EUCRITE DIE CHAVES (PORTUGAL)

EUCRITE DIE CHAVES (PORTUGAL)
PAR
E. JEREMINE
LABORATOIRE DE MINERALOGIE
DU llUSEUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURBLLE, PARIS.
Cette meteorite appartient a un type remarquable par sa
tructure et par sa composition qui permettent de la com parer
Ius que les autres meteorites pierreu;es a certaines roches
mestres. Elle a, en effet, la composition des gabbros melanorates et contient des fragments a structure doleritique, entoures
e gr,ains cataclastiques de pyroxene et de plagioclase provenant
u broyage de ces mineraux. Elle se distingue des autres
leteOrites pierreuses, au point de vue chimique, par l'absence
resque tot ale de FeNi ainsi que par la richesse relative en
lumine et en chaux.
J'ai pu observer sur un petit fragment de la meteorite de
:haves, dont dispose Ie Museum National d'Histoire Naturelle de
'aris, que la croftte qui Ie recouvre en partie a un aspect curieux,
articulier egalement a ce type de meteorites. On ne peut mieux
epeindre son apparence qu'en citant un passage de la description,
,a r A. LACROIX, de Ia meteorite de Bereba: «Tres mince, noire,
lie est vernissee, Iuisante, ridee et contraste ainsi avec la
urface raboteuse, terne ou unie, d'une couleur noire ou brun
,oir des meteorites essentiellement magnesiennes». (1)
Avant de proceder a la description detaillee de la pierre de
:haves je voudrais indiquer sommairement la place qu'elle occupe
ans Ia classification des meteorites pierreuses.
(1)
L'eucrite de Bereba. Arch. du Museum. 1926, 6 s. T. 1. p. 15.
128
Ces meteorites comprennent deux groupes :
1. Chondrites.
II. Achondrites.
Ces dernieres englobent deux sous-groupes :
1) Pauvres en CaO. On distingue ici 4 types: a) angrites,
b) nakhlltes, les deux depourvus de feldspath; c) eucrites, a
plagioclase basique et pyroxenes (la sherghottite est une eucrite
ou Ie plagioclase est represente par sa variete isotrope - maskelynite - qui n'est connue que dans les meteorites); d) howardites,
dans lequelles les residus de lao structure ophitique sont plus
rares que dans les eucrites. A. LACROIX considere que les howardites sont des eucrites qui ont ete soumises a des actions dynamiques plus intenses.
Parmi les 5 meteorites pierreuses du Portugal, 4 se rapportent aux chondrites, une seule-celle de Chaves-est une eucrite.
*
La meteorite de Chaves est tombee (d'apres Ies renseignements fournis par R. de SERPA PINTO (1) Ie 3 mai 1925 a
Vila Verde da Raia, au Nord de Chaves (41° 56' N,7° 28' W).
Elle pesait (mesure prise en 1932) 2.670 grs (2) et se trouve
actuellement au Musee Mineralogique de l'Institut Industriel de
Porto (3). Sa densite moyenne est de 3,331. Sa forme (PI. I)
est une sorte de trjedre a aretes irregulieres, limitant des surfaces
courbes convexes, ou, et plus specialement sur l'une des faces,
on observe des piezoglyptes peu profonds. Deux fractures assez
(1) Resenha dos meteoritos caidos em Portugal. A Terra. fase. 3,
p. 45-49. Coimbra, 1932.
(B) Le poids actuel, apres enlevement des petits eclats pour l'analyse, est de 2.469 grs.
( 3 ) Je remercie Ie Prof. CELESTINO MAlA pour les echanttIlons et les photos qu'il a bien voulil mettre a ma disposition.
129
fraiches et quelques fissures sont dues probablement au choc qui
s'est produit au moment de la chute.
Le petit fragment du Museum de Paris (5,5 X 3 cm) pes ant
61 grs fait voir deux faces incompletes separees par une ar~te.
Elles sont rev~tues d'une mince croftte noire (de 0,25 a 0,35 mm)
parcourue par un reseau de rides. Sur l'une des faces les rides plus
accentuees sont disposees en rangs paralleles, entre lesquels on
aper~oit un ruisselement de petites et courtes rides qui s'anastomosent. Sur l'autre les depressions peu profondes (piezoglyptes)
sont limitees par des sortes de cr~tes d'on partent vers Ie centre
des creux une infinite de tres petites rides. La croftte semi-transparente est tellement mince que ron aper~oit de place en place de
grandes taches blancha.tres de feldspath sous-jacent.
On considere que cette crOute est due a une fusion superficielle produite par un mouvement rapide de la pierre dans l'espace.
Je n'ai pas observe des trous correspondant aux bulles gazeuses
crevees, caracteristiques pour les eucrites de Jonzac et de Bereba.
La croftte touche directement la roche non fondue mais parfois la
matiere vitreuse en couches tres fines penetre aussi assez profondement dans la pierre suivant les fissures. En plaques minces la
croftte semi-opaque est composee d'un verre de fusion qui englobe
des vagues silhouettes des mineraux (pyroxenes) et montre une
grande richesse en poussiere de minerai opaque. On rencontre
quelquefois des veinules rem plies de la m~me matiere entourant
des grains de pyroxene.
Composition mineralogique
L'eucrite de Chaves a une composition tres simple; on y voit
comme mineraux transparents les feldspaths et les pyroxenes et
deux constituants opaques: sulfure de fer et magnetite.
Pyroxenes. Un pyroxene monoclinique qui fait environ un
tiers des pyroxenes appartient a la variete plgeonite. Elle est
caracterisee au point de vue optique par l'angle 2V tres petit ou
nul (0°, 3 0 , 14°, 25° mesures a la P. U.). La birefringence,
l'angle d'extinction, Ie polychroisme, les clivages sont ceux u'une
augite. L'uniaxie est pro pre particulierement a une variete coloree
130
en brun-rose, mais les types peu colores, tegerement bruns, sont
parfois aussi a un axe. VangIe d'extinction n'est determine
qu'approximativement a cause d'une extr~me fissuration du mineral. On distingue bien les traces de deux clivages dans les
sections peu birefringentes mais elles ne sont ni continues, ni
rectilignes, de sorte qu'il est difficile de les reperer a l'aide de
P. U. Par contre, il existe des plans de separation tres nets.
Le plus souvent ils sont p~ralleIes aux macles polysynthetiques de
la pigeonite, mais parfois ils les recoupent. D'apres A. LACROIX
les premiers sont suivant p (001), les seconds suivant hl (100).
Parmi les pyroxenes orthorhombiques l' hypersthene pre domine. Il est negatif, faiblement birefringent, plus refringent que la
pigeonite, l'angle 2V atteint 80°, l'extinction est droite. Il existe
aussi un pyroxene de signe optique positif pour lequel la mesure
de 2V a donne 80° dans les plages a clivages doubles irreguliers,
peu birefringentes aussi, dest probablement de la bronzite. Ces
pyroxenes orthorhombiques sont rarement mades. "
Plagioclases. D'apres Ie calcul deduit de l'analyse chimique,
en tenant compte de la potasse, il est a 85 °/0 d'anorthite. Vetude
a l'aide de la platine de Fedoroff montre que ce pourcentage varie
entre 75 010 et 85 010' La made se fait suivant la face (001) ou
(010) ou suivant un plan complexe. Sa fissuration est extr~me
(PI. V, fig. 1).
Les sections libres de plagioclase, non engagees dans la
structure doleritique, contiennent sou vent de minuscules grains
arrondis de pyroxene (PI. IV fig. 2) qui sont parfois orientes
parallelement aux plans de macles; dans d'autres cas ils remplissent des fissures d'ou ils se propagent sur toute la plage.
Ils apparaissent toujours a proximite des zones fondues en voie de
recristallisation.
Mineraux accessoires. La cromite forme des grains d'un
brun fonce, rendus transparents avec un eclairage intense.
Le phosphore trouve chimiquement n'est pas confirme par la
presence certaine d'un mineral phosphate: remarquons que les
meteorites renferment habituellement un phosphate de chaux et de
soude denomme la merrillite mais i1 a pu echapper a l'observation
par suite de ses birefringence et refringence assez rapprochees des
plagioclases basiques. Un autre phosphate des meteorites - schrel-
131
bersite - (Fe, Ni, CO)5 P n'a pas ete decele avec certitude en
lumiere reflechie mais it existe peut ~tre a l'etat tres disperse.
Quartz et tridymite. Ces mineraux ont eM signales dans
de nombreuses eucrites: Stannern, Jonzac, Bereba et Peramiho.
Je les ai donc recherches attentivement. Le quartz se trouve dans
l'eucrite de Chaves assez frequemment, toujours comme un produit
secondaire de la fusion et de la recristallisation du pyroxene,
accompagne du pyroxene neogene, du verre de fusion et de la
magnetite. II ne forme que de petits grains aux contours vagues.
La tridymite est mieux cristallisee que Ie quartz: elle se
rencontre sporadiquement, remplit les fissures (PI. III, fig. 2) ou
les interstices, parfois elle se melange a la magnetite. Incluse dans
Ie plagioclase, (PI. Ill, fig. 1) elle' s'y detache bien grace a la
difference sensible des indices. Ces remplissages et inclusions ne
depassent pas 0,25-0,80 mm. Ce mineral est incolore, faiblement
birefrigent a indice de refraction plus faible que celui du Baume
du Canada. Les fissures qui parcourent Ie feldspath traversent
sans interruption la tridymite incluse.
Ces quelques donnees etant seulement suggestives, il fallait
chercher des precisions. M. J. GONI, professeur-adjoint a l'Universite de Montevideo, en mission a Paris, a bien voulu, et je lui en exprime ma reconnaissance, se charger du travail minutieux de la separation du mineral et de la determination de ses proprietes physiques.
Un fragment de meteorite broye, passe au tamis 200, a et~
centrifuge dans un milieu a 2,42 de densite, lave et seche a l'ether.
Dans une liqueur (triethanolamine) ayant l'indice de refraction
1,475 (Na) Ie mineral s'est montre un peu moins refringent, soit
1,472-1,473 (Na) (les indices de tridymite sont np 1,469;
nm 1,470: ng 1,473).
Le diagram me de DEBAYE-SCHERRER, fait avec la radiation de
Cu K!X et 5 h de pose sur quelques grains du mineral isole a donne
la presence des raies suivantes:
0
F
4,37 A
mF
3,81
F
2,97 A
m
2,53 A
A
0
0
132
Des grains isoIes dans Ie Baume du Canada ont permis de
voir que Ie mineral est biaxe positif, a angle 2V assez petit.
La tridymite a ete decrite dans Ie siderophyre de Steinbach,
dans les siderites (Vaca Muerta, Crab Orchard), dans certaines
chondrites (Fischer, Minnesota) et dans les eucrites. WRIGHT
et LARSEN (1909. Am. Jour. Sci., 4, 27, 423) et A. LACROIX
expliquent sa formation par action du nkhauffement depassant 800°.
BERWERTH a consacre en 1912 (iSitzungsber. d. Ak. Wiss. zu
Wien, t. 121, p. 763) un article special a l'etude du quartz et de
la tridymite dans les eucrites. N'ayant jamais trouve Ie quartz et
la tridymite en association immediate, it arrive a la conclusion que
ces deux mineraux cristallisent dans les eucrites d'une faeon independante. A. LACROIX les a decouverts dans une mtme preparation,
«toujours separes d'ailleurs., mais it a admis la possibilite de la
transformation de la tridymite en quartz. Je ferai remarquer
seulement que j'ai rencontre la tridymite incluse dans un plagioclase. Les fissures d'ecrasement qui la traversent en meme
temps que Ie £eldspath indiquent qu'elle est anterieure aux
actions dynamiques subies par la meteorite. En ce qui concerne
Ie quartz, il me semble evident qu'il se forme comme resultat de
la transformation par fusion du pyroxene: il est toujours accompagne des residus de ce mineral et de la magnetite.
II serait naturellement tres interessant de pouvoir discuter
la question de la transformation du pyroxene et du plagioclase, de
la formation du quartz, de la tridymite, de la magnetite et de la
recristallisation de ces mineraux en prenant en consideration leurs
points de fusion respectifs.
Cela meriterait une etude speciale depassant Ie cadre de la
presente note.
Etude en lumiere reflechie
En regIe genera Ie les achondrites sont pauvres en mineraux
metalliques. L'analyse chimique decele dans l'eucrite de Chaves
0,96 de sulfure, traces de Ni et un peu de Fe! Os. L'etude d'une
surface polie en lumiere reflechie permet de distinguer une predominance de troi'lite (FeS), peu de magnetite et tres peu de NiFe.
La troilite a eclat jau.q.e paille rose se presente surtout en mouche-
\
133
ures tres disseminees ou en une sorte de micropegmatite vermi:uIee (PI. VI fig. 3). On apercoit ces fines myrmekites m~me en
Ilaques transparentes, ou ron se rend compte que ce sont des
,ssociations de la tro'ilite avec des silicates recristallises apres la
usion. Rarement la troilite forme des plages en apparence unies
:n lumiere non polarisee mais desagregees sur les bords en arabeslues dentelliformes (PI. VI fig. 1,2). On distingue en croisant les
dcols qu'il s'agit d'un agregat de plusieurs grains; grace au pou'oir reUecteur eleve, la difference d'orientation optique des grains
Ipparait nettement. Parfois un petit grain de NiFe a eclat grisclair d'acier borde la tro'ilite. La magnetite se rencontre soit en
:ristaux plus ou moins reguliers, soit melangee a la tro'ilite dans
:es associations--ayec les silicates. EIle possede en lumiere refle:hie un eclat gris tres faible. En plaques minces elle estsouvent
:ntouree d'une aureole brune d'oxydation ferrugineuse terrestre.
~ous avons deja dit qu'accompagnee de quartz ene resulte de la
ransformation du pyroxene fondu.
Structure
On voit sur la cassure et, plus nettement, sur la surface
)olie que l'eucrite de Chaves est brechiforme. Parmi les elements
Ie la breche on distingue des fragments a structure doleritique,
les grains isoles anguleux atteignant plusieurs mm de plagioclase
,en blanc) et de pyroxene (noir), Ie tout englobe dans l'agregat de
)etits grains. En plaques minces les portions doleritiques (Pl. II)
)araissent intactes. En fI!alite - on s'en rend compte particulierenent bien en etudiant la plaqlte a l'aide de la platine de Fedoroff:lIes ont subi l'effet des actions dynamiques intenses. Les fr~Ies
laguettes feldspathiques, sont tordues, fissurees, les larges p\ages
Iyroxeniques ont des extinctions ondulees et des clivages defor[les. L'etude optique de ces mineraux en est fortement entravee.
'arfois Ie feidspath et Ie pyroxene sont partiellement fondus, ils
leviennent alors troubles remplis de poussiere noire, mais on peut
:ncore reconnaitre en lumiere convergente, bien que la figure est
leu distincte et trouble, que l'orientation optique de ce pyroxene
leforme est la m~me que cene dll cristal intact contigu. Les agre:ats a grain fin qui Ies entourent ont une structure cataclastique;
134
c'est un broyage comme il en existe dans les roches terrestres mais
saDS aucune orientation. La structure de l'eucrite de Chaves est
extr~mement heterogene, aussi bien par la taille de ses elements
constitutifs que par leur distribution. Dans certaines plaques minces Ie plagioclase en grands fragments predomine, dans d'autres
Ie pyroxene est plus abondant. Parfois Ie ciment de petits grains,
tout a fait reduit, englobe de grands elements irreguliers, dans
d'autres cas Ie dment envahit presque toute la plaque. Les grains
isoles de 0,5 a 0,7 cm ne sont probablement que des debris des
cristaux primitifs plus gros. Des taches sombres se detachent
parfois sur Ie fond gris, eUes sont composees de produits de
fusion recristallises ou Ie verre semi-transparent enveloppe des
microlites de feldspath et de petits grains de pyroxene (PI. IV
fig. 1 et 3).
Les veinules noires. Si caracteristiques pour l'eucrite de
Bereba, eUes existent aussi dans celle de 'Chaves, bien que moins
nombreuses. Eles debutent sou vent par une fente, suivant laquelle
les mineraux traverses subissent des decrochements; cette fente
s' elargit sur son prolongement et renferme alors des debris de
pyroxene et de feldspath qui plus loin encore sont remplaces par
leurs produits de fusion ou ron discerne la matiere noire probablement ferrugineuse et partiellement vitreuse et des grains de
mineraux. Souvent aussi la partie fondue noire forme des epontes
(PI. V, fig. 2), tandis que les mineraux transparents, ecrases
mais intacts, occupent la region axiale. Les veinules sont rectilignes ou sinueuses et envoient des ramifications dans leur
entourage.
L'origine de ces veinules a ete l'objet de nonibreuses dicussions. On admet generalement qu'elles sont independantes de la
crotite fondue et, vraisemblablement, anterieures a eHe. D'autre
part O. C. FARRlNGTON ( Meteorites. Chicago, 1915, p. 88) envisageait la possibilite pour leur formation de la penetration de 'la
chaleur dans les fissures des meteorites pendant leur trajet dans
l'atmosphere terrestre. A. LACROIX les a comparees aux pseudotachylites terrestres (loc. cit.) formees par la fusion locale sous
l'influence des actions mecaniques intenses.
Les veinules seraient done apparues dans la pierre avant
son detachement d'un corps celeste.
135
Composition ChImique
, - Eucrite de Chaves - Labor. d'anaI. chim. des roches. Chef du labor.
PATUREAU, Museum•
. - Eucrite de Binda, New South Wales. Analisfe MINGAYE (ANDERSON et
[INGAYE. - Rec. Australian Mus. Sydney, 1913, vol. 10, p. 49).
1
ShtO
i02
120s
7.50
0.40
0.50
15.43
0.60
15.40
7.20
0.35
0.20
0.50
0.21
0.10
raOs
ejOS
eO
InO
[gO
aO
aBO
:20
iOl
.05
:.0+
A
50.50
8.84
0.75
n.d.
15.29
0.51
16.15
6.15
0.28
0.13
n.d.
0.03
0.10
[gO-
tr.
0.96 (0.35 S)
i
eS
An%
--100.45
85
Cal cuI de mineraux normatifs
de Chaves
SiD 2
1.62
Or.
1.11
Ab.
2.10
.' An.
18.90
6.73
CaSiOs
38.50
MgSiOs
26.66
FeSiOs
1.06
MnSiOs
FeTiOs
0.91
FeOFesOs
0.70
Chromite
0.59
0.55
MerriIlite
Trollite
0.96
0.10
HIO
0.96
100.22 ( 1 )
89
100.49
Le plagioclase moyen calcuhS, en tenant compte de la
Dtasse, renferme 8S Ofo d'anorthite, alors que la de.termination au
Iicroscope (P. U.) ne donne, comnie nous l'avons vu, que 80 ou
5 Ofo. J'ai constate parfois des differences dans les indices de
:fraction des feldspaths et il est possible que les plus basiques
ont pas ete mesures. C'est la en tout cas la difference entre
~ucrite de Chaves et les autres eucrites dans lesquelles Ie plagio.ase moyen calcule est plus basique.
Parmi les pyroxenes calcules, les orthorhombiques ferromagesiens predominent, la pigeonite est en minorite ce qui est
mfirme aussi par l'etude au microscope. La magnetite et la chrolite ont ete determinees optiquement.
(1)
Fe metaIlique 0.45; VIOS 0.01; C 0.07
136
L'apparition de la merrillite dans Ie calcul pose un probleme,
car je ne l'ai pas trouvee en plaques minces. It est possible
qu'elle ait echappe it. l'observation, etant donne que les feldspaths
ont un indice de refraction assez eleve et que les birefringences
sont faibles dans les deux mineraux.
Les analyses des eucrites et des howardites sont, d'apres
mes connaissances, tres anciennes ou incompletes sauf celles que
A. LACROIX a fait refaire par F. RAOULT (loc. cit.).
L'eucrite de Chaves est comprise dans Ie groupe caracterise
par la predominance de MgO sur CaO, FeO se rapprochant de MgO.
Comme consequence nous voyons la formation de la pigeonite
(pauvre en CaO) et des pyroxenes orthorhombiques ferromagnesiens (hypersthene et bronzite).
Je cite a titre de comparaison l'analyse de l'eucrite de Binda
qui contient un pyroxene monoclinique, l'hyperstbene avec fines
lamelles d'augite, de la chromite, mais Ie Ti02 et Ie Fe205 ne sont
pas doses.
L'eucrite de Chaves vient d'augmenter Ie nombre d'eucrites
connues dans Ie monde - nombre bien faible: 17 (ou 33 si ron y
ajoute des howardites) d'apres Ie recent catalogue des meteorites
par PRIOR-HEY (London, 1953). Elle est designee dans ce catalogue sous Ie nom d'amphoterite avec un point d'interrogation, son
etude detaillee n'etant pas faite avant ceUe note.
Ce sont des types curieux de meteorites pierreuses, contenant suffisamment d'alumine et de chaux pour permettre la production d'un plagioclase basique.
Plus riches en MgO qu'en CaO, elles contiennent des pyroxenes orthorhombiques ferromagnesiens, accompagnes d'un peu de
pigeonite. Elles sont pauvres en FeNi ou m~me totalement
depourvues.
CeUe association des pyroxenes et du plagioclase basique,
ainsi que la presence des residus d'une structure doIeritique
permettent de les com parer aux pyroxenolites terrestres. La presence du quartz et de la tridymite, les phenomenes d'ecrasement,
de fusion et de recristallisation qui se retrouvent egalement
dans les roches terrestres, donnent la possibilite~ et la tentation de
dis cuter de l'origine de ses pier res et de leur histoire avant et
anre~ Ie detachement du corns celeste.
EXPLICATION DES PLANCHES
PLANCHE I
Fill. 1,2,3 - La meteorite de Chaves•. Echantillon conserve au Musee
Mineralogiqu~ de l'Institut Industriel de Porto (Dimensions:
9 X9 X12 cm ; Poids: 2.469 grs).
PLANCHE II
Portion de la structure doleritique dans l'eucrite. L. N. Gross. 35.
PLANCHE III
Fig. 1 - Tridymite (tr.) incluse dans Ie plagioclase. L. N. Gross. 90.
Fig. 2 - Tridymite (tr.) dans une fissure. L. N. Gross. 90.
PLANCHE IV
Fig. 1 - Fusion et recristallisation d'un fragment de la pierre. Baguettes blanches de feldspath. Matiere vitreuse et produits
metalliques en noir. Un petit grain de forme triangulaire du
pyroxene non fondu a gauche. L. N. Gross. 90.
Fig. 2 - Petites inclusions de pyroxene dans Ie feldspath. L. N.
Gross. 200.
Fig. 3 - RecristaIlisation apres fusion. Dans Ie coin NW, restes d'une
structure doleritique. L. N. Gross. 90.
138
PLANCHE V
Fig. 1 -,-- Fissuration dans Ie plagioclase. L. N. ~ros~. 200.
Fig. 2 - Filonnet d'ecrasement (veinule) con tenant dans l'axe une
breche des mineraux. L. N. Gross. 60.
PLANCHE VI
Fig. t - Tromte avec aureole dentelliforme.. L. N. Gross~. ~2.
Fig. 2 - Troilite. L. N. Gross. 30.
Fig. 3 - Myrmekite de trollite. L. N. Gross. 72.
E.
JEREMINE -
Eucrite de Chaves
PL. I
2
JEREIIUNE -
Eucrite de Chaves
• JEREMINE -
Eucrite de Chaves
PL. III
E.
JEREMINE -
Eucrite de Chaves
PL. IV
fEREMINE -
Eucrite de Chaves
PL. V
JEREMINE -
Eucrite de Chaves
PL. VI
2