Les uréilites sont des achondrites ultrabasiques composées principalement d'olivine et de pyroxène, mais conservant des caractères chondritiques primitifs : une teneur élevée en carbone, en éléments sidérophiles et en gaz rares. Leur corps parent reste une énigme : il combine un équilibre textural et des compositions chimiquement primitives. Presque toutes les uréilites sont bréchifiées et choquées. Les feldspaths et la silice y sont extrêmement rares, ce qui s'explique par le retrait de 15–25 % du matériau d'origine lors d'une fusion partielle. Les uréilites polymictes, comme EET 87720, contiennent des fragments de différentes lithologies et donnent accès à un plus large éventail de roches du corps parent. Les travaux voisins dans les archives concernent la minéralogie des météorites différenciées, les astéroïdes dominés par l'olivine et les expériences de fusion partielle, tous dans la lignée de l'étude de la différenciation précoce des petits corps.
On a étudié une lame mince de EET 87720 TS57 de 30 µm d'épaisseur. La composition des minéraux a été déterminée par microsonde électronique (JEOL JXA-8530F). Les isotopes triples de l'oxygène ont été mesurés par spectrométrie de masse à ions secondaires sur un appareil IMS 1280 avec un faisceau de Cs+ de 2 nA focalisé à ~12 µm. Pour cartographier la structure interne de la spinelle, on a utilisé la microscopie de diffraction des rayons X en champ sombre (DFXM) sur le synchrotron ESRF, ligne ID03, énergie 17 keV, réflexion (400). On a collecté 36 couches avec un pas de 1 µm, reconstruit le volume et produit des cartes de mosaicité et de désorientation locale (KAM). La température de cristallisation a été estimée par le géothermomètre de distribution de l'aluminium entre olivine et spinelle.
Dans EET 87720, on a trouvé deux gros grains de spinelle alumineuse de 400–500 µm, de couleur rose, avec des teneurs en Al2O3 de 56.4–58.7 % en poids et en Cr2O3 de 11.3–11.8 % en poids. La composition du cœur d'un grain est (Mg0.87Fe0.13)(Al1.73Cr0.23Fe0.04)O4. Les isotopes de l'oxygène de la spinelle et de l'olivine associée se situent sur la ligne CCAM, dans le champ des uréilites ; pour l'olivine, δ18O atteint ~9.7‰, élargissant la plage connue. La distribution de l'aluminium entre olivine et spinelle donne une température de cristallisation de 1318±43 K. La DFXM a révélé trois niveaux de microstructure : une courbure répartie du réseau, des bandes de glissement localisées et des joints de domaines de mosaicité cohérents. La mosaicité RMS maximale est de ~0.795° ; la mosaicité RMS des couches diminue de ~0.26–0.29° près de la surface supérieure à ~0.16–0.19° dans la partie inférieure du grain.
Ce travail se distingue des études voisines par la première caractérisation détaillée d'une spinelle alumineuse dans une uréilite, un minéral qui n'avait presque jamais été rencontré dans les uréilites, et si c'était le cas, sous forme de chromite ou d'ulvospinelle. C'est la première reconstruction tridimensionnelle de la déformation cristalloplastique dans une spinelle alumineuse du corps parent des uréilites. La découverte montre que les liquides alumineux précoces sur le corps parent des uréilites ont pu se conserver localement, malgré leur disparition quasi totale de la masse principale des uréilites.
Le sujet peut se développer par la recherche de spinelle alumineuse dans d'autres uréilites polymictes et la comparaison de sa composition isotopique avec les réservoirs connus. D'autres études DFXM sur d'autres réflexions permettront de déterminer les systèmes de glissement actifs et de préciser l'histoire du chargement par impact. Des expériences de cristallisation de liquides alumineux à basse pression et faible fugacité d'oxygène aideront à tester le scénario proposé pour la formation de la spinelle.
Les résultats influenceront les modèles d'évolution thermique et de différenciation du corps parent des uréilites, ainsi que l'interprétation des déformations de choc dans les météorites.
Effectuer une recherche de spinelle alumineuse dans d'autres échantillons d'uréilites et réaliser des DFXM sur plusieurs réflexions pour indexer les joints. Compléter les données avec les isotopes de l'oxygène pour les petits fragments de la matrice.
Ce travail est directement lié au problème non résolu de l'origine et de l'évolution du corps parent des uréilites : comment concilier l'équilibre textural avec la composition chimique primitive. La découverte de spinelle alumineuse fournit une preuve directe rare d'un liquide alumineux précoce qui a été presque entièrement éliminé lors de la fusion partielle. Cela comble le fossé entre les modèles expérimentaux de fusion partielle d'un précurseur chondritique et la minéralogie réelle des uréilites.
La spinelle de EET 87720 a une couleur rose visible même en lumière polarisée, un cas rare pour les uréilites où dominent généralement l'olivine et le pyroxène. Le grain de spinelle de 400–500 µm peut être comparé à un grain de sable, mais à l'échelle des uréilites, c'est un géant : les spinelles accessoires typiques y sont des dizaines de fois plus petites.