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Les processus sédimentaires sur Mars

Dans les roches sédimentaires de Mars, les concentrations en éléments traces lithophiles, métaux et semi-volatiles quantifiés par la LIBS de ChemCam mettent en évidence divers processus d’altération qui se sont produits selon des conditions environnementales distinctes. Nous allons donner ci-dessous quelques exemples de résultats, élément par élément. Durant les 100 premiers sols martiens, le rapport K/Rb mesuré par Ollila et al. (2014) dans les roches, sables, grains et sols varie considérablement (entre 1070 et 100), témoignant de la diversité des matériaux sédimentaires de Gale. La majorité des cibles présentent un rapport K/Rb proche de celui de la croûte continentale terrestre égal à 291. On notera quelques grains grossiers à plus faible rapport K/Rb en comparaison à la plupart des roches de Gale : leur plus forte teneur en Rb est liée à la prédominance de feldspaths alcalins peu altérés qui a favorisé les substitutions K-Rb. Des enrichissements en lithium, rubidium, strontium et barium dans des matériaux sédimentaires analysés par ChemCam durant les 100 premiers sols martiens, ont été associés à l’adsorption de ces éléments à la surface de minéraux argileux, indiquant donc des processus d’altération aqueuse probablement basse température. Comme nous l’avons vu précédemment, la présence de fluorine potentiellement contenue dans des micas et des fluoro-apatites disséminées à Yellowknife Bay et Murray, suggère une origine détritique depuis une source sûrement magmatique. Des minéraux secondaires contenant de la fluorine (e.g. fluorites) ont été également observés à Rocknest et Garden City, suggérant soit de l’altération aqueuse basse température à faible rapport eau-roche, soit au contraire une circulation d’un fluide hydrothermal chaud (200°C). Dans les roches sédimentaires de Yellowknife Bay et Kimberley, des teneurs en manganèse anormalement élevées ont été mesurées : de fines couches de MnO2 recouvrent la surface de fractures à Kimberley et de matériaux sédimentaires à Yellowknife Bay. La précipitation de ces oxydes nécessite une atmosphère martienne bien plus oxydée qu’elle ne l’est actuellement, ce qui témoigne d’une histoire atmosphérique passée (post Hespérien tardif) bien plus complexe qu’un simple modèle d’atmosphère réductrice.

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