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. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

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.

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.

Résumé

Important sulfate deposits have been discovered in various equatorial regions of Mars : the canyons of Valles Marineris, chaotic terrains, and Meridiani plains. In order to explain the chemical composition of these deposits and the formation of such a large volume of sediments displaying the same composition and 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 hypothesis by an integrated morphological and mineralogical study of sulfates found on the North Polar Cap and on equatorial chaotic terrains (Aram Chaos). The analysis of the North Polar Cap reveals that all the superficial sediments contain gypsum. These sulfate-bearing particles have been released directly from the ice cap by sublimation. Winds are then responsible for the reworking of these sediments and their accumulation in the circumpolar dune field. The analysis of Aram Chaos sulfate deposits reveals some bright, layered outcrops, similar to those observed in Valles Marineris and in Meridiani Planum ; they contain a mixture of monohydrated sulfates, ferric oxides and hydrated minerals. These deposits could also originate from glacial processes because climate models and morphological analyses show that, during periods of high obliquity, ice accumulations can have formed in the lower latitudes. Moreover, the observation of terrestrial analogs in Antarctica demonstrates that sulfates can form in ice by post-depositional processes. These processes could reproduce the chemical composition of the Martian equatorial deposits if ice and some volcanic materials were accumulated at the same time.
D'importants dépôts de sulfates ont été découverts dans certaines régions équatoriales de Mars : les canyons de Valles Marineris, les terrains chaotiques, et 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 aussi 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 comparative 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 sulfates proviennent directement de la calotte polaire, s'accumulent en surface par 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 de Meridiani Planum ; ils contiennent 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-dépôt, 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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Dates et versions

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  • HAL Id : tel-00762257 , version 1

Citer

Marion Massé. 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.. Planétologie. Université de Nantes, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00762257⟩
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