Météorites

Météorites
• l’âge de la terre et l’abondance des éléments
• Histoire géochimique du système solaire
• Mechanisme de différenciation géochimique
Origine
• Les météorites proviennent de plusieurs
corps proto-planétaires (astéroïdes)
• Histoires thermiques indépendantes
• Certaines météorites proviennent de la
planète Mars
• « pluie » météoritique sur notre atmosphere
est de 1000 à 10 000 tonne par jour
Types de météroites
Six types ou sources distinctes de météorites ont été
identifiées avec l’aide des isotopes de l’oxygène :
1. Les chondrites (Lithique, presence de chondrules)
2. Les achondrites (Lithique, sans chondrules)
3. Les sidérites (métalique – Fe/Ni)
4. Les sidérolithes (Lithique et métalique – Fe/Ni)
5. Le groupe terrestre (terre et lune) -tektites
6. Météorites de Mars (SNC – Shergotty-NakhlaChassigny)
Classification par
17O
et
18O
http://www.psrd.hawaii.edu/Dec01/Oisotopes.html
Chronologie
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Condensation des métaux Fe-Ni dans la nébuleuse
Solidification de chondrules et CAIs (Inclusions des
oxides de Calcium et Aluminium
Agglomération des matériaux
La chaleur produit un métamorphisme qui permet aux
volatiles de s’échapper
Accrétion et mélange
Fracturation de certains corps proto-planètaires
Formation des chondrules et CAIs:
- innermost edge of the disk close to the young Sun
- hurled outwards by the x-wind to cooler regions where they accreted
(http://www.psrd.hawaii.edu/)
Chondrules et CAI
•
•
•
•
•
Chondrules – sphères millimètriques d’olivine
[(Mg,Fe)SiO4] et pyroxène [(Mg,Fe)SiO3]
CAI – inclusions de CaO, Al2O3
Refroidissement de goutelettes millimèriques de matériel
en fusion à l’intérieur de la nébuleuse solaire
Créées avant la formation des planètes
Matiére la plus vieille du système solaire
Chondrules en
section mince
CAI
Mineralogical map of a calcium-aluminumrich inclusion (CAI) in the Efremovka
carbonaceous chondrite.
Image by electron microprobe
Purplish grains are spinel [MgAl2O4]
Light-green and green areas are crystals of
minerals rich in both calcium and
aluminum
Red area is the surrounding rock, which
consists mostly of minerals rich in
magnesium and iron.
CAIs are among the very first solids to
form in the solar nebula.
Chondrite
Caractéristiques
Type 1
• Aucune chondrule
• riche en volatiles – chlore, S élémentaire, eau,
carbonates, graphite, composés organiques, sels
solubles)
• sont les plus primitives. La présence de matières
organiques indique que la température de ce type
de météorites n’a jamais dépassée 300 oC.
• Les minéraux magnésiens sont souvent hydratés
(ex. : serpentine).
chondrite carbonée, Fe-riche
(carbonaceous chondrite)
. . . Chondrites
• Type 2 Olivine et pyroxène. Faible proportion de
chondrules par rapport à la matrice.
• Type 3 Chondrules d’olivine et pyroxène, et vitre.
Sulfures et métaux.
• Type 4 Type transitionnel entre les types 3 et 5.
Faible en carbone
• Type 5 Olivine et orthopyroxène (OPX)
Chondrules diffusées
• Type 6 Textures de recristallisation Présence de
plagioclase interstitiel. Chondrules diffusées.
Aucune vitre. Faible en carbonne.
Les achondrites
• Moins primitives que les chondrites
• Deux types existent : les achondrites riches en Ca et les
achondrites pauvre en Ca.
• Ce type de météorite ressemble aux roches ignées
terrestres
• Comparativement aux chondrites, les achondrites sont
pauvres en Ni-Fe et sont composés de textures à grains
plus grossiers
• Minéralogie principale des achondrites : Olivine, pyroxène
et plagioclase. D’autres minéraux moins communs sont
aussi présents : kamacite, taenite, schreibersite, chromite,
magnetite et cristobalite
Les sidérites (“iron meteorites”)
• Ce type de météorite est généralement
composé de plus de 90% de métaux
(composition moyenne de 98 % de métaux).
Texture Widmanstatten
Les sidérolithes (“stony-iron
meteorites”)
• Ces météorites contiennent des proportions presque
équivalentes des silicates et de phases métalliques
Tektites
•
•
•
•
Tektites are natural, dark-colored, rounded silicate glass particles several cm in size
and often aerodynamically shaped - obsidian
Found in various areas referred to as strewn fields around the world.
Four tektite strewn fields are known in the Cenozoic:
Australasian at 0.77 Ma
Ivory Coast at 1 Ma
Central European at 14.7 Ma
North American at 34 Ma
Four major types of tektites are found:
1) the centimetric elongated, tear drop shaped or rounded splash form tektites,
2) the ablated tektites which are re-melted splash form characterized by a flange
3) the more massive Muong-Nong or layered tektites weighting up to several kg
4) microtektites - submillimeter-size tektites found in deep-sea sediments within the
Australasian, Ivory Coast and North American strewn fields.
Origine des Tektites
• ektites are formed by the melting of terrestrial
surficial sediments by hypervelocity impact
• The molten rock forms small glass beads (no
crystals) as it quickly cools
• Abundant in the Ejecta layer of the clay at the K-T
boundary - supporting evidence that an asteroid
impact occurred at the end of the Cretaceous
Exemples des tektites
La Lune
• Coulés basaltiques sur les surfaces plates
(2.5 à 3.8 Ga)
• Plagioclase, pyroxène, olivine
• Peu de Fe en comparaison avec la Terre
• Sans volatiles
• Origine par impact d’une proto-planèteLunaite
sur
la Terre
0
Météorites SNC – de Mars
•
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•
Twelve pieces of Mars that were blasted off the red planet by meteoroid
impact
They have been called SNC meteorites after the three type samples, Shergotty,
Nakhla, and Chassigny
Igneous rocks crystallized from lava in the crust of a parent body
Distinct from asteroids
SNC meteorites come from a planet
All but one of these meteorites are very young (1.3 Ga or less) compared to
ancient ages for other igneous meteorites (about 4.5 Ga)
Higher oxygen fugacities and contents of water and other volatiles
Contain minerals with ferric iron
Form a distinct trend in oxygen isotopic composition.
Noble gases trapped in glass inclusions which chemically and isotopically
match gases measured in the unique martian atmosphere by the Viking lander
spacecraft
Météorites SNC
Chassigny
France, Haute-Marne
Nakhla
Abu Hommos
Alexandria, Egypt
Shergotty
India, Bihar State
Composition des gaz rares
Martian Meteorites
Name
Classification
Shergotty
S-basalt (pyx-plag)
Mass
(kg)
4.00
Zagami
S-basalt
EETA79001
Find/Fall
Year
fall
1865
18.00
fall
1962
S-basalt
7.90
find-A
1980
QUE94201
S-basalt
0.012
find-A
1995
ALHA77005
S-lherzolite (ol-pyx)
0.48
find-A
1978
LEW88516
S-lherzolite
0.013
find-A
1991
Y793605
S-lherzolite
0.018
find-A
1995
Nakhla
N-clinopyroxenite
40.00
fall
1911
Lafayette
N-clinopyroxenite
0.80
find
1931
Gov. Valadares
N-clinopyroxenite
0.16
find
1958
Chassigny
C-dunite (olivine)
4.00
fall
1815
ALH84001
orthopyroxenite
1.90
find-A
1993
Classificaion: S=shergottite, N=nakhlite, C=chassignite, ALH84001 is
none of these.
find-A designates Antarctic meteorites (all recent finds). Year
is recovery date for non-Antarctic meteorites and date of
martian classification for Antarctic meteorites.
Earth Science and Solar System Exploration Division, NASA Lyndon B. Johnson Space Center, Houston, Texas
100000
part per 10,000 Si
10000
1000
100
universe
Meteorite
Earth
Moon
10
1
0.1
C
N
O
Na Mg Al
Si
P
S
K
Ca Ti
Cr Mn Fe
Ni
50
45
Chondrite %
Earth Crust %
Mars Crust %
40
pour cent
35
30
25
20
15
10
5
0
C
N
O
Na Mg
Al
Si
P
S
K
Ca
Ti
Cr Mn Fe
Ni