Sulfures de fer, plus que des minéraux accessoires sur Mars - Jean-Pierre Lorand

IMPMC - UPMC - 4 place Jussieu, 75005 Paris, tour 23, 4e étage, couloir 22-23, salle 401

Jean-Pierre Lorand, Laboratoire de Planétologie et Géodynamique, CNRS, UMR 6112 Université de Nantes

Résumé

L'exploration de la surface martienne par sonde orbitale ou rover a amplement démontré que Mars était une planète riche en soufre oxydé (sulfates); elle ne nous dit pas grand chose des sulfures et du cycle interne du soufre réduit. Et pourtant les sulfures de fer (pyrrhotite, pyrite) sont des minéraux accessoires d'intérêt planétaire car présents du noyau jusqu'à la surface. Ce vide est comblé par les météorites martiennes SNC (Shergottites, basaltes martiens plus ou moins riches en phéno/xénocristaux; Nakhlites et Chassignites, cumulats de subsurface à pyroxène calcique ou olivine), dans la mesure où les effets secondaires sur les sulfures (dégazeage, chocs, altération terrestre) sont correctement filtrés. On dispose maintenant de données minéralogiques et géochimiques sur les sulfures de l'ensemble des SNC, comme sur les brèches d'impact du régolithe ancien récemment caractérisées. L'abondance et les proportions relative pyrrhotite/pyrite de même que l'intervalle de composition des pyrrhotites en terme de rapport métal/soufre (Fe7S8 à FeS) tracent parfaitement les conditions rédox magmatiques martiennes (QFM+0.5 à QFM-3), les dégazeages de choc ou le recyclage de soufre de surface par les processus crustaux hydrothermaux, en complément des compositions isotopiques du soufre. On peut conclure de la distribution de la pyrrhotite que les magmas martiens impliqués dans les SNC étaient sous-saturés en soufre, suite à leur teneurs élevées en fer et peut-être à un manteau martien moins riche en soufre que prévu. Dans ces roches dépourvues de métal, les éléments fortement sidérophiles du groupe du platine sont fortement chalcophiles et fractionnent avec la pyrrhotite.