Une récente découverte au Brésil révèle un vaste champ de verre naturel s’étendant sur plus de 900 kilomètres, composé de tectites formées lors de l’impact d’un astéroïde. Ces fragments, datant de 6,3 millions d’années, offrent un aperçu fascinant des événements géologiques majeurs du passé.
Illustration de l’impact d’un astéroïde sur la Terre : de tels événements peuvent faire fondre la roche superficielle et générer des tectites, des fragments de verre naturel découverts au Brésil.
Au Brésil, entre les états de Minas Gerais, Bahia et Piauí, des scientifiques ont mis à jour le premier champ de verre naturel du pays : une zone de plus de 900 kilomètres parsemée de « tectites », des fragments vitrifiés qui se forment lors des impacts d’astéroïdes sur la Terre. Ces fragments, principalement de couleur noire et appelés « geraisites » du nom de l’état brésilien où ils ont été découverts pour la première fois, auraient vu le jour suite à un impact d’astéroïde il y a environ 6,3 millions d’années.
Cette hypothèse repose sur l’analyse isotopique de l’argon, qui établit l’origine des tectites vers la fin du Miocène. La découverte est détaillée dans un nouveau carnet publié dans la revue Geology par une équipe de chercheurs dirigée par le géologue Alvaro Penteado Crósta de l’Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP).
À ce jour, les chercheurs ont collecté plus de 600 fragments, pesant de moins de un gramme jusqu’à environ 85 grammes et atteignant des longueurs allant jusqu’à 5 centimètres. Cependant, dans les premières phases de l’étude, les geraisites avaient seulement été localisées dans trois communes du nord de Minas Gerais – Taiobeiras, Curral de Dentro et São João do Paraíso – sur une zone initialement estimée à environ 90 kilomètres.
Carte de la distribution des « geraisites » au Brésil : les fragments de tectite ont été découverts entre les États de Minas Gerais, Bahia et Piauí le long d’une bande dépassant 900 kilomètres. Crédit : Álvaro Penteado Crósta/IG–UNICAMP
« Les nouvelles découvertes en provenance des états voisins de Bahia et Piauí ont considérablement élargi la zone de distribution, explique Crósta. Cette expansion concorde avec ce qui a été observé dans d’autres gisements de tectites à travers le monde, et l’étendue du champ dépend directement de l’énergie de l’impact.
Le cratère associé à l’impact n’a cependant pas encore été localisé. D’après les chercheurs, il pourrait se situer dans le cratone de São Francisco, l’une des régions les plus anciennes de la croûte continentale sud-américaine, mais il pourrait aussi avoir été érodé ou enseveli au fil des millions d’années.
De l’impact au verre : le secret des « geraisites » découvertes au Brésil
Les geraisites résultent d’un processus extrêmement violent. Lorsqu’un grand astéroïde touche la Terre, l’énergie libérée peut faire fondre instantanément de grandes quantités de roche en surface. Le matériau fondu est expulsé dans l’atmosphère et, au cours de sa descente, se solidifie en petites gouttes de verre.
Les échantillons brésiliens présentent des formes aérodynamiques typiques de ce phénomène : sphères, ellipsoïdes, gouttes, disques et même manches. À première vue, ils semblent noirs et opaques, mais sous une lumière intense, ils deviennent translucides, avec une teinte verte-grisée.
Les « geraisites », les tectites découvertes au Brésil : fragments de verre naturel formés lors de l’impact d’un astéroïde il y a environ 6,3 millions d’années. Crédit : Álvaro Penteado Crósta/IG–UNICAMP
Les surfaces sont également couvertes de minuscules cavités. « Ces petites cavités résultent de bulles de gaz qui ont échappé durant le refroidissement rapide du matériau fondu lors de sa traversée dans l’atmosphère, précise Crósta. Un processus similaire se retrouve dans la lave volcanique, mais il est particulièrement caractéristique dans les tectites.»
Les analyses chimiques ont confirmé l’origine par impact. Les geraisites contiennent de fortes concentrations de silice et des traces de lechatelierite, une forme de silice vitreux qui apparaît à des températures très élevées. Un autre indice clé est la très faible teneur en eau, comprise entre 71 et 107 parties par million.
« Ceci est l’un des critères essentiels pour classer un matériau comme tectite », souligne Crósta. Les verres volcaniques, tels que l’obsidienne, contiennent beaucoup plus d’eau, alors que les tectites sont notoirement beaucoup plus sèches.
Les scientifiques développent désormais des modèles mathématiques pour estimer la puissance de l’impact, la vitesse de l’objet et le volume de roche fondue généré par cet événement.