à propos du métamorphisme

Sur le Métamorphisme dans les météorites.
 
Causerie divagante… comme la vie.
 
Comme suite à une discussion sur la comparaison dunite martienne vs péridotite terrestre, voici mes réflexions.
Car distinguer une péridotite terrestre d'une dunite n'est pas une évidence (sans regarder la croûte).
 
Sans faire usage de beaucoup de chimie, rappelons que les météorites pierreuses sont similaires aux roches terrestres, sauf s'il y a présence de chondres dont l'origine est typique spatiale et résultant du refroidissement assez rapide (au moment de la cristallisation) du nuage de poussière de la nébuleuse.
Les météorites ont toutefois des particularités comme la présence de composés instables sur Terre, qui se sont formés dans l'espace (pourquoi n'auraient-ils pas pu le faire puisque les éléments nécessaires étaient présents ?) et y subsister (par exemple les phosphures), dans un milieu réducteur et anhydre.
Au-delà de ~ 3-4 U.A., se trouvent les corps parents des carbonées primitives.
Puis, au fur et à mesure d'un rapprochement du Soleil, des réactions chimiques interviennent entre les divers minéraux constitutifs qui, restés à l'état primitif avaient toujours gardé leur potentiel de réactivité chimique.
La situation est similaire à celle d'un caillou sur une pente de montagne, un rien le pousse vers le bas ou d'une allumette qui attend le frottement.
Les constituants réagissent de la même façon qu'une pile électrique évoluant par altération sans même avoir produit de l'électricité, alors qu'elle avait été conçue pour cela.
 
Je me dois de corriger les propos de Tintinifer. La silice SiO2 reste stable chimiquement dans une météorite. De plus il y en a très peu, elle s'appellera p.ex. tridymite.
Selon les valeurs de T et P, une phase (dite polymorphe) de la silice sera choisie parce qu'elle sera stable dans ces conditions. Le quartz en tant qu'espèce minérale n'apparaît qu'en-dessous de 450°C. Le quartz est typiquement une roche terrestre, principalement issue du lessivage abondant de roches par les eaux hydrothermales, dans lesquelles la silice se dissout aussi facilement que le sucre dans le café. Les autres phases de SiO2 peuvent être trouvées sur le Net en cherchant les polymorphes de la silice.
Le silicium pur n'est "absolument" jamais présent. Il se fait que la liaison Si-O est tellement solide (plus que C-O) qu'elle ne peut pas se scinder dans une météorite (ou du corps parent).
Ainsi les atomes Si et O primordiaux se combinent pour former des silicates par exemple en formant une liaison très stable. On les retrouve ainsi en grande partie dans les phyllosilicates, les pyroxènes et les olivines.
Bien sûr, il y a aussi des sulfures (troilite, une exception dans l'espace et pyrrhotite sur Terre), des phosphures, des carbures, du ferronickel en particules (issues du dégommage de la troilite, essentiellement de la kamacite), etc.
C'est la chimie des chondrites. La présence des chondres est évidemment une preuve de la naissance de la roche dans l'espace, par agrégation primordiale (parfois en phases successives) du nuage de poussières de la nébuleuse.
Selon diverses causes (radioactivité, soleil), il apparaît aussi un métamorphisme, mais il est uniquement d'origine thermique. La classification des chondrites le met en évidence.
On passe ainsi des chondrites primitives (la pile Wonder neuve) aux météorites équilibrées (la pile à plat).
Ce terme étonne souvent le débutant. Quelle était la météorite "déséquilibrée"? Toutes celles qui depuis les plus primitives n'avaient pas encore atteint la fin des réactions possible. On parle ici d'équilibre chimique.
Le dynamométamorphisme n'apparaît que lors de collisions extrêmes entre astéroïdes (les deux sont alors associés). Comme sur Terre en fonction de la profondeur, les espèces minérales changent et s'adaptent à ces conditions extrêmes. Repensons aux impactites.
Ainsi pour ne parler que l'olivine terrestre, elle se transforme sur Terre aux grandes profondeurs, en de la ringwoodite puis de la pérovskite après une évolution chimique.
Il est évident que deux sortes de phénomènes se produisent conjointement, l'un de nature chimique, l'autre de nature physique.
 
Il existe un domaine dont les amateurs ne parlent pas souvent, c'est l'adaptation de la maille cristalline (la plus petite partie de l'édifice, la brique élémentaire du maçon "Nature") aux conditions externes.
Quand on vous marche sur le pied (actuellement on a plutôt tendance à se plaindre), vous retirez le pied spontanément de la position initiale. Un grand chimiste français, Le Chatelier) énonça à cette occasion ce principe :
Le principe de Le Chatelier permet de prédire, de façon qualitative, le sens de la réaction (directe ou inverse) qui sera favorisée lorsque les conditions d'un système à l'équilibre sont modifiées. Wiki.
Idem pour les roches célestes.
Quand on aborde la Science sur le tas, pas comme à l'école où l'on filtre tout dans un souci didactique, on est confronté à cette dualité des choses.
Sous l'effet d'un choc, le cristal casse s'il a des plans de clivages plus ou moins préexistants. Ce sont des plans dans l'édifice entre lesquels les liaisons sont plus faibles, donc aussi la cohésion et la densité du cristal.
Par contre, le quartz qui est un tectosilicate (car il possède une charpente tridimensionnelle solide) ne se fend pas, et il casse sous la forme d'une conchoïde (déjà définie 2 siècles A.C. par un Grec - j'ai étudié le grec ancien pendant 6 ans, juste après WWII).
Le verre, également sans structure interne, se comporte de la même façon en donnant ainsi un cul de bouteille.
Pour une roche, la situation diffère un peu par manque d'espace. La texture dépend de son mode de formation. Mais lors d'un impact (météoritique), la physique accompagne Le Chatelier en formant les impactites et autres "Shatter cones et PDF's".
Car comme dans les tremblements de terre, le choc produit une onde. Le facteur distance roche-source de l'impact s'intègre à ce point.
La texture initiale de la roche est foutue, mais ses minéraux constitutifs sont toujours les mêmes.
Si vous exercez ces hautes pressions et températures (corrélées entre elles si vous pénétrez sous Terre de 500, 750 km et au-delà en chatouillant le noyau interne), la matière ne peut s'expanser. Elle se comprime, elle se déforme, elle se contracte. Mais ce sont toujours des minéraux. Ils prennent alors un nouveau nom.
Si la composition chimique n'a pas changé, on obtient une phase polymorphe de la précédente. Mais un nouvel équilibre chimique peut également s'établir (comme dans les chondrites équilibrées) et la maille élémentaire se transforme en un nouvel édifice plus compact. La Nature a résisté de cette manière à l'influence du choc (Le Chatelier).
Reconsidérez l'évolution des olivines et pyroxènes terrestres en fonction de la profondeur.
 
Pour mémoire, pour les amoureux (on le reste à tout âge), l'olivine gemme est le péridot des joailliers.
En conclusion on constate que la chimie et la physique s'interpénètrent dans l'explication de la formation des météorites et des divers métamorphismes qu'elles subissent.
 
La discussion reste ouverte.

A relire encore une ou deux fois pour bien tout saisir merci Roger

C'était une causerie informelle.
je souhaite le dialogue car cela permettrait vraisemblablement d'affiner le sujet.
Meric de cette opinion encourageante.
Roger.

Merci beaucoup Roger