De possibles gabbros “orientés” (par métamorphisme et déformation, par sédimentation magmatique, par écoulement visqueux…) sur Mars

On retrouve, en plus nettes, les mêmes caractéristiques que sur la figure 1.

On voit qu'il s'agit d'une des nombreuses roches “allochtones”, posées là sur un substratum de nature différente. C'est la seule à avoir cette allure zébrée.

On voit qu'il s'agit d'une des nombreuses roches “allochtones”, posées là sur un substratum de nature différente. C'est la seule à avoir cette allure zébrée.

Cette rivière se jetait dans le cratère, en a fait un lac et a formé le delta exploré par Perseverance (en 2022 et 2023). Après être allé explorer les terrains clairs visibles à droite, Perseverance a traversé la vallée de droite à gauche (du Nord au Sud) et a commencé à gravir le flanc de cette vallée, avec pour but final d'atteindre le rebord du cratère si aucun problème technique ne survient. La flèche rouge localise (approximativement) le site où ont été prises les images 1 à 4, qui se trouve en fait caché derrière la colline du premier plan. Cette image a été prise le 6 juin 2024 (sol 1172).

Cette localisation permet de proposer deux origines possibles pour Freya Castle (et les autres roches allochtones) des figures 1 à 4. Il s'agit soit (1) d'une roche éboulée du sommet de la montagne dominant le site – il y aurait alors du gabbro déformé quelque part dans le flanc de cette montagne appartenant au rebord du cratère Jezero, soit (2) d'une roche déposée dans le secteur par la rivière coulant dans la Neretva Vallis à l'époque où elle coulait à cette altitude, avant la fin du creusement de la vallée.

La punaise bleue localise (approximativement) le site où a été prise la photo de la figure 5. Le site des photos 7 à 12 se trouve dans le fond de cette vallée, juste en aval de cette punaise bleue.

Cette colline est localisée juste en aval de la punaise bleue de la figure 6.

Si la majorité des blocs sont très sombres, on voit une minorité de roches très claires. Toutes ces roches proviennent de quelque part en amont du bassin versant de la vallée, à une distance pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilomètres. Les photos ayant permis de réaliser cette mosaïque ont été prises le 27 mai 2024 (sol 1162), à 1,3 km à vol d'oiseau du site de Freya Castle. Les images 8 à 13 correspondent à des zooms centrés sur certains de ces blocs clairs.

On voit de très nombreux blocs très sombres, et quelques blocs plus clairs. La photo suivante montre un agrandissement du centre inférieur droit.

Il s'agit de la meilleure résolution disponible. Le gros bloc clair arrondi de gauche est constitué de ce qui semble être des minéraux sombres pris dans une matrice claire. On ne voit pas d'orientation évidente. Avec cette seule résolution, s'il fallait identifier cette roche, je dirais un gabbro “isotrope”. La grosse roche de droite est homogènement noire (avec quelques taches blanches). Sur la face avant gauche, on devine des cavités allongées, sans doute des coups de gouge dues à l'érosion éolienne. Sur la face avant droite (protégée du vent ?) on devine des “trous circulaires”. Face à une telle roche et avec ces seules données, l'Auvergnat que je suis dirais (avec réserve) que c'est un basalte.

Le cercle noir correspond à la localisation de la figure 11. On voit des minéraux sombres avec une forme géométrique. Cela ressemble à des ferromagnésiens dans une matrice feldspathique. Vue la grande abondance des minéraux clairs, cette roche serait à la limite gabbro / anorthosite, s'il s'agit bien d'une roche magmatique.

On devine deux “orientations” sur cette roche. (1) Un “litage” orange-rosé plus ou moins horizontal et associé à des “petites crêtes”. On peut interpréter cette orientation comme une manifestation de l'érosion éolienne. (2) Une orientation frustre et peu marquée des minéraux sombres (du moins ceux qui sont allongés) qui sont statistiquement orienté d'en bas à gauche vers le haut à droite. Ce n'est pas sans rappeler, en bien moins visible, l'orientation de Freya Castle (figure1). Mais leur forme rectangulaire (ils ne semblent pas effilés ou déformés en amande) plaide plutôt pour une orientation d'origine magmatique.

On voit des minéraux sombres avec une forme géométrique. Cela ressemble à des ferromagnésiens dans une matrice feldspathique. Vue la grande abondance des minéraux clairs, cette roche serait à la limite gabbro / anorthosite, s'il s'agit bien d'une roche magmatique.

On devine deux “orientations” sur cette roche. (1) Un “litage” orange-rosé plus ou moins horizontal et associé à des “petites crêtes”. On peut interpréter cette orientation comme une manifestation de l'érosion éolienne. (2) Une orientation frustre et peu marquée des minéraux sombres (du moins ceux qui sont allongés) qui sont statistiquement orienté d'en bas à gauche vers le haut à droite. Ce n'est pas sans rappeler, en bien moins visible, l'orientation de Freya Castle (figure1). Mais leur forme rectangulaire (ils ne semblent pas effilés ou déformés en amande) plaide plutôt pour une orientation d'origine magmatique.

Ce bloc, au moins pour ses 3/4 inférieurs, semble isotrope et ne montre aucune orientation particulière, comme le bloc de gauche de la figure 9. La figure suivante (figure 13) montre un détail à la meilleure résolution possible de la partie supérieure de ce bloc clair.

Dans la moitié inférieure de la photo, la roche ne montre pas d'orientation des minéraux. Dans la partie supérieure, on voit une orientation des minéraux, ou plutôt plusieurs zones montrant chacune un litage, litages d'orientation différente selon les zones. Si cette zone est de composition gabbroïque, on aurait des zones de gabbro isotrope comme le bloc de gauche de la figure 9, et des zones présentant un “litage”, rappelant Freya Castle (figure 1). Cette juxtaposition de zones isotropes et anisotropes n'est pas sans rappeler ce que montre l'échantillon terrestre de la figure 24.

Freya Castle (punaise rouge) est localisé au-dessus de la vallée. Il provient soit de la chute locale d'un bloc tombé du haut du rebord du cratère, soit a été apporté par la rivière coulant dans la vallée, à une époque où la vallée était moins profonde. Les roches de Mount Washburn, situées au fond de la vallée, ont été très vraisemblablement apportées par l'ancienne rivière. Ces roches apportées par l'ancienne rivière peuvent venir de très loin. Les punaises jaunes matérialisent approximativement le trajet de Perseverance de février 2021 (en bas à gauche) à octobre 2024.

La punaise rouge localise le site de la roche Freya Castle sur le rebord du cratère d'où, éventuellement, a pu tomber la roche. Si Freya Castle est tombé du haut du cratère, elle appartient soit à la partie supérieur du substratum mise à jour par la formation du cratère, soit à ses éjectas. Dans ce cas, elle proviendrait d'une profondeur comprise entre 0 et 10 km. La punaise bleue localise le Mount Washburn ; ses blocs y ont très vraisemblablement été apportés par la rivière coulant du fond de la photo et se jetant dans le cratère qui fut un lac à l'Hespérien (il y a 3,6 Ga). La roche Freya Castle a éventuellement pu être apportée là où elle a été photographiée par cette ancienne rivière à une époque où la vallée était moins profonde. On voit donc que l'origine de ces gabbros putatifs plus ou moins orientés est on ne peut plus incertaine.

Les sites voisins de Freya Castle et de Mount Washburn sont localisés par la punaise rouge. Les roches de Mount Washburn et éventuellement Freya Castle proviennent du bassin versant de Neretva Vallis approximativement limité par la ligne pointillée bleue. À Gauche (à l'Ouest), on voit des grabens (flèche rouge), les plus orientaux d'un système de faille nommé Nili Fossae. Ces grabens sont “récents” car ils recoupent le cratère CC. Comme il y a beaucoup plus de roches noires (basalte possible) que de roches claires (gabbro probable), c'est que les roches noires (basalte ?) sont beaucoup plus abondantes en surface à l'intérieur du bassin versant de Neretva Vallis que les roches claires (gabbro).

Isidis Planitia correspond à un très ancien bassin d'impact (1 500 km de diamètre, le troisième plus grand bassin d'impact de Mars), bassin recoupant la limite entre les hautes terres de l'hémisphère Sud et les basses terres de l'hémisphère Nord. Comme les très grands bassins de la Lune (et de Mars), son âge serait supérieur à 3,8 Ga (Noachien). La formation de grands bassins d'impact s'accompagne de mouvements (de réajustement) pouvant avoir occasionné (en profondeur) des déformations ductiles (cf. Les impacts dans le système solaire). Au Sud-Ouest de ce bassin, un important volcanisme a eu lieu au début de l'Hespérien, vers 3,7 Ga : Systis Major (SM). Les roches de la région du cratère Jezero peuvent donc être soit de la croute primitive martienne, soit des éjectas remobilisant cette croute (éjectas de “petits” cratères comme Jezero, ou éjectas d'Isidis), soit des roches magmatiques appartenant à la province de Syrtis Major. Au Nord-Ouest d'Isidis Planitia, on voit le système de grabens récent de Nili Fossae. Ces failles ont pu avoir un comportement ductile en profondeur. L'orientation des minéraux, si elle est d'origine tectonique peut donc être reliée soit aux mouvements associés aux impacts, soit à ces failles.

Ces figures 19 et 20 montrent que la taille des cristaux (feldspath et pyroxène) peut être très variable, même au sein d'un seul massif de gabbro, voire au sein d'une même roche (voir la figure 24).

Ce litage a une origine “sédimentaire” (“sédimentation” magmatique), avec alternance de lits riches en pyroxènes et d'autres beaucoup plus riches en plagioclases.

Les lits les plus clairs, quasiment dépourvus de pyroxène, peuvent être qualifiés d'anorthosite. Les gros ferromagnésiens “gris” ont une forme rectangulaire sur cette section. Ils sont statistiquement horizontaux ce qui donne une certaine anisotropie à la roche. Les petits ferromagnésiens brun-sombre, isodiamétriques, ne montrent aucune orientation/alignement. Cette photo montre des gabbros “continentaux” appartenant au massif du Bushveld, Afrique du Sud (cf. Le Bushveld (Afrique du Sud), un musée de la différenciation et des roches magmatiques stratifiées).

À l'intérieur de chaque “lit” riche en minéraux clairs ou riche en minéraux sombres, les feldspaths et les pyroxènes ont une forme allongée sur cette section et sont statistiquement horizontaux. À côté du litage minéralogique décimétrique, il y a une orientation géométrique des minéraux, ce qui dessine un litage infra-centimétrique. L'échelle est donnée par un trou de carottage qui mesure 2,5 cm de diamètre.

Ces filons sont fortement déformés plastiquement avec les harzburgites encaissantes, dans une zone de cisaillement plastique localisée (quelques mètres à quelques dizaines de mètres de large) traversant le massif. Le “litage” dans le filon a donc, ici, signification d'une schistosité/foliation.

Cet échantillon montre un gradient de déformation, entre sa partie supérieure quasiment non déformée et sa partie inférieure qui montre une déformation mylonitique (cf. Un gabbro déformé, ophiolite hercynienne de Chamrousse (38)). Cet échantillon provient de l'ophiolite de Chamrousse (Isère).

La position des flancs de ces plis montre que, dans sa position actuelle, le haut de l'affleurement a “glissé” vers la gauche. La flèche rouge indique la position du petit pli de la figure 29.

La position des flancs de ces plis montre que, dans sa position actuelle, le haut de l'affleurement a “glissé” vers la gauche. La flèche rouge indique la position du petit pli de la figure 29.

La photo suivante correspond à un agrandissement de la partie supérieure de cette photo, à la verticale du stylo (qui a été remonté pour la photo 30).

Feldspaths et pyroxènes sont statistiquement orientés, ce qui dessine un litage infra-centimétrique.