Géochronologie et isotopes stables du Fe, Cu, Zn et Ga d'échantillons lunaires appartenant à la Mg-suite

Abstract

La suite magnésienne est une des lithologies majeures présente à la surface de la Lune. Cependant, cette suite de roches est entourée d’une multitude d’inconnues notamment concernant son origine et sa mise en place. Cette étude vise donc à mieux contraindre les différents paramètres de la Mg-suite grâce à des analyses élémentaires par ICP-MS mais également grâce à une approche multi-isotopiques par mesures MC-ICP-MS. Les mesures ont été effectuées sur quatre échantillons de la mission Apollo 17 : 76335, 77075, 77215 et 78236. Il a tout d’abord été montré qu’aucun impact récent ne semblait avoir affecté la composition des échantillons. La composition de la source de chaque échantillon a donc pu être inférée par analyses des spectres de terres rares, des isotopes stables et des isotopes radioactifs. Cette étude démontre que la Mg-suite serait en réalité une suite de roches inhomogène montrant plusieurs mécanismes de formation et plusieurs sources mantelliques. En effet, les quatre échantillons analysés proviendraient de deux sources mantelliques distinctes. De plus, les interprétations des données montrent des contributions et contaminations variables de matériel tel que du KREEP, de l’IBC ainsi que de la croûte anorthositique.

The magnesian suite is one of the major lithologies present on the Moon's surface. However, there are many unknowns surrounding this rock suite, notably regarding its origin and emplacement. This study therefore aims to better constrain the various parameters of the Mg-suite through elementary analysis by ICP-MS, as well as a multi-isotopic approach using MC-ICP-MS measurements. The measurements were carried out on four samples from the 17 Apollo mission: 76335, 77075, 77215 and 78236. Firstly, it was shown that no recent impact appeared to have affected the composition of the samples. The source composition of each sample could thus be inferred from rare-earth spectra, stable isotopes and radioactive isotopes analysis. This study shows that the Mg-suite is in fact an inhomogeneous suite of rocks presenting several formation mechanisms and several mantle sources. In fact, the four samples analysed come from two distinct mantle sources. Furthermore, interpretations of the data show variable contributions and contamination by material such as KREEP, IBC and the anorthositic crust.