Septembre 2017- Début de la première campagne de forages scientifiques dans l’impact de Rochechouart

Introduction : La structure d’impact de Rochechouart [1], datée a ~203 Ma (recalc.) [2], est parmi les plus accessibles des grands impacts sur Terre [3-4]. Seul le centre du cratère est préservé [1, 3-4]. Le diamètre initial estimé entre 30-50 km [3-5] reste à préciser. La séquence complète des dépôts est exposée au centre de la structure, y compris les fines impactoclastites au toit des retombées [3]. Les rivières entaillent les dépôts et le fond plat du cratère donnant accès à la cible sur toute la zone [3]. Rochechouart n’a jamais fait l’objet de forages de recherche pour les impacts. Le monde connait en moyenne une ou deux campagnes de forages scientifiques dans un cratère d’impact terrestre tous les 10 ans. La présente décennie va en compter deux, le premier à Chicxulub au Mexique réalisée en 2016, avec un budget d’environ 10 M€, le second à Rochechouart cette année, avec un budget près de 100 fois inférieur, et cependant des objectifs et des retombées du même ordre. Ce dernier est réalisé pour et par la Réserve Naturelle Nationale de l’Astroblème de Rochechouart-Chassenon qui le finance [4]. Il délivrera des échantillons mis à disposition de la communauté scientifique internationale à partir de la mi-2018. Le CIRIR coordonne la réalisation des forages et leur exploitation scientifique avec le concours direct et indirect d’une soixantaine de chercheurs et équipes de recherches d’une douzaine de nations réparties sur 4 continents.

Objectifs : Au-delà de sujets spécifiques comme la taille du cratère initial, sa morphologie, les effets distaux, l’âge de l’impact, les caractéristiques de la cible, celles du projectile, les objectifs scientifiques principaux sont similaires à ceux de la campagne de forages 2016 à Chicxulub [6]. Cela inclut la mécanique de formation des grands cratères d’impact, la caractérisation des processus hydrothermaux induits par les impacts et l’évaluation des effets possibles des grands impacts sur l’habitabilité des planètes et sur l’émergence de la Vie. Bien que différents en taille (facteur 3 à 4 de différence en diamètre), les impacts de Chicxulub et Rochechouart ont tous deux installé une vaste cellule hydrothermale dans et sous les dépôts, et les signatures géochimiques des projectiles respectifs sont exprimées dans les dépôts dans les deux structures [7-8]. De plus, les résultats des études des forages à Rochechouart doivent pouvoir nous aider à comprendre les conditions et les mécanismes de mise en place des dépôts dans les grands cratères y compris l’abondance des fractions non fondues [3] qui sont très largement représentées dans les dépôts exposés dans le cratère de Rochechourt. Ils devraient aussi permettre d’identifier et de comprendre le comportement des éléments sidérophiles issus du projectile pendant le refroidissement et le vieillissement des dépôts d’impacts [3 et références dans 3] avec les implications que cela peut avoir pour l’étude des météorites [4]. Enfin les carottes issues des forages vont donner matière à la mise en œuvre comparée de l’ensemble des techniques de datation radiochronologiques actuelles avec le concours des meilleurs spécialistes de la discipline. L’enjeu est à la fois de mesurer un âge précis et de pouvoir résoudre les cinétiques de refroidissement, voire les cartographier. Ce faisant, cet exercice devrait aussi permettre, d’identifier et comprendre les mécanismes qui peuvent expliquer les variations éventuelles constatées entre des techniques et/ou des équipes spécialistes de la datation, avec des répercussions dans tous les domaines où ces techniques sont appliquées en géologie terrestre et extraterrestre (météorites). Pour sûr, l’évènement qui remet les pendules radiogéniques à l’heure à Rochechouart est « ponctuel » et extraordinairement plus court (quelques secondes à quelques heures), que les autres phénomènes géologiques actifs à la surface de la Terre qui sont datés par ces techniques.

Programme : La campagne prévoit plus d’une vingtaine de forages, pour une longueur cumulée de carottes comprise entre 300 et 500 m (Fig. 1). Elle débute en Septembre 2017 et va s’étendre sur une période de deux à trois mois. Les forages se répartissent sur 8 sites tous localisés dans la Réserve. Ils s’étendent le long de deux coupes radiales d’une dizaine de km au centre de la structure. Ils interceptent la série complète des dépôts d’impactites, traversent la limite physique du fond du cratère et se prolongent à minima 30 m en dessous. Les gradients latéraux et verticaux de choc, de température, d’altération, etc, devraient être accessibles. Ils devraient permettre la déconvolution et l’interprétation des mécanismes de fracturation successifs liés à l’impact (y compris la formation des pseudotachylites et des dykes de brèches) [9-10] et aussi celles des altérations et mécanismes hydrothermaux successifs pré et post impact qui s’expriment notamment sous le cratère, à Champagnac (site 8-Fig. 1), où des veines hydrothermales liées à l’impact interceptent celles de même nature produites dans le socle à la fin de l’orogènèse varisque [3, 10-11].

References : [1] Kraut F. (1969) Geologica Bavarica 61: 428–450. [2] Schmieder et al. (2010) Meteoritics & Planetary Science 45: 1225–1242. [3] Lambert P. (2010) GSA Special Paper 465, 505–541. [4] Lambert P. et al. (2016) Meteoritics and Planetary Science , Abstract, MetSoc 2016-Berlin, #6471.pdf. [5] Osinski G. R. and Ferrière L. (2016) Science Advances 2:e1600616 .[6] Gulick S. et al. (2016) International Ocean Discovery Program Expedition 364 Scientific Prospectus Chicxulub: drilling the K-Pg impact crater, 21 p. doi:10.14379/iodp.sp.364.2016. [7] Lambert P. (1982) Geological Society of America Special Paper 190: 57–68. [8] Trinquier A. et al. (2006) Earth & Planetary Science Letters 241: 780–788. [9] Lambert P. (1981) Proceedings Multi-ring Basins, LPS, Schultz P. H. and Merrill R. B. eds.: 59-78. [10] Reimold W. U. et al. (1987) Journal of Geophysical Research 92: 737–748. [11] Kelley et al. (2015) 46th LPSC, LPI Contribution No. 1832, p.1179.

Mis en ligne par P. Lambert, directeur du CIRIR, 28 août 2017

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