mardi 5 juin 2012

Les cratères météoritiques

Depuis les débuts de la Terre, de nombreuses météorites en ont frappé la surface et certain ont laissé des traces encore visible aujourd'hui.

Reconnaitre un cratère météoritique

À première vue, un cratère météoritique pourrait être confondu avec un cratère volcanique (caldera) dû à leur forme généralement circulaire. Mais leur ressemblance s'arrête là.

L'impact d'une météorite laisse derrière elle une structure circulaire aux bordures surélevées et un plancher avec une élévation inférieur à la surface touchée.

Source : Views of the Solar System
La zone grisée indique la roche éjectée du site d'impact, la zone noire est la météorite fondue lors de l'impact. 
Dans le cas d'un impact laissant un cratère de plus de 50 km de diamètre (environ), un mont au centre du cratère peut être présent. Ceci est causé par le mouvement de la roche près du cratère qui suit un mouvement ondulaire, comme des vagues. Il s'agit du même principe qu'une goutte sur la surface de l'eau.


Dans le contexte d'un impact météoritique, la roche va fondre sous la pression de la météorite. Ceci permet, dans une certaine limite, de comparer le mouvement de la roche à celle de l'eau.

Le choc d'un impact va changer la structure de la roche du sol, donnant naissance à des impactites.

Un autre signe d'un impact météoritique est la présence de cône de choc (shatter cone). Un cône de choc est une rare roche métamorphique (transformée) qui prend l'apparence d'une roche striée et qui peut se défaire en une série de cône. Une explosion nucléaire peut également former ce type de roche.

Source : The Encyclopedia of Sciences
Cône de choc d'environ 15 cm de hauteur, dans une formation de chaux
Source : Chiemgau-Impact Website
Cône de choc dans de la chaux, Chiemgau, Bavière

Contrairement aux cratères sur la Lune, Mars et toutes les autres planètes et lunes solides, les cratères sur la Terre sont soumis à l'érosion, aux mouvements des plaques tectoniques, et peu de cratère ont ainsi pu survivre à l'épreuve du temps. Les seuls cratères ayant survécu se retrouvent principalement sur les croûtes continentales stable (exemple : Bouclier Canadien, Bouclier Australien-Ouest, Bouclier Baltique (Scandinavie et Europe de l'est), Craton de l'Afrique de l'Ouest, etc).

Un cratère érodé et dont les principales structures ont disparu est nommé un Astroblème.

Les cratères météoritiques dans le monde

Sudbury, Ontario, Canada

L'astroblème de Sudbury s'est créé il y a 1.85 milliards d'année et a un diamètre de 200km. 900 millions d'années après l'impact, les provinces du Supérieur et du Grenville sont entrées en collision pour former le Bouclier Canadien. La collision a déformé le cratère, lui donnant une forme elliptique encore présente de nos jours.

Source : The Encyclopedia of Science
Le lac est le site d'un impact météoritique plus jeune (cratère de Wanapitei,  34 millions d'année). L'astroblème de Sudbury est la structure elliptique à gauche du lac.
Certains experts considèrent que les importants dépôts de Nickel et de Cuivre de la région sont contenus dans la roche fondue de la météorite.

Meteor Crater, Arizona, États-Unis

Jeune de seulement 50 000 ans, ce cratère est l'un des mieux préservé dans le monde et possède encore sa bordure élevée.

Sa forme plutôt carré est dû à la présence de faille dans la région qui ont influencée la dynamique de l'impact.

Lors de sa découverte en 1902 par l'ingénieur minier Daniel Barrington, la possibilité que des éléments extérieur à la Terre pouvaient influencé sur sa topographie n'était pas reconnu. Daniel Barrington fut le premier à déclarer l'origine météoritique de Meteor Crater, mais ce n'est que dans les années 50 que cette possibilité fut acceptée et étudiée.

Source : meteorcrater.com


Manicouagan, Québec, Canada

L'astroblème de Manicouagan est une structure reconnaissable sur une carte, en particulier depuis qu'il est utilisé comme réservoir d'eau pour la centrale hydroélectrique de Manic-5 (dont le barrage Daniel-Johnson est très connu). Vieux de 206 à 214 millions d'année et très peu déformé, l'astroblème de Manicouagan permet aux scientifiques de mieux comprendre la formation des cratères météoriques ailleurs dans le système solaire.

L'île au centre du cratère (l'île René-Levasseur) est composée de la roche fondue lors de l'impact et est beaucoup plus résistance à l'érosion que la roche autour de l'impact.

Il s'agit de l'un des plus importants cratère météoritique sur Terre.

Source : NASA


Chicxulub, Péninsule du Yucatan

Se retrouvant sous plusieurs mètres de sédiments, le cratère fait près de 180km de diamètre. La météorite en cause dans cet impact est souvent nommé comme la responsable dans la disparition des dinosaures. Cependant, certaines études indiques que l'impact se serait produit plus de 300 000 ans avant l'extinction des dinosaures. Dans ce cas, cet impact n'aurait été qu'une pression supplémentaire sur la population des dinosaures (avec une énorme éruption volcanique ayant causé un refroidissement de la planète).

La cause de l'extinction des dinosaures est encore ouverte aux débats.
Source : The Encyclopedia of Science
Popigai, Sibérie, Russie

Avec une diamètre de plus de 100km, le cratère de Popigai est l'un des plus gros cratères se retrouvant sur la Terre. Situé en Sibérie, il n'a pu être étudié que tout récemment.

L'épaisseur des roches affectées (fondues à l'impact, brèchées, etc) dans le cratère atteint une épaisseur de 1.5km.

L'une des particularités de Popigai est l'impact du météorite dans une région riche en graphite. Sous la pression et la chaleur de l'impact, le graphite s'est transformé en diamant. Lors du règne de Staline, cette région était hors-limite dû à la présence des mines de diamant dans la région. La grosseur des diamants est de quelques millimètres à 10mm pour les plus importants.

Source : An Ordinary Chondrite Impactor for the Popigai Crater, Siberia
Localisation de Popigai en Sibérie.
Source : Earth Impact Database

Pour en savoir plus...
shatter cone à Planetary Science Institute
Near Earth Project - images de cratères
Terrestrial Impact Craters

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