Nature et origine des dépôts de sulfates dans les régions équatoriales et polaires de Mars : comparaison morphologique et minéralogique entre Aram Chaos et la calotte polaire Nord

par Marion Massé

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre et de l'univers. Planétologie

Sous la direction de Olivier Bourgeois et de Stéphane Le Mouëlic.


  • Résumé

    Important sulfate deposits have been detected in some equatorial regions of Mars : in the canyons of Valles Marineris, on chaotic terrains, and on Meridiani plains. In order to explain the chemical composition of these deposits, and the formation of a large volume of sediment displaying the same composition and spreading over various and extensive terrains, one of the latest hypotheses suggests a glacial origin. The aim of this thesis is to evaluate the consistency of this process by an integrated morphological and mineralogical study of sulfates found on the North Polar Cap, and on the equatorial chaotic terrains (Aram Chaos). Analysis of the North Polar Cap reveals that all the superficial sediments contain gypsum. These sulfate-bearing particles havereleased directly from the ice cap by sublimation. Winds are then responsible to the reworking of these sediments and their accumulation in the circumpolar dune field. The analysis of Aram Chaossulfate deposits reveals some bright, layered outcrops, similar to those observed in Valles Marineris and Meridiani Planum, that contain a mixing of monohydrated sulfates, ferric oxides and hydrated minerals. These deposits could also originate from glacial processes because, during the periods of high obliquity, some ice accumulations could have formed in the lower latitudes. Moreover, observation of terrestrial analogs in Antarctica demonstrates that sulfates could be formed in the ice by some post-depositional processes. These processes could reproduce the chemical composition of the martian equatorial deposits if ice and some volcanic materials was accumulated at the same time.

  • Titre traduit

    Nature and origin of sulfate deposits in equatorial and polar regions of Mars : morphological and mineralogical comparison of Aram Chaos and the North Polar Cap


  • Résumé

    D’importants dépôts de sulfate ont été détectés dans les régions équatoriales de Mars : dans les canyons de Valles Marineris, sur les terrains chaotiques, et sur les plaines de Meridiani. Afin d’expliquer la chimie de ces dépôts, ainsi que la formation d’un tel volume de sédiments de même composition, sur des surfaces larges et variées, l’une des hypothèses les plus récentes suggère une origine glaciaire. Le but de cette thèse est d’évaluer la plausibilité de ce mode de formation, par une étude morphologique et minéralogique complète des sulfates trouvés sur la calotte polaire Nord, et sur les terrains chaotiques (Aram Chaos). L’analyse des sédiments superficiels de la calotte polaire montre que ceux-ci sont riches en gypse. Ces particules riches en sulfate sont proviennent directement de la calotte polaire, s’accumulent en surface après l’ablation de la glace, et sont transportées par le vent dans les dunes circum-polaires. L’analyse des affleurements observés à l’équateur sur Aram Chaos montre des dépôts stratifiés clairs, semblables à ceux de Valles Marineris et Meridiani Planum, et contenant un mélange de sulfates monohydratés, d’oxydes de fer et de minéraux hydratés. Ces dépôts pourraient également avoir une origine glaciaire car, durant les périodes de haute obliquité, d’anciennes accumulations de glace ont pu se former aux basses latitudes. De plus, l’observation d’analogues terrestres en Antarctique révèle que des sulfates se forment effectivement dans la glace par des réactions post-dépôts, et peuvent être compatibles avec la chimie des minéraux observés à l’équateur martien si l’accumulation de la glace coïncide avec le dépôt de matériaux volcaniques.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (184 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 253-284

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