Accrétion et différentiation des planétésimaux et des planètes telluriques : contraintes apportées par le système ¹⁸²Hf-¹⁸²W

par Mathieu Touboul

Thèse de doctorat en Géochimie

Sous la direction de Bernard Bourdon et de Thorsten Kleine.

Soutenue en 2008

à Paris 7 .


  • Résumé

    Le chronomètre à courte période ¹⁸²Hf-¹⁸² W (T1/2 = 8,9 Ma) est un instrument puissant d'investigation de révolution du système solaire primitif. Les isochrones internes pour les acapulcoites et les lodranites conduisent à des âges Hf-W de -5 Ma après la formation du système solaire et de ~6 et -10 Ma pour les chondrites H5 et H6. Cette séquence chronologique révèle que l'accrétion du corps parent des chondrites H (entre -2 et -4 Ma) est plus récente que celle du corps parent des acapulcoites et des lodranites (entre -1,5 et -2,5 Ma), elle-même postérieure à l'accrétion des planétésimaux différenciés (moins d'-1 Ma après la formation du système solaire). Elle suggère que le degré de différenciation des planétésimaux est essentiellement contrôlé par l'abondance de ²⁶AI incorporé lors l'accrétion, donc par leur temps d'accrétion. Les nouvelles données isotopiques du W obtenues pour une série d'échantillons lunaires montrent que les produits de la cristallisation de l'océan magmatique lunaire ont tous une composition isotopique identique, dont la valeur est similaire à celle du manteau terrestre. La mise en évidence de ces signatures isotopiques identiques conduit à une révision importante de l'âge Hf-W de différenciation de la Lune : précédament estimé à -30 Ma, elle doit être intervenue plus de 60 Ma après la formation du système solaire. De plus, la similarité de composition isotopique des manteaux terrestre et lunaire indique que la formation de la lune, donc la fin de l'accrétion de la Terre, a eu lieu 62⁻¹º₊₉₀Ma après la formation du système solaire et suggère une rééquilibration des isotopes du tungstène entre l'océan magmatique terrestre et le disque proto-lunaire.

  • Titre traduit

    Accretion and differentiation of planetesimals and terrestrial planets : constraints from the ¹⁸²Hf-¹⁸²W System


  • Résumé

    The short lived ¹⁸²Hf-¹⁸²W chronometer (T1/2 = 8. 9 Ma) is a powerful tool for investigating the evolution of the early solar System. The internal isochrones for acapulcoites and lodranites yields Hf-W ages of -5 Ma after the start of the solar System and of -6 et -10 Ma for the H5 and H6 chondrites. This chronological sequence shows that the accretion of the H chondrite parent body (between -2 and -4 Ma) is more recent than this of the acapulcoite-lodranite parent body (between -1. 5 and -2. 5 Ma), which occurred after the accretion of differentiated planetesimals (less than -1 Ma after the start of the solar System). This sequence of events suggests that the degree of differentiation of planetesimals is mainly controlled by the abundance of ²⁶AI incorporated during accretion and, therefore, by their accretion time. The new W isotope data obtained for a series of lunar samples show that the products of the lunar magma ocean crystallization ail have an identical W isotopic composition, which is similar to the composition of the Earth's mantle. The identification of identical isotopic signatures yields a significant revision of Hf-W ages of the lunar differentiation from -30 Ma to more than ~60Ma after the start of the solar System. In addition, the similarity of W isotope compositions of lunar and terrestrial mantles indicates that the formation of the Moon, and hence the termination of the Earth's accretion, occurred 62⁻¹º₊₉₀Ma after the formation of the solar System and suggests an equilibration ofW isotopes between the terrestrial magma ocean and the proto-lunar disk in the aftermath of the giant impact.

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  • Détails : 1 vol. (290 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
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  • Cote : TS (2008) 215

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  • Cote : 08 PA07 7215
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