Sciences dessus dessous

Archive de la catégorie ‘Sciences de la Terre’

Mercredi 14 septembre 2016 | Mise en ligne à 9h44 | Commenter Commentaires (8)

Plus grand cratère du monde : suite… et fin ?

Un cône de choc «classique». (Image : Gordon Osinski/Science)

Un cône de choc «classique», avec des stries qui s'écartent les unes des autres de façon radiale. (Image : Gordon Osinski/Science)

Eh bien, ça va en prendre plus que ça avant de pouvoir se vanter d’avoir le plus gros cratère du monde. Pas mal plus, apparemment…

J’ai envoyé à un grand spécialiste des cratères les photos que le géologue Serge Genest, qui estime avoir trouvé des indices probants d’un impact météoritique majeur dans le nord du Québec, m’avait fait parvenir. Le chercheur Gordon Osinski de l’Université Western Ontario, alias Dr Crater, a d’ailleurs cosigné un article très intéressant sur les «cônes de choc» (des motifs striés en forme de cône qu’impriment dans la roche les chocs ultraviolents, que seuls les météorites et les explosions nucléaires peuvent créer) dans Science Advances, pas plus tard que le mois dernier.

Le motif de l’article était de définir ce qui constitue (ou non) un cône de choc, car le processus de leur formation est encore débattue et que «plusieurs des propriétés fondamentales des cônes de choc demeurent ambigües», écrit-il. Signe, peut-être, de cette ambiguïté et de la difficulté à identifier un véritable cône de choc (que j’avais sous-estimée), j’ai moi-même été étonné de voir une bonne demi-douzaine de géologues et chercheurs dans le domaine décliner mes demandes d’entrevue depuis une semaine parce qu’ils ne s’estimaient pas assez «experts» en la matière.

Enfin, tout cela pour dire que M. Osinski est persuadé que les éléments découverts par M. Genest ne sont pas des cônes de choc. «Il y a de la géologie bien intéressante dans ce qu’ils ont fait, mais certainement pas de preuve d’impact», dit-il.

Les «cônes de choc» photographiés sont trop lisses pour être des «vrais» — lesquels sont toujours très striés —, en plus de ne pas avoir tout à fait la bonne forme. Et parmi les «déformations planaires» (lignes microscopiques parallèles que laissent les impact météoritiques dans les cristaux) que M. Genest estime avoir trouvées, certaines ont «piqué ma curiosité», dit M. Osinski, mais plusieurs n’en sont clairement pas. Et il faudrait de toute manière examiner les cristaux avec un microscope plus puissant que celui dont disposait M. Genest, poursuit-il, afin de constater les déformations planaires à l’échelle nanométrique — les photos de M. Genest sont à l’échelle du micromètre.

En outre, signale notre «Dr Crater», un choc assez puissant pour creuser un cratère de 500 km de diamètre, soit la taille du cratère supputé, aurait laissé des cônes de choc partout dans la région, et il aurait été facile d’en trouver, pour peu qu’on en cherche.

Bref, pour l’instant (on ne présumera pas complètement de l’avenir), la «suite» de l’histoire ressemble pas mal à une fin…

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Lundi 12 septembre 2016 | Mise en ligne à 11h09 | Commenter Commentaires (6)

Plus grand cratère du monde : la suite

carteJ’avais bien hâte de voir la suite de cette histoire… L’an dernier, le géologue Serge Genest (connu notamment pour ses découvertes de gisements d’uranium au Québec), sa collègue de la firme Omégalpha Francine Robert et le chercheur en géologie de l’UQAM Normand Goulet avaient présenté des indices permettant, à leur yeux, de croire que le Québec pourrait abriter les vestiges d’un cratère qui était à l’origine absolument monstrueux, s’étendant des monts Otish jusqu’au fleuve.

L’impact, s’il est bien survenu, aurait eu lieu il y a 2,1 milliards d’années et aurait été effacé en grande partie par la «naissance» des Laurentides (qui datent de «seulement» 1 milliard d’années). Seul subsisterait un quart de cercle de la frange originelle, entre Chibougamau et les monts Otish, incluant les lacs Mistassini et Albanel — dont la forme en arcs-de-cercle concentriques évoque bel et bien le pourtour d’un cratère, même si cela ne prouve rien.

L’hypothèse, il importe de le souligner, a été reçue avec énormément de scepticisme au congrès de géologie où l’annonce a été faite. Les «indices» d’impact pouvaient présentés par M. Genest et ses collègues pouvaient à peu près tous, leur reprochait-on, s’expliquer autrement que par la chute d’une grosse météorite. Bien des anomalies relevées par le trio de géologues peuvent tirer leur origine de la présence d’une faille importante dans le secteur, par exemple. De même, s’il est vrai et en apparence bizarre que l’on trouve, partout dans cette région, d’énormes pans de roches ignées (et portant des traces évidentes d’une fusion passée) qui sont déposées sur des couches de roches sédimentaires, sans origine apparente, comme si elles étaient tombées du ciel, cela ne signifie pas forcément qu’elles ont été fondues et projetées par un météorite — on connaît des processus géologiques qui peuvent produire ce genre de résultat. Et ainsi de suite…

Bref, il restait beaucoup, beaucoup de travail à faire avant de convaincre les pairs. Mais M. Genest s’était promis de retourner sur le terrain à la recherche de signes indubitables d’un impact, soit essentiellement deux choses : des «cônes de choc», soit des motifs striés en formes de cônes qu’un choc extrême (seul les météorites et les explosions nucléaires en sont capables) laisse dans la roche ; et des déformations planaires, soit des lignes parallèles microscopiques qu’un impact astronomique imprime dans les cristaux.

C’est ce qu’il a fait à l’été 2015 et cet été, et il affirme avoir trouvé ces signes sur plus de 200 km, notamment le long de la route 167 (qui longe le lac Albanel). Mais il admet du même souffle que certains de ses «cônes» pourraient être interprétés comme des «marques en forme de plume» (hackle marks, en anglais) par certains de ses collègues — «marques» qui ne seraient pas du tout une preuve d’impact. Il souligne toutefois avoir trouvé des déformations planaires incontestables.

A priori, donc, il semble que ce n’est pas demain la veille que cette théorie ralliera une majorité d’experts. Mais sans dire qui a raison et qui a tort, je reproduis ici plusieurs des photos que M. Genest m’a fait parvenir, sachant que ce blogue a la chance d’être fréquenté et commenté par des géologues. Cela nous fera une conversation bien intéressante, je pense. Je devrais aussi avoir, aujourd’hui, des retours d’appel de chercheurs sur ces images. C’est, pour ainsi dire, la «suite» de mon histoire de l’an dernier. On verra si c’en est aussi la «fin»…

Quelques «cônes de chocs», trouvés dans l’ancienne mine Icon (grosso modo à l’extrémité sud du lac Mistassini) et en divers points de la route 167 (grosso modo à la hauteur de la moitié nord du lac Albanel) :

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

Et une couple de «déformations planaires» relevés au microscope dans des quartz :

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

(Gracieuseté, Serge Genest)

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Vendredi 15 juillet 2016 | Mise en ligne à 15h10 | Commenter Commentaires (7)

La valeur des pierres «pas-précieuses»…

Un morceau de carletonite, un cristal qu'on ne trouve qu'au Mont Saint-Hilaire. (Photo : gracieuseté Olivier Rabeau)

Un morceau de carletonite, un cristal qu'on ne trouve qu'au Mont Saint-Hilaire. (Photo : gracieuseté Olivier Rabeau)

Depuis le début de cette histoire de vol de minéraux au Musée René-Bureau de l’Université Laval, il y a un point qui me tracasse. Ce musée-là ne garde pas de diamant, pas d’émeraude, pas de pierres dites «précieuses». C’est un musée de géologie et de paléontologie, pas de joaillerie. Et pourtant, on parle ici et là (à tort ou à raison, remarquez, puisque l’UL ne commente pas cet aspect de la chose) de 20 000 $ dérobés à l’automne et de plusieurs milliers de dollars lors d’un second larcin, commis plus récemment par le même voleur. Alors d’où ces pièces, ces cristaux, tiennent leur valeur ? Qu’est-ce qui fait que des vulgaires «roches» peuvent être à ce point exceptionnelles ?

Le conservateur du musée, Olivier Rabeau, ne veut pas répondre directement à cette question ni parler des morceaux volés. En fait, il a refusé toutes les demandes médiatiques depuis que cette affaire a été ébruitée. Mais il a tout de même accepté de répondre à mes questions, avec le directeur du département de géologie Marc Constantin, sur le fond scientifique de «sa» collection — ce qui permet de se faire une idée plus concrète de ce qui fait la valeur de ces minéraux, e comprendre pourquoi ils méritent une place dans un musée.

Comme vous avez été sages récemment, je reproduis ici l’intégralité de mon entrevue (légèrement modifiée par endroit pour cadrer dans un format questions-réponses) avec eux. Un entretien éclairant à plusieurs égards, d’ailleurs. Bonne lecture !

Q : Qu’est-ce qui peut faire qu’une «roche» est à ce point rare qu’elle devient une pièce de collection ?

Marc Constantin : On pourrait commencer par tous les processus de formation des cristaux (soit l’organisation d’atomes ou de molécules qui suivent un «patron 3D» répétitif, ndlr), à une certaine profondeur et sous des pressions fortes. Il y a des minéraux qui grandissent à partir de magma, donc de la roche liquide très, très chaude, ou à partir de sources thermales, donc des fluides à plus basse température mais quand même chauds par rapport aux température à la surface de la Terre, qui vont transporter des éléments chimiques particuliers. Normalement, les cristaux grandissent dans des cavités. Sinon, quand il manque d’espace, ça veut dire que les cristaux ne peuvent pas croître autant et exprimer toute leur beauté naturelle.

Q : Et on imagine bien qu’en profondeur, sous de très fortes pressions, les grosses cavités doivent être très rares…

MC : Exactement, parce que le poids de la roche au-dessus fait que ça a tendance à se refermer. On parle ici de profondeurs de 1 km au maximum pour qu’il y ait des cavités ou même des grottes, donc c’est relativement proche de la surface.

Olivier Rabeau : Et il y a aussi toute la question de l’abondance des éléments qui forment les minéraux. La croûte terrestre est composée à 99 % d’oxygène, de silice, d’aluminium, de fer, de calcium, de magnésium et de potassium. Tous les autres éléments sont présents, mais à des concentrations pratiquement négligeables, ce sont des traces. Alors ça prend des processus géologiques précis pour concentrer ces éléments-là en certains endroits.

Q : Donc ça prend la conjugaison d’au moins deux phénomènes exceptionnels, soit des cavités malgré la pression et une abondance d’éléments habituellement rares, pour qu’un cristal croisse…

OR : Oui. Et cela prend aussi des températures particulières, la présence d’un flux (par des liquides interstitiels ou du magma) qui transportent les éléments rares vers les sites propices à la cristallisation, et il faut que ces conditions se maintiennent assez longtemps.

Q : Pouvez-vous me donner un exemple concret ?

OR : Il y a un site minéralogique au Québec qui est connu à travers le monde, c’est le Mont Saint-Hilaire. Il fait partie des Montérégiennes, qui sont des intrusions (de magma qui a percé la croûte terrestre et fait «pousser» des montagnes de granit au milieu des basses terres du Saint-Laurent, où ce genre de roche est absent, ndlr) qui sont apparues au Crétacé, donc il y a à peu près 150 millions d’années. Et le Mont Saint-Hilaire, c’était une intrusion qui avait une composition chimique très, très particulière, très riche en sodium et en éléments que l’on dit «incompatibles», donc des éléments qui sont habituellement très rares dans la croûte mais que différents processus ont concentré dans ce magma-là. Et en plus, c’est un magma où il y avait beaucoup de cavités, alors ces minéraux-là ont eu des belles croissances.

Ça fait qu’il y a 400 minéraux répertoriés là-bas, ce qui représente 10 % de la totalité des espèces minérales connues, dont certaines sont uniques au Mont-Saint-Hilaire. Et il y en a aussi qui sont d’une beauté exceptionnelle et qui ont donc une très grande valeur pour les collectionneurs.

MC : Je n’ai pas le chiffre exact, mais on parle ici facilement d’une dizaine de minéraux uniques au monde.

Q : Des minéraux uniques… Par exemple ?

MC : La carletonite, par exemple, a été découverte au Mont-Saint-Hilaire et on n’en trouve nulle part ailleurs. C’est un cristal de couleur bleue (voir photo, ci-haut).

Q : Quand vous dites «minéraux uniques», est-ce qu’il s’agit d’un type de minéral qui existe ailleurs mais dont une «version» est unique au Mont-Saint-Hilaire, ou est-ce vraiment le type de minéral qui n’est présent que là ?

OR : Il y a les deux. Un minéral, c’est une formule chimique spécifique. Il y en a qui sont rares et mais qu’on trouve ailleurs quand même, et il y en a aussi qui sont uniques au MSH.

Q : Et cette carletonite, quelle est sa composition ? Est-ce un mélange de seulement deux ou trois éléments, ou c’est plus complexe que ça ?

OR : C’est relativement complexe. C’est un silicate de potassium, sodium et calcium, avec un ion carbonate qui est hydraté avec des ions OH- et H2O et il y a un peu de fluor aussi. Donc ont parle quand même d’une formule relativement complexe.

Q : Est-ce qu’il en reste encore, de la carletonite au MSH ?

MC : Oui, mais les découvertes se font beaucoup par vague, quand on trouve un emplacement très riche, et ça survient avec l’exploitation de la carrière (de pierre et de concassé qui est active sur un flanc de la montagne, ndlr). C’est dans la carrière qu’ils découvraient beaucoup de géodes (cavité recelant des cristaux, ndlr) il y a quelques dizaines d’années, mais les découvertes sont beaucoup moins fréquentes depuis quelques années et les propriétaires de la carrière sont beaucoup moins chauds à l’idée d’accueillir les minéralogistes amateurs.

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