Les chondrites CM sont des météorites pierreuses appartenant à la classe des chondrites carbonées. Le « M » de leur nom est l'initiale du nom de leur lithotype, la météorite de Mighei. C'est le type le plus fréquent de chondrites carbonées.
Présentation et taxonomie Les classes principales des météorites sont les chondrites ordinaires et les chondrites carbonées, à côté desquelles on trouve des classes plus rares comme celles des enstatites et des uréilites. Le terme « chondrite » indique que les spécimens contiennent (ou peuvent avoir contenu) des chondres dans une matrice. Celles-ci sont des gouttelettes refroidies de minéraux, antérieures aux météorites elles-mêmes. Le terme « carboné » distingue des chondrites ordinaires mais certaines météorites à enstatite et à uréilite peuvent avoir plus de carbone que les chondrites de type C , (chapitre : "Chondrites and their Components"). Pourtant, toutes les chondrites C se distinguent des chondrites ordinaires par une teneur en carbone non négligeable (entraînant une couleur sombre), plus d'autres volatils, donnant une densité plus faible. Après la mise au point des classes, une définition plus rigoureuse a été trouvée : les chondrites C contiennent proportionnellement plus de magnésium que les chondrites ordinaires.
Les types de chondrites C comprennent les CI, CM, CO, CV, CK, CR et groupes inférieurs (CH, CB et les météorites C non classées). Les spécimens se voient attribuer un groupe selon leurs qualités pétrologiques et chimiques, groupe nommé à partir d'un exemple marquant. En résulte CI pour « comme Ivuna » (Ivuna-like), CM est donc « comme Mighei » (Mighei-like), CO, « comme Ornans », etc. Le groupe CM ressemble le plus aux chondrites CI et CO. La classification « CM-CO » est parfois utilisée . Les trois groupes contiennent des isotopes de titane 50Ti et de chrome 54Cr clairement anormaux.
Les chondrites C sont beaucoup plus rares que les chondrites ordinaires, mais le groupe CM en est « le type le plus abondant » du groupe des « carbonés ». Le catalogue des météorites MetCat, recense en tout, 16 chutes de CM (entrées observées, puis récupérations), et 193 découvertes (météorites avec entrées non observées, éventuellement anciennes). Le deuxième groupe de chondrites C le plus représenté est celui des CO . Les chondrites C ont cumulé donc, selon MetCat en 2023, 36 chutes et 435 découvertes.
Types pétrologiques Les chondrites C en général, dont notamment les chondrites CM, ont de faibles densités pour les météorites. Les CM sont légèrement plus denses () que les CI, mais moins denses que les CO et les autres C-chondrites. Cela est dû à une combinaison de bréchification (roche lithifiée à partir de fragments de roches antérieures) comprenant des porosités et des matériaux constitutifs légers natifs . Notons qu'il y a de rares CM non bréchifiés comme Y-791198 et ALH81002.
Basé principalement sur la pétrologie, les premiers scientifiques ont tenté de quantifier différentes météorites. Gustav Rose, à qui l'on doit les termes de « chondre », « chondrite » et « chondrites carbonées » , puis Tschermak ont conçu les premières taxonomies. Dans le schéma de 1904 d' , les chondrites CM d'aujourd'hui seraient "K" (["kohlige Meteorite"]). Wiik a publié le premier système moderne en 1956, divisant les météorites en types I, II et III. Les CM relevaient du Type II de Wiik.
Les chondrites CM sont par essence toutes de type II sur l'échelle pétrographique de Van Schmus et Wood définie en 1967. À ce moment-là, les récupérations de CI et de CM étaient suffisantes pour définir l'extrémité «gauche» de l'échelle (altération aqueuse). Les types 4 à 6 indiquent une altération thermique croissante et le type 3 est supposé inchangé. Type 1 2 3 4 5 6 7 Homogénéité des compositions d'olivine et de pyroxène - > 5 % d'écarts moyens ≤ 5ɥ Homogène État structurel du pyroxène à faible teneur en calcium - Principalement monoclinique > 20 % monoclinique ≤ 20 % monoclinique Orthorhombique Degré de développement du feldspath secondaire - Grains primaires mineurs Grains secondaires < Grains secondaires 2- Grains secondaires > Verre chondrale Altéré ou absent Principalement modifié, certains conservés Clair, isotrope Dévitrifié Absent Métal : teneur maximale en nickel - < 20 % Taénite mineure ou absente > 20 % kamacite et taénite en relation d'exsolution Sulfures : Teneur moyenne en Ni - > 0,5 % < 0,5 % Texture globale Pas de chondres Limites nettes des chondres Certains chondres peuvent être discernés, moins d'arêtes vives Chondrules mal délimitées Textures primaires détruites Matrice Grain fin, opaque Opaque à grain fin Opaque à transparent Transparent, recristallisé Teneur en carbone en vrac ~ 2,8 % ~ 0,6–2,8 % ~ 0,2–1,0 % < 0,2 % Teneur en eau en vrac ~ 20 % ~ 4-18 % 0,3-3 % < 1,5 %Van Schmus, Bois 1967 ; Sears, Dodd 1988 ; Brearley, Jones 1998 ; Weisberg 2006
Les groupes modernes « V » et « O » ont été désignés par Van Schmus en 1969 comme divisions de Type 3, comme « sous-classe C3V »et « C3O » . Wasson a ensuite ajouté « C2M » en 1974, depuis lors, les C2M ont généralement été abrégés en « CM », tout comme les autres groupes . +Types pétrologiques par groupe Groupe 1 2 3 4 5 6 7 CI CM RC CH CC CV CO CK D'après Weisberg et al. 2006, Giese et al. 2019. Remarque : il existe un spécimen CV2 unique, désigné par Mundrabilla 012.
Chondrules et similaires En tant que météorites de type 2, les chondrites CM possèdent encore certains chondres, les autres ont été modifiés ou dissous par l'eau. Les CO contiennent davantage de chondres ; quant aux CI, ils présentent soit des traces d'anciens chondres (« pseudomorphes »), soit, comme l'affirme certaines opinions, n'en ont jamais contenu. De nombreux chondres CM sont entourés de bords de minéraux accessoires, ou d'auréoles de matériaux de chondres altérés par l'eau .
Les chondres des chondrites CM, bien qu'en moins grand nombre, sont plus grands que ceux des CO. Alors que les chondres des CM ont un diamètre moyen plus petit (environ ), ceux des CO sont exceptionnellement petits (environ ). Cela peut s'expliquer par un biais du survivant : si l'eau dissout les chondres des CM élimine en premier ceux qui sont déjà petits, les plus grands peuvent subsister et être observés, bien qu'avec moins de matériau d'origine. De même, les CM contiennent des inclusions mineures riches en calcium et en aluminium (CAI).
Matrice La matrice des CM (matériau broyé, entre les chondres) a été décrite comme « spongieuse ».
Les grains de silicates d'olivine et de pyroxène sont également moins nombreux dans les météorites CM que dans les CO, mais plus nombreux que dans les CI. Comme pour les chondres, ces grains sont sensibles à l'eau et suivent la progression de l'eau de l'échelle pétrographique. Les grains de métal libre suivent également cette évolution. Les météorites CO contiennent des niveaux plus élevés de métal libre, tandis que les CI ont majoritairement oxydé le leur. Les CM se situent entre les deux.
Métal libre et grains d'olivine/pyroxène ont été largement ou principalement altérés pour former la matière de la matrice. Une météorite CM contiendra plus de matrice qu'une CO, mais moins qu'une CI (qui sont essentiellement constituées de matrice, selon Van Schmus & Wood 1967).
En 1860, Friedrich Wöhler prétend par sérendipité que la matrice est faite de serpentinite. En 1973, Fuchs , échoue à en identifier les phyllosilicates constitutifs, et définit la matrice comme (PCP). La cronstedtite est décrite par Kurat et Kracher dans le magazine Meteoritics en 1975.
Tomeoka et Buseck, identifiant la cronstedtite et la tochilinite en 1985, ont nommé un matériau de matrice « FESON » (pour couches Fe-SO-Ni), ainsi que le rétroacronyme pour PCP. Les auteurs ultérieurs utiliseront le terme TCI, (intercroissances tochilinite-cronstedtite). la chlorite, la vermiculite et la saponite représentent les phyllosilicates moins courants .
Sous-classification Le groupe CM est à la fois vaste et diversifié. Plusieurs tentatives ont été faites pour subdiviser le groupe au-delà du typage Van Schmus-Wood. McSween 1979 était une des premières propositions. Après lui, ceux-ci ajoutent un suffixe après le type pétrologique, avec « CM2.9 » faisant référence à des spécimens de type CO moins altérés, et « CM2.0 » étant des météorites de type CI plus altérées. Aucun vrai spécimen 2.9 n'a été catalogué récemment.
L'étude McSween 1979 apporte un classement de la quantité de matrice par rapport à la quantité totale, et mesure l'épuisement du fer dans la matrice, pour quantifier les degrés d'altération les plus élevés.
L'étude Browning 1996 conçoit une formule appelée « MAI » (indice d'altération minéralogique), quantifie la quantité de grains de silicate non altérés et gradue le niveau d'altération des chondres pour quantifier l'altération.
La publication Rubin 2007 ajoute la mesure des carbonates, avec plus de dolomite et moins de calcite indiquant une altération plus élevée.
Howard 2009, 2011 mesure l'abondance totale des phyllosilicates pour quantifier l'altération.
L'étude Alexandre 2012, 2013 mesure le niveau de deutérium, le rapport C/H et les isotopes d'azote pour quantifier l'altération.
La recherche d'un système de classification se poursuit, car les systèmes existants diffèrent sur les spécimens. La météorite de Murchison est systématiquement classée comme peu altérée, les auteurs diffèrent toutefois sur certaines pierres plus altérées.
Exemples de transitions CM-CO Météorite de Paris - décrite comme . ALHA77307 Météorite d'Adélaïde Acfer 094 MAC87300, MAC88107
CM-CI Météorite de Bells EET83334 ALH88045 Lac Tagish Dhofar 225
Eau Les chondrites CI et CM sont « riches en eau ». Les CM contenant 3 à 14 % en poids d'eau. L'eau est contenue dans la tochilinite, la cronstedtite, et d'autres cristaux.
C'est cette eau, et non celles des comètes, qui est à l'origine probable des océans de la Terre ce qui est mis en évidence par le traçage isotopique (principalement celui du deutérium, mais aussi d'autres éléments).
Inclusions fluides Des inclusions fluides contenant de l'eau de météorite sont décrites depuis longtemps , cependant, la présence native d'eau a été mise en doute en raison, par exemple, de la contamination par les liquides de coupe lors de la découpe en lames des échantillons. Des processus plus modernes permettent de nouvelles mesures avec la préparation sans eau.
Chimie Les chondrites carbonées, comme leur nom l'indique, contiennent des composés carbonés appréciables. Les chondrites C comportent le carbone natif, des composés simples comme les carbures et carbonates métalliques, les chaînes organiques et les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).
L'abondance en éléments de certains groupes de chondrites C est connue depuis longtemps pour sa ressemblance avec les valeurs d'abondance solaire. Les chondrites CI, en particulier, leur correspondent ; phénomène qualifié de « quelque peu miraculeux ». Seules les planètes géantes gazeuses ont la masse pour retenir spécifiquement l'hydrogène et l'hélium. Cela s'étend à la plupart des gaz nobles, et à des quantités moindres les éléments N, O et C, les atmophiles. D'autres éléments - volatils et réfractaires - ont des correspondances entre les chondrites CI et la photosphère solaire et le vent solaire, de sorte que le groupe CI est utilisé comme étalon cosmochimique. Comme le soleil représente 99 % de la masse du système solaire, connaître l'abondance solaire est le point de départ de toute autre partie ou processus de ce système .
La correspondance solaire est similaire mais plus faible dans les chondrites CM. Les éléments plus volatils se sont quelque peu raréfiés par rapport aux CI, et les éléments plus réfractaires quelque peu enrichis.