Datation de l'impact météoritique de Vargeao (Brésil)

L'impact météoritique de Vargeão est une structure de 12 km de diamètre ayant affecté les basaltes et rhyodacites du Paraná au sud du Brésil. Ces roches volcaniques ont un âge de 134 (± 0.8) Ma, mais l'impact n'était pas encore daté (on pouvait seulement dire qu'il était forcément plus jeune !).

Sur les 184 structures d'impact officiellement répertoriées sur Terre à ce jour ( http://www.passc.net/EarthImpactDatabase), seules 21 ont été datées avec une précision satisfaisante. Les méthodes de  datation isotopique sont la datation Ar-Ar (sur verres d'impact ou roches partiellement fondues à la suite de l'impact), et la datation U/Pb sur zircons ou monazites séparées à partir des roches impactées. Ces minéraux sont soit des minéraux récents formés à la suite de l'impact ou des minéraux existant plus ou moins rajeunis par l'impact. Dans ce cas, on ne sait pas a priori si on va pouvoir vraiment dater l'impact avec précision, faute de cristaux néoformés ou rajeunis en nombre suffisant.

Nous avons daté l'impact de Vargeao en recherchant des zircons néoformés dans une rhyodacite parcourue de nombreuses veines pseudotachylitiques rougeâtres dues à l'impact (cf Figure). Ce réseau de veines est dû à la fracturation intense lors du choc avec le bolide ; une fusion localisée par friction se produit dans les minutes qui suivent lors du rebond post-impact. L'étude des veines au microscope électronique a permis d'identifier des zircons néoformés de 10 à 50 microns de long, cristallisés dans la partie fondue au coeur ou au bord des veines (cf détail dans la Figure).

 Ces zircons ont été datés in situ (c 'est-à-dire en place dans les veines) à l'aide du spectromètre à ablation laser (LA-ICP-MS) de Clermont-Ferrand. Ils ont fourni un âge concordant de 123.0 (± 1.4) Ma, sans trace d'héritage d'un âge plus ancien. Cet âge est donc celui de l'impact météoritique.

C'est la première fois que des zircons résultant d'un impact météoritique font l'objet d'une datation in situ. Cette méthode très prometteuse, car elle permet de sélectionner à coup sûr les zircons néoformés lors de l'impact. Elle est donc appelée à être utilisée avec profit à l'avenir pour la datation d'autres structures d'impact.

Référence :

A. Nédélec, J.L. Paquette, E. Yokoyama, R.I.F. Trindade, T. Aigouy & D. Baratoux, 2013. In situ U/Pb dating of impact-produced zircons from the Vargeão Dome (Southern Brazil). Meteoritics & Planetary Science, sous presse.

Contact :

Anne Nédélec et Thierry Aigouy

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