Séminaire - Hydratation et évolution isotopique précoce des astéroïdes carbonés : approches expérimentale et isotopique - Lionel Vacher (site Buffon)

IMPMC, Salle des élèves, 2e étage, 61 rue Buffon, Paris 5^e

Lundi 3 décembre 2018 à 14 heures 30

Lionel VACHER - Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques

Résumé

Les astéroïdes carbonés ont été affectés par des processus d’altération aqueuse qui ont largement modifié leur minéralogie primaire au profit d’une grande diversité de phases néoformées. Malgré les nombreuses études conduites sur les chondrites hydratées (chondrites CM), la compréhension des processus physico-chimiques de l’altération aqueuse et les conditions d’hydratation des astéroïdes reste aujourd’hui encore très parcellaire. A partir de l’étude minéralogique et isotopique des phases secondaires, j’ai eu pour objectifs (i) de déchiffrer l’origine et l’évolution de l’eau accrétée par les astéroïdes primitifs et (ii) de retracer les conditions physico-chimiques de l’altération aqueuse grâce à des expériences hydrothermales en laboratoire.

Tout d’abord, les résultats montrent que la chondrite CM Paris contient des carbonates de calcium dont la composition isotopique en oxygène (δ^17,18O) implique l’incorporation de 8-35 % de glace d’eau originaire du Système Solaire externe. De plus, les analyses isotopiques en carbone, menées sur ces mêmes carbonates, indiquent que les valeurs en δ¹³C sont similaires à celles de la matière organique soluble (SOM) présente dans les chondrites carbonées. Ainsi, j’ai pu proposer que la SOM représente la source la plus probable de carbone pour former les carbonates. L’étude des différents clastes de la CM Boriskino a permis de mettre en évidence que cette météorite a subi des épisodes d’impacts de forte intensité, engendrant la formation de fractures et la circulation de fluides tardifs enrichis en ¹⁶O. Enfin, des expériences de laboratoire de basse température ont permis de synthétiser les phases d’altérations les plus caractéristiques des chondrites CM : la tochilinite et la cronstedtite. Par ailleurs, en comparant ces résultats avec ceux obtenus par d’autres études expérimentales, une corrélation positive a été observée entre la quantité de Mg contenue dans la couche hydroxylée de la tochilinite synthétique et la température. Cette corrélation suggère que la composition chimique de la tochilinite peut servir de thermomètre des processus d’altération aqueuse des chondrites CM.