Etape 2 : R paramètre libre FTI

Sensibilité aux paramètres

Détermination de la structure « en Oignons »

Validité du modèle de stucture « en Oignons » Eros Itokawa

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

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

Alternatives de scénarios de structure interne

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

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)

Classification ubiquiste dans la littérature… mais réclame une révision certaine ! D’après J. Grossman, Talk sept 2005- MetSoc meeting Indépendance des deux processus Localisation des « onsets » - non concordance Evaluation fine et correcte des sous-types entre 3 et 4

Métamorphisme Thermique Ste marguerite H4

Faucett H5

Bandong LL6

Equilibrage des compositions EET90161 : non équilibrée

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

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

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 :

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

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

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

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 3.0 Thermal metamorphism 3.6

Courtesy of J. Grossman - Talk Met Soc 2005

Très sensible aux bas-types Caractère quantitatif discutable

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

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

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

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

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

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