Macles mécaniques dans du quartz

Voici une micrographie électronique en transmission. C'est une image de fines lamelles de macles mécaniques dans du quartz (les franges parallèles délimitent les lamelles).

L'histoire est la suivante : comme vous le savez peut-être, le maclage mécanique est la réponse des cristaux a des contraintes élevées imposant une déformation rapide. Une onde de choc produit un tel état (contrainte très élevée pendant un temps très court). Or le quartz est un matériau extrêmement dur qui est pratiquement indéformable dans les conditions usuelles. Le choc d'une très grosse météorite il y a environ deux milliards d'années en Afrique du sud a produit un impact immense (le "trou" faisait environ 300 km de diamètre et sans doute une quinzaine de km de profondeur, la météorite pesant des milliards de tonnes avait sans doute heurte la terre a une vitesse de plus de 10 km/s; cela représente une énergie cinétique des milliers de fois supérieure a l'énergie que dégagerait l'explosion de tout l'arsenal nucléaire stocke sur terre).

Depuis cet événement, le temps a passe. Le métamorphisme a agi effaçant presque toutes les traces de ce choc (érosion, échauffement des roches conduisant à de la restauration ou de la recristallisation, circulation de fluides, bref tous les phénomènes usuels sur la terre). Il est cependant resté des macles mécaniques dans des grains de quartz qui étaient situés à un peu plus de 100 km du centre de l'impact. A cette distance l'onde de choc s'était suffisamment distordue pendant son parcours pour prendre une forte composante déviatorique (cission induisant le maclage). Ces macles dans le plan de base du quartz sont des défauts de choc caractéristiques qui ne peuvent être générés que par des contraintes d'au moins 4 ou 5 GigaPascals.  Ces "indices" non ambigus ont permis de confirmer que la zone en question (site du Vredefort en Afrique du sud) a bien subi un impact formidable il y a deux milliards d'années. C'est le plus ancien impact de météorite connu sur la terre (mais il est sûr qu'il y en a eu beaucoup d'autres dont on n'a pas encore retrouvé les traces).

Cette étude a été menée a Lille en collaboration avec des chercheurs français, américains et sud africains. D'autres études similaires (caractériser les sites d'impact) ont conduit a des informations intéressantes. Bien sûr tout d'abord on obtient une meilleure connaissance de la surface de notre planète et de son histoire ancienne. Ensuite certains sites d'impact se sont avérés être des gisements très riches en diverses matières premières et sont exploités. Par exemple l'impact géant de Sudbury au Canada d'âge voisin de celui d'Afrique du sud est une mine très riche en métaux, en particulier Ni car la météorite (le "boulet") était une masse métallique constituée pour l'essentiel d'un alliage métallique fer-nickel.