Géochimie et nanostructures des carbones des achondrites primitives : recherche de signatures pré-accrétionnelles par SIMS, Raman et METHR

Geochemistry and nanostructures of carbons in primitive chondrites : research of preaccretionnal signatures by SIMS, Raman and HRTEM

• Auteur / Autrice : Emeline Charon
• Direction : Jérôme Aléon, Jean-Noël Rouzaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la terre
• Date : Soutenance le 09/07/2012
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Modélisation et Instrumentation en Physique, Energie, Géosciences et Environnement (Orsay, Essonne ; 2010-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École normale supérieure (Paris ; 1985-....). Laboratoire de géologie - Centre de sciences nucléaires et de sciences de la matière (Orsay, Essonne ; 1998-2019) - Laboratoire de géologie de l'ENS - Centre de Spectrométrie Nucléaire et de Spectrométrie de Masse
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérôme Aléon, Jean-Noël Rouzaud, Sylvie Derenne, Éric Quirico, Bernard Marty, Martine Mayne, Philippe Sarda, Brigitte Zanda
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Derenne, Éric Quirico

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectrométrie de masse des ions secondaires

Spectroscopie Raman

Isotopes

Carbonisation

Carbone

Météorites

Mots clés libres

Météorite

Carbone

Carbonisation

Graphitisation

Différenciation

Isotopes

Raman

METHR

SIMS

Meteorite

Carbon

Carbonization

Graphitization

Differentiation

Isotopes

Raman

HRTEM

SIMS

Résumé

Cette thèse est focalisée sur la contribution de l'étude couplée de l’organisation multi-échelle et de la composition isotopique de C et N des carbones de météorites différenciées (acapulcoites – lodranites (A-L)), pour mieux comprendre l’histoire de leur corps-parent. Nous avons systématiquement combiné observations des carbones de ces météorites avec des analogues expérimentaux. Nous avons développé une méthodologie originale couplant l'étude de l'organisation des échelles micrométriques à nanométriques (par Microscopie Electronique par Transmission et Microspectrométrie Raman) et l'analyse isotopique des carbones (par SIMS) sur rigoureusement les mêmes plages de dimensions micrométriques. La comparaison avec les mélanges expérimentaux indique que le graphite d’Acapulco s’est formé par un mode de graphitisation "catalysée par le fer". L’absence de graphitisation des carbones de Lodran dans un environnement riche en fer et chaud est apparemment paradoxale. Toutes nos observations peuvent être réconciliées si nous considérons une collision tardive du corps-parent des A-L avec un corps chondritique apportant matière organique insoluble et chaleur d'impact. Ce scénario est conforté par les analyses isotopiques qui indiquent une formation des carbones des A-L par carbonisation d’un précurseur chondritique et une migration d’effluents carbonés au sein du corps-parent

This thesis is focused on the contribution of the coupling of multi-scale organization and C, N isotopic composition of carbons in differentiated meteorites (acapulcoites – lodranites (A-L)), in order to better understand the history of their parent body. We systematically combined observations of carbons from these meteorites with experimental analogues. We developed an original methodology associating the study of the organization at the micrometre to nanometre scales (by Transmission Electron Microscopy and by Raman Microspectrometry), and the analysis of the isotopic composition of carbons (by SIMS) on strictly the same areas of micrometre dimensions. The comparison with experimental analogues indicates that the Acapulco graphite was formed by a "catalytic" graphitization mode. The absence of graphite in Lodran, in an iron-rich and hot environment, is apparently paradoxical. All our observations can be reconciled if we consider a late collision of the A-L parent body with a chondritic body bringing insoluble organic matter and impact heat. This scenario is strengthened by isotopic analyses, which indicate formation of A-L carbons by carbonization of a chondritic precursor and migration of carbonaceous effluents within the parent-body