Shatter cone

Un shatter cone, ou cône de choc, ou cône de percussion[1], est une structure rocheuse présentant des fractures divergentes en forme de cône que l’on ne trouve que dans les cratères d’impacts météoritiques ou d’explosions nucléaires. Si des structures coniques sont souvent rapportées en géologie, l’aspect en « chevelure » ou en « queue de cheval » des shatter cones est unique.

Pour les articles homonymes, voir Cône de choc.

Cône de percussion dans le calcaire provenant du bassin de Steinheim, en Allemagne.

Cône de percussion dans le calcaire provenant du bassin de Steinheim, en Allemagne.

Cône de percussion du cratère d'impact de Ries, en Allemagne.

Cône de percussion dans le calcaire, provenant de l'Astroblème de Charlevoix, Québec, Canada.

Cônes de percussion du cratère d'impact de Wells creek, aux États-Unis.

Les shatter cones font partie de la famille des impactites. Elles sont les seules pierres qui présentent des caractéristiques qui peuvent à la fois être identifiées sans microscope et être spécifiquement liées aux impacts météoritiques[2]. Souvent, le terme « stries » est inadéquatement utilisé (même par les chercheurs) pour décrire les fractures de la surface, qui constituent en fait la zone de séparation de la roche hôte[3].

Des études ont montré que la pression nécessaire à la genèse des shatter cones était dans la gamme de 2 à 30 GPa. En fonction de la taille et de la vitesse de l'astéroïde à l'origine de l'impact, les pressions nécessaires à "produire" des shatter cones seront atteintes à partir d'une certaine distance du point d'impact et jusqu'à une certaine limite. En effet, au-delà de cette limite, les pressions ne sont plus suffisantes à la genèse de ces structures. À titre d'exemple, les shatter cones de l'Astroblème de Charlevoix (54 km de diamètre) se retrouvent entre 5 et 7,5 km du point d'impact.

Cônes de percussion dans leur environnement sur l'estran de l'Astroblème de Charlevoix, au Québec, Canada.

En général, le cône pointe vers le centre de l’impact, bien que cela ne soit pas toujours le cas en raison des hétérogénéités du sous-sol qui peuvent désorienter l’onde de choc, et donc l’orientation des cônes, ou des mouvements ultérieurs du sous-sol (tectonique, glissements, etc.). Les cônes les mieux développés se retrouvent essentiellement dans les sous-sols sédimentaires où ils peuvent atteindre plusieurs mètres, alors qu’ils sont beaucoup plus petits dans les sous-sols cristallins.

Les premiers cônes ont été identifiés en 1905 par Branca et Frass dans le bassin de Steinheim, en Allemagne[4] ; leur origine par impact fut démontrée en 1947 par Dietz.