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| Dossiers - Le verre libyque : une impactite ? Point de nos connaissances en mars 1998 (*) |
par Edmond DIEMER géophysicien, compagnon des dernières missions de Théodore MONOD E-mail : Ediemer@aol.com
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(*)Ce texte est un résumé actualisé de l'article que j'ai présenté au cours du congrès " Silica 96 " (Bologne 19 juillet 1996) et dont les actes contiennent une bibliographie exhaustive
- Que peut-on conclure des résultats obtenus à ce jour ?
La quasi-totalité des scientifiques penche pour un verre résultant d'une fusion provoquée par l'impact d'un objet extra-terrestre. Mais, ainsi que nous l'avons déjà mentionné, une origine diagénétique a été proposée par le Dr. Jux, à la suite de la découverte, dans le verre, de restes organiques qui n'auraient pu résister à une haute température. Plus récemment, une origine hydrothermale a également été avancée. Toutefois, les arguments en faveur d'une origine par fusion sont nettement plus nombreux.
Si ce verre résulte de la fusion d'une roche terrestre sous le choc d'un bolide extra-terrestre on doit trouver des signatures attestant
- Le passage à haute température.
- La contamination par l'objet impactant.
- La trace des chocs.
- Des traces du cratère.
- L'existence de la roche mère.
- Le caractère - haute température - peut se déduire des résultats suivants
- L'histoire thermique montre des températures fictives élevées, de 1000 à 1200 °C.
- Le verre libyque irradié aux rayons X se comporte, au point de vue de la luminescence, comme du verre obtenu par fusion du quartz
- L'altération des zircons et leur décomposition partielle, in situ, en baddeleyite, impose une température supérieure à 1676 °C (Rappelons que la fusion du quartz requiert, à la pression atmosphérique, une température de 2050 °C).
- Les énergies de liaison Si-O-Si correspondent à une structure voisine du quartz ou d'un verre obtenu par fusion : un verre résultant d'une gélification révèle toujours un déficit d'énergie car une des 4 liaisons n'est pas occupée par un ion silice mais par un ion OH
- Le caractère - contamination par un bolide extra-terrestre - est attesté par :
- La teneur en iridium de certains échantillons particulièrement foncés (4 à 6 ng/g.
- La présence d'éléments sidérophiles trouvés dans des échantillons riches en iridium et dont les rapports sont chondritiques.
- La trace des chocs
Les chocs peuvent générer des minéraux caractéristiques des hautes pressions tels que la coésite, forme cristallographique de la silice formée à haute pression ; ils sont quelquefois difficiles à mettre en évidence et de toute façon ne sont pas toujours présents : en effet certaines signatures peuvent disparaître avec le temps ; par ailleurs lorsque l'impact se fait sur un matériau poreux, ce qui est le cas avec du grès ou du sable, l'énergie mécanique se transforme en haute température plutôt qu'en onde de choc. Il est enfin possible que si le verre résulte de l'impact non pas d'une météorite de dureté et densité importante mais d'un noyau cométaire, dont la densité est voisine de 1, ou de son explosion à la surface du sol, que des minéraux de haute pression ne se soient pas formés. Enfin certaines impactites parfaitement authentifiées comme telles ne contiennent pas de minéraux de haute pression. En ce qui concerne le verre libyque, ce n'est que très récemment que l'on a découvert la stishovite, une des variétés haute pression du quartz.
- Les traces du cratère
Deux cratères situés en Libye, à environ 150 km à l'ouest de la zone à verre libyque ont été identifiés. Affectant les grès de Nubie, d'âge Crétacé supérieur, ils pourraient donc être plus récents et ne seraient pas incompatibles avec l'âge oligocène du verre libyque. Mais leur datation, à partir du verre, très rare, n'a pas pu être faite (échantillons perdus en Libye, communication personnelle d'Underwood) et pour le moment aucune relation n'a pu être établie entre ces cratères et le verre libyque.
- L'existence de la roche mère
La couche géologique, omniprésente est le grès de Nubie et pour un certain nombre d'auteurs, ce grès pourrait être la roche mère ; en effet des lits de ce grès sont très riches en silice (99,60%) et ses teneurs en germanium et en gallium correspondent à celles du verre. Mais les simulations faites conduisent à éliminer cette couche comme ayant pu être la roche mère, car le verre contient 50 fois plus d'aluminium que ces grès, Fudali pense à la fusion d'un précurseur qui devait recouvrir le grès de Nubie; il a disparu au cours des 28 millions d'années : il envisage un sable dont les grains auraient été recouverts de kaolinite et d'anatase.
L'absence de ces deux derniers critères - roche mère et minéraux de haute pression - peut en fait s'expliquer par le fait que probablement 300 à 400 m de sédiments recouvraient les grès de Nubie au moment où le verre libyque s'est formé. L'érosion a donc pu faire disparaître la roche mère et les traces du cratère.
- Caractéristiques du projectile et diamètre du cratère. Quel scénario peut-on proposer ?
Après analyse de tous les documents dont nous avons eu connaissance nous pensons que l'hypothèse déjà évoquée par Urey puis reprise et étudiée par Seebaugh et al. d'une origine cométaire, pourrait être retenue.
En admettant, avec Weeks-Underwood-Giegengack, que la quantité initiale de verre fondu était de 1,4.1013 g, on peut calculer le diamètre du cratère en se basant sur les simulations faites par Seebaugh et al. et en tenant compte du fait que le verre fondu a dû refroidir dans un cratère à fond plat et à piton central, sous forme d'une couche de 1 m d'épaisseur. Cette valeur est déduite de la grosseur et de la répartition des sphérules de cristobalite. Une épaisseur plus grande aurait conduit à la dévitrification complète du verre. Partant de ces données, on peut alors remonter au diamètre du projectile. Pour ce dernier critère nous avons appliqué diverses équations et, en ne retenant ici qu'une des options parmi plusieurs on peut proposer le scénario suivant :
- Un noyau cométaire percute un grès avec une vitesse de 30 à 50 km/s.
- Le cratère a un diamètre de 3 km; son fond est plat et il possède un piton central.
- Il se forme un "lac" de matière fondue dont l'épaisseur est de l'ordre du mètre.
- La température a dû dépasser 2000 °C (fusion du quartz, formation de baddeleyite).
- Les brèches, qui ont dû retomber sur la masse en fusion, ont retardé le refroidissement de cette masse de verre.
- L'érosion par l'eau a progressivement décapé les 300 ou 400 m de sédiments qui recouvraient les grès de Nubie et a également disloqué la masse de verre
- Le transport fluvial a dispersé les morceaux de verre et les a amenés sur le sol actuel formé de grès et de quartzites de Nubie.
- Ce processus a dû se produire il y a quelques millions d'années, d'après l'étude des phénomènes de spallation(*) provoqués par les rayons cosmiques.
(*)On appelle spallation les réactions de désintégration que subissent les noyaux lorsqu'ils sont soumis à des rayonnements tels que les rayons cosmiques
Si ce scénario paraît cohérent, n'oublions pas que les caractéristiques du cratère et du projectile reposent sur la quantité de verre formé au moment de l'impact : nous avons pris les chiffres estimés par Weeks et al., mais leur estimation est difficile à justifier.
Enfin, il ne rend pas compte d'un certain nombre de faits : ainsi devrait-on, par exemple, trouver des morceaux formés de verre et de brèches marquant la transition entre la masse de verre fondu et les parois du cratère. Nous n'avons jamais rien trouvé de ce genre et aucun des chercheurs qui a exploré les lieux n'en signale. Quant au problème du transport, si beaucoup de petits morceaux de verre que l'on trouve en surface montrent un façonnage par l'eau, les plus gros morceaux, souvent enfouis dans le sol, ne semblent pas avoir été transportés très loin de l'épicentre
- Conclusions
La quasi-totalité des travaux réalisés sur ce verre conduisent à penser que le verre libyque est le résultat de la fusion d'une couche terrestre provoquée par l'impact d'un objet extra-terrestre : la structure et l'analyse des morceaux de verre permettent de conclure que nous sommes en présence d'une impactite et non d'une tectite.
Si cette hypothèse est tout à fait plausible, ce n'est sans doute pas la seule. Et, comme nous venons de le mentionner ci-dessus, il reste encore bien des mystères à élucider. Ce qui ajoute encore au mystère, c'est ce que Weeks, Underwood et Giegengack, évoquent par la phrase suivante :
" The Desert libyan Glass is a unique material that owes ist origin to a unique process, an event thus far undescribed from any part of the geologic record "
Nous remercions Alain et Louis CARION pour l'aimable autorisation d'utiliser les photos provenant de leur site Internet : Carion Minéraux
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| Maj le 04.07.2007 |
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