Question différentiation magmatique

[invite1e323c45]

bonjour,
j'ai bientôt un examen de géochimie, mais j'aurais une petite question car je ne suis pas sûre de tt saisir...
dans mon cours, il est dit que les concentrations K et le Rb (qui sont des alcalins incompatibles pour tous les minéraux mis a part les minéraux potassiques) augmentent lors de la différentiation...
je comprend qu'une lave plus différentié ait fondu a des taux de fusion plus faible et soit donc proportionnellement plus riche en incompatibles (hygromagmatophiles), mais si on prend par exemple un magma tholéïtique, sa différentiation et donc sont enrichissement en K et Rb vient elle juste d'une contamination par la croûte?
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[Tawahi-Kiwi]

je comprend qu'une lave plus différentié ait fondu a des taux de fusion plus faible et soit donc proportionnellement plus riche en incompatibles (hygromagmatophiles), mais si on prend par exemple un magma tholéïtique, sa différentiation et donc sont enrichissement en K et Rb vient elle juste d'une contamination par la croûte?

Salut coolpix et bienvenue sur FS,

J'ai l'impression que tu melanges les deux processus de fusion partielle et de differentiation magmatique.

La fusion partielle est la premiere etape. Un faible taux de fusion partielle va creer un liquide "riche" (tout depend de la roche parentale) en incompatibles. Si on a un taux de fusion partielle elevee, le liquide cree va etre moins riche car les elements incompatibles seront de plus en plus dilues dans la masse de liquide forme. Ce liquide forme peut etre primitif (f est eleve) et de composition grosso-modo basaltique ou peut etre evolue (f est peut eleve et/ou fonction de la roche parentale) mais la differentiation n'est qu'un processus apparaissant apres la fusion et l'extraction du liquide.

La differentiation est donc l'etape suivante. Pour des roches d'un meme taux de fusion partielle, suivant leur degre de differentiation, elles seront de plus en plus enrichie en elements incompatibles tant que ceux-ci le sont. Dans le cas des LILE, ils sont incompatibles jusqu'a la saturation de micas ou des feldpsaths alcalins.

Dans le cas d'un basalte tholeiitique classique, disons, forme par 20% de fusion partielle de manteau lherzolitique. Au depart, les LILE sont extrement dilues dans le magma. Mais a force de cristalliser des mineraux mafiques incapables d'incorporer ces elements, ceux-ci s'enrichissent dans le liquide residuel. Les roches acides purement tholeiitiques sans contamination crustale sont rares mais elles existent. Le taux de differentiation est telle qu'elles peuvent parvenir a la saturation en feldspaths alcalins; le tout en milieu 100% oceanique. Le cas du volcanisme d'arc amene a plus de contamination crustale et le passage a des series plus alcalines, voire dans certains cas shoshonitiques. Dans le cas des arcs, contamination crustale et differentiation jouent un role dans la composition du magma evolue.

T-K

[invite1e323c45]

OK, ça me semble clair.
Tu sais me donner des exemples de LILE?

J'aurais uen question un peu dans le meme genre:
pourquoi la croute continentale est elle appauvrie en terres rares légères (LREE) et enrichie en terres rares lourdes (HREE) alors que la tendance est inverse pour la croute océanique?

J'ai qq éléments de réponse mais je ne suis pas sûre d'être sur la bonne piste:

la croute continentale est issue d'un manteau primitif est la fusion de celui ci va donner une croute enrichie en LREE car elle sont plus incompatibles ET/OU le fractionnement des REE est du a la fusion d'une lherzolite a grenat formant le manteau primitif, les HREE vont donc être "gardées" par le grenat réfractaire et compatible pour ces dernières...

la croute océanique qd à elle est plus jeune et issue d'un manteau supérieur deja appauvri en LREE

Tu peu me confirmer ou m'expliquer ou je me plante?
merci bcp!

[Tawahi-Kiwi]

Tu sais me donner des exemples de LILE?

Les LILE sont les Large Ion Lithophile Elements, ce sont les elements de grand diametre ionique qui ont une faible charge electrique. Cela comprend tout les elements (normaux) de la premiere colonne (Na, K, Rb, Cs), certains de la deuxieme (Sr, Ba) et quelques autres comme Pb.

la croute continentale est issue d'un manteau primitif est la fusion de celui ci va donner une croute enrichie en LREE car elle sont plus incompatibles ET/OU le fractionnement des REE est du a la fusion d'une lherzolite a grenat formant le manteau primitif, les HREE vont donc être "gardées" par le grenat réfractaire et compatible pour ces dernières...

Oui, ces idees sont correctes. Il y aussi, pour reprendre le probleme pose dans l'autre discussion, le fait qu'une partie de la croute continentale soit formes par le volcanisme d'arc. Lors de la subduction, les fluides extraits de la transition schistes bleus - eclogite sont le principal contributeur en elements en traces et en REE lors de la formation d'un magma sous un arc. Hors l'eclogite est formee principalement de cpx et de grenat. Donc les HREE restent dans l'eclogite et ceux-ci ne participent pas a la formation de nouvelle croute continentale (d'arc).

Le fait que la croute continentale est heterogene et que la croute inferieure contient pas mal de grenat peut aussi expliquer certaines particularites geochimiques de la croute superieure.

la croute océanique qd à elle est plus jeune et issue d'un manteau supérieur deja appauvri en LREE

C'est partiellement correct, la peridotite parentale est appauvrie les quelques milliards d'annees de fusion partielle. L'autre fait est qu''il n'y aie pas de fractionnement important dans la composition des MORB. Cela semble montrer que ceux-ci sont generes a des pressions ou la phase alumineuse dans la lherzolite est de type spinelle. Si le grenat etait residuel, on verait un effet au niveau des HREE; si c'etait du plagio, l'europium aurait une aniomalie negative. La principale generation de MORB se fait a partir d'une lherzolite a spinelle (30-75km). Il n'y a donc pas de fractionnement particulier entre LREE et HREE par fusion de cette peridotite.

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1e323c45]

génial, mnt c bien clair pour moi!
un grand merci pour tes réponses!