Mots clés : météorite de fer, sidérite, Gibbeon, figure de Widmanstätten, fer, nickel, noyau, astéroïde, taénite, kamacite, météorite

Montre taillée dans une sidérite (météorite de fer)

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire des Sciences de la Terre

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

18/12/2006

Résumé

Figures de Windmanstätten dans une sidérite (météorite de fer).



La fin du mois de décembre est la saison des cadeaux.

Voici une idée de cadeau à la fois original et instructif : une montre en sidérite.


Les sidérites sont des météorites de fer. Elles représentent environ 8% des météorites connues. Elles sont constituées de 90% de fer et 8% de nickel, avec en plus du soufre, du phosphore …

Elles seraient des fragments de noyaux d'astéroïdes différenciés et solidifiés.

Les alliages fer-nickel forment une famille de minéraux, allant du pôle taénite (richesse en nickel, de 20 à 50%), au pôle kamacite (pauvreté en nickel, environ 5%). Dans les sidérites, il y a des lattes de taénite, qui enserrent de larges plages de kamacite. La taénite est automorphe car elle a cristallisé en premier dans le noyau de l'astéroïde. La kamacite, cristallisant plus tard est xénomorphe et comble les vides.

Cette structure n'est pas sans rappeler la structure doléritique.

On peut visualiser cette structure cristalline des météorites de fer en polissant une section de sidérite et en attaquant légèrement cette section polie par une solution acide. La solubilité différentielle de la taénite et de la kamacite en milieu acide révèle cette structure cristalline, qui forme des figures appelées « figures de Widmanstätten ».

La taille et la teneur en nickel de ces minéraux permet d'évaluer la vitesse de cristallisation du noyau de l'astéroïde concerné, donc sa vitesse de refroidissement, ce qui donne un ordre de grandeur de la taille de l'astéroïde. Cette taille était inférieure à quelques centaines de km de diamètre.


Figure 4. Angle inférieur gauche de la section polie de la figure précédente, montrant le détail des figures de Widmanstätten

La taénite forme les bandes sombres, enserrant des plages plus claires de kamacite.



Figure 6. Section polie d'une autre sidérite, montrant de très belles figures de Widmanstätten


La montre et les échantillons des figures qui précèdent proviennent de météorites dites de Gibbéon. Ces météorites sont récoltées dans une région de Namibie ; elle proviennent vraisemblablement de la rupture en plusieurs centaines de fragments d'une grosse sidérite tombée dans cette région avant le 19ème siècle. Les premiers fragment ont été découverts en 1838.


Mots clés : météorite de fer, sidérite, Gibbeon, figure de Widmanstätten, fer, nickel, noyau, astéroïde, taénite, kamacite, météorite