Inclusion minérale riche en calcium et en aluminium

CAI (taches blanches) dans une météorite chondritique, collection de l'American Museum of Natural History

Les inclusions minérales riches en calcium et en aluminium (CAI, pour l'anglais calcium-aluminium-rich inclusion ou Ca-Al-rich inclusion) sont des enclaves réfractaires[a] de taille submillimétrique à centimétrique, formées essentiellement de minéraux notablement riches en calcium et en aluminium, qu'on trouve dans les météorites du type chondrite carbonée. Elles sont visibles sous la forme de taches claires dans la météorite. Formées il y a 4 567 à 4 571 millions d'années (Ma), elles constituent les matériaux les plus anciens du Système solaire.

Pétrologie

On distingue deux types de CAI, celles à gros grains (CG, pour l'anglais coarse-grained) et celles à grains fins (FG, pour fine-grained). Les premières ont subi une fusion secondaire due à des événements thermiques après leur formation, les secondes non. Les FG sont considérées comme des condensats directs d'un gaz à haute température[2].

Minéralogie

Les CAI sont constituées de minéraux qui font partie des premiers solides à s'être condensés lors du refroidissement du disque protoplanétaire. Les minéraux les plus communs et les plus caractéristiques des CAI sont l'anorthite, la mélilite, la pérovskite, le spinelle, l'hibonite (en), le pyroxène et l'olivine magnésienne (riche en forstérite). Les CAI se sont formées à des températures bien plus élevées que les chondres qui leur sont associés, et ont survécu à plusieurs évènements de haute température alors que la plupart des chondres sont le produit d'un unique évènement de fusion transitoire.

Géochimie

Les anomalies isotopiques des CAI donnent d'importants indices sur la formation du Système solaire, suggérant que la nébuleuse solaire s'est effondrée peu de temps après une supernova proche. Les datations radiométriques montrent que les CAI se sont formées environ 2 Ma avant les chondres.

Datations

En utilisant les données isotopiques du plomb dans les CAI, un âge de 4 567,2 ± 0,6 Ma peut être calculé, ce qui peut être interprété comme le début du système planétaire[3]. Cependant, en raison des possibles perturbations du système isotopique du plomb dans les CAI, cet âge est peut-être une borne inférieure de l'âge réel. Un âge de 4 571 Ma a également été proposé pour les CAI en se basant sur les données isotopiques des chronomètres Mn-Cr et Mg-Al (radioactivités éteintes)[4]. En 2023, une réévaluation des âges Pb-Pb (en) et ^26Al-^26Mg conclut à un âge de 4 568,7 Ma pour la condensation des CAI[5].

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Calcium-aluminium-rich inclusion » (voir la liste des auteurs).

Notes

1. L'usage du mot inclusion est ici un anglicisme, le même mot pouvant servir en anglais pour désigner les inclusions au sein d'un minéral ou les enclaves (xénolithes) au sein d'une roche[1].

Références

1. Inclusion sur Termium plus.
2. (en) Yuki Masuda et Tetsuya Yokoyama, « Strontium isotope evidence for the repeated formation of refractory inclusions in the Allende meteorite », Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 345,‎ 27 janvier 2023, p. 50-61 (DOI 10.1016/j.gca.2023.01.024).
3. (en) Y. Amelin, A. N. Krot, E. D. Hutcheon et A. A. Ulyanov, « Lead isotopic ages of chondrules and calcium-aluminum-rich inclusions », Science, vol. 297,‎ 2002, p. 1678-1683.
4. (en) J. Gilmour, « The Solar System's First Clocks », Science, vol. 297,‎ 2002, p. 1658-1659 (lire en ligne [PDF]).
5. (en) Maxime Piralla, Johan Villeneuve, Nicolas Schnuriger, David V. Bekaert et Yves Marrocchi, « A unified chronology of dust formation in the early solar system », Icarus, vol. 394,‎ avril 2023, article n^o 115427 (DOI 10.1016/j.icarus.2023.115427 ).

Voir aussi

Article connexe

• Glossaire des météorites

Bibliographie

• (en) G. J. MacPherson, « Calcium-aluminum-rich inclusions in chondritic meteorites », dans H. D. Holland, K. K. Turekian et A. M. Davis, Treatise on geochemistry, vol. 1 : Meteorites, comets and planets, Amsterdam & London, Elsevier, 2004, 737 p. (ISBN 978-0-080-43751-4, OCLC 704163846), p. 201-246
• (en) Krot, A. N. (septembre 2002) Dating the Earliest Solids in our Solar System. Planetary Science Research Discoveries. http://www.psrd.hawaii.edu/Sept02/isotopicAges.html
• (en) Shukolyukov A., Lugmair G.W. (2002) Chronology of Asteroid Accretion and Differentiation 687-695, in Asterois III, Bottke W.F., Cellino A., Paolicchi P., Binzel R.P., eds., University of Arizona Press (2002), (ISBN 0-8165-2281-2)