Cristallisation fractionnée

[Feliraf02]

Bonjour , j'ai un exercice sur la différenciation d'un liquide basaltique par la cristallisation fractionnée .
J'ai l'étape de la cristallisation : olivine = 10% forstérite + 8% augite = augite+2% plagioclase =labrador
et j'ai un tableau au quelle j'ai les concentrations de liquide initial, 10% forstérite , 8% augite et 2% plagioclase et moi je dois calculer la concentration de l'olivine , de l'augite et du labrador .
Je pensais utilisé la formule du "Bilan de masse exprime le fractionnement d’un élément entre liquide et solide " .
Mais je suis perdu a savoir qui est le liquide résiduel et le cumulat
Merci pour vôtre aide .
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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Mais je suis perdu...

y'a pas que toi, je n'ai strictement rien compris a ta question ...

Tu parles d'olivine mais tu l'exprimes en forsterite modale?, que represente alors les 10%, meme chose pour l'augite, plagioclase etc.
Que veux tu dire par "concentrations de liquide initial" ? bref, sans question claire, pas de reponse claire possible

T-K

[Feliraf02]

L'étape de la cristallisation : olivine = 10% forstérite + 8% augite = augite+2% plagioclase =labrador
et j'ai un tableau au quelle j'ai les concentrations de liquide initial, 10% forstérite , 8% augite et 2% plagioclase et moi je dois calculer la concentration de l'olivine , de l'augite et du labrador
Et voici le tableau que je dois complété

[Tawahi-Kiwi]

je dois calculer la concentration de l'olivine , de l'augite et du labrador

la concentration d'olv, cpx et plag dans quoi ?
Manifestement, la proportion modale de cristallisation semble etre 0.1olv+0.08cpx+0.05pl dans un systeme ou f=0.77. Mais cette table est pour le moins pas claire...

Si c'est betement ca, il s'agit d'une somme proportionee de chacune des phases pour la partie cristalline et une soustraction proportionee du liquide parent pour la partie liquide residuelle.
Je ne sais pas exactement ce que tu dois remplir dans cette table, je suppose qu'il s'agit uniquement du liquide residuel, le reste etant assez trivial.
Ce que tu dois faire est donc liq_initial - 10% olv - 8%cpx - 5% pl = liq_residuel.

Je n'ai aucune idee de ce que la forsterite a avoir la dedans.

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[Feliraf02]

Attendez je vais vous mettre le sujet en entier peut etre que ça va vous guidez
"Calculer la composition des liquides résiduels obtenues après cristalisation en 3étape successive d'un certain pourcentage de minéraux dans un magma basaltique : 1-olivine,augite,labrador,puis2-labrador seul -3 magnétite seul"

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

L'exercice est particulierement pas clair. Je ne vois toujours pas ce que la fosterite a avoir la dedans.

Neanmoins, ce que j'ai dit dans mon message precedent est toujours correct pour resoudre l'exercice.
liq_initial - 10% olv - 8%cpx - 5% pl = liq_residuel. = liq_initial - cumulat = liq_residuel.
La derniere colonne se calcule en renormalisant ce liq_residuel sur 100%.

La seconde table se fait exactement de la meme facon que la premiere etape, ou la fraction cumulée est differente.

Si tu ne comprends pas ce que les liquides et cumulats signifient, ce n'est pas l'exercice qui te pose probleme, mais la theorie et la definition de cumulat, liquide residuel, liquide parent et differentiation magmatique.

T-K

[Feliraf02]

Je suis d'accord avec que l'exercice est pas vraiment claire .
Ce que je comprend pas c'est que :
liqinitial - 10% olv - 8%cpx - 5% pl = liqresiduel. = liqinitial - cumulat = liqresiduel ( pour ça je suis d'accord )
on me demande de calculer l'olivine et de l'augite et labrador , ce sont les cumulats sinon je vois pas ce que c'est dans l'exo ?

[Tawahi-Kiwi]

on me demande de calculer l'olivine et de l'augite et labrador , ce sont les cumulats sinon je vois pas ce que c'est dans l'exo ?

Je suppose qu'il s'agit de la composition de roche totale du cumulat. Si tu echantillonais un tel cumulat, le broie en poudre et l'analyse, quel analyse chimique obtiendrais tu ?

T-K

[Feliraf02]

On a une péridotite

[Tawahi-Kiwi]

On a une péridotite

Ce n'est pas une analyse chimique, c'est une analyse lithologique que tu donnes. Je suppose que dans la colonne 23% cristaux, c'est la composition (chimique) de roche totale du cumulat qui est demandee.

T-K

[Feliraf02]

Je suis désolé , c'est la première qu'on fait un exercice de ce genre .
Si je comprend bien on a liquide initial, ou l'olivine est le premier à se formé du coup on a un liquide résiduel de 10% olv - 8%cpx ?

[Tawahi-Kiwi]

Soit un liquide initial a ~1300ºC, 100% liquide
a 1200ºC, 23% du liquide initial a cristalisé, on a maintenant 23% de cristaux et 77% de liquide.
Les cristaux forment un cumulat, le liquide est ce que l'on appelle le liquide résiduel.

La composition lithologique du cumulat est de olv-cpx-pl (10-8-5) => en utilisant la composition de ces mineraux, tu peux calculer la composition de cette roche.
La composition du liquide residuel est celle du liquide initial - 23% de cristaux. Les 23% de cristaux sont la compostion chimique calculee dans la ligne ci-dessus.

Pour chacune de ces etapes, il faut evidemment recalculé cette composition sur 100% (le total doit etre 100%).

T-K

[Feliraf02]

D'accord , j'avais commencé a faire ça mais je me suis dis après que olv-cpx-pl (10-8-5) était le liquide résiduel et non le cumulat mais non j'avais juste au départ . En gros j'ai tout mélanger , merci pour vôtre aide .

[Tawahi-Kiwi]

En gros j'ai tout mélanger , merci pour vôtre aide .

L'exercice n'est vraiment pas clair, donc il y a de quoi mélanger les données...

T-K

[Feliraf02]

j'ai juste une petite question exemple pour calculer l'olivine dans le tableau , je dois faire liquide initial-10% Fo = Olivine , mais je dois prendre la valeur de 10% Fo dans la colone de 23 % de cristaux ?

[Feliraf02]

Oui c'est sur que l'exo est bizarre ^^

[Tawahi-Kiwi]

La composition qui commence avec 41.9 wt.% SiO₂ est une composition d'olivine. Je ne comprends donc pas pourquoi tu cherches a calculer des compositions de mineraux.

D'autre part, cette olivine a une taux de forsterite de 98% (Fo₉₈), donc comme je l'ai dit precedemment, je ne sais pas ce que ce "10% Forsterite" veut dire.

Dans les 23% de cristaux, il y a 10, 8 et 5% d'olivine, clinopyroxene et plagioclase respectivement. 10+8+5=23%

La question de l'exercice, ce sont les liquides residuels, donc pourquoi calculer des demi-etapes intermediaires ?

T-K

[Feliraf02]

Il faut juste que je complète au niveau de 23% de cristaux , 77% de liquide et liquide résiduel à 100% ?

[Tawahi-Kiwi]

Il faut juste que je complète au niveau de 23% de cristaux , 77% de liquide et liquide résiduel à 100% ?

Tu me dis message #5:

"Calculer la composition des liquides résiduels obtenues après cristalisation en 3étape successive d'un certain pourcentage de minéraux dans un magma basaltique :

Il s'agit donc de calculer le(s) liquide(s) residuel(s). Le reste, si tu sais ce que tu as a faire, n'a pas a necessairement etre indique...

T-K

[Feliraf02]

Attendez je suis perdu , si 0.1olv+0.08cpx+0.05pl = cumulât , c'est quoi dans le tableau le liquide résiduel ? , c'est pas les colonnes l'olivine, augite et labrador dans le tableau ?

[Tawahi-Kiwi]

le liquide residuel, comme son nom l'indique, est ce qu'il reste de liquide apres la cristallisation de olv+cpx+pl....
Dans le tableau le liquide residuel n'est pas indiqué, puisque cela semble etre la question ?!?

1liq_initial-0.23cumulat = 1liq_initial-0.1olv-0.08cpx-0.05pl = 0.77liq_residuel

T-K

[Feliraf02]

La question est "Calculer la composition des liquides résiduels obtenues après cristalisation en 3étape successive d'un certain pourcentage de minéraux dans un magma basaltique : 1-olivine,augite,labrador,puis2-labrador seul -3 magnétite seul" ( complété les tableaux de la planche 3) pour moi il y a un truc à complété ^^

[Feliraf02]

Ma prof vient de me renvoyé le tableau et on doit bien calculer 0.1olv-0.08cpx-0.05pl

[Tawahi-Kiwi]

Ma prof vient de me renvoyé le tableau et on doit bien calculer 0.1olv-0.08cpx-0.05pl

Tu dois de toute facon le soustraire au liquide initial, donc oui tu devras le calculer, mais ce n'est pas ce que la question demande.
Je ne sais pas si ta prof est petrologue, mais ce n'est vraiment pas clair (la presentation du calcul de cette maniere n'a pas de realite physique) et didactique (ou meme realistique) comme exercice.

T-K

[Feliraf02]

A force j'arrive à me perdre dans cet exercice , alors j'ai calculé SiO(2) pour 10% Fo est je trouve 4.19 , je trouve que c'est trop petit ^^

[Tawahi-Kiwi]

4,19 wt.% SiO₂, c'est la contribution de l'olivine a soustraire a ton liquide initial...

T-K

[Feliraf02]

J'ai considéré que 41.9 SiO2 etait pour une olivine à 100% du coup comme on cherche 10% Fo , j'ai fais un produit en croix ^^

[Tawahi-Kiwi]

Salut,

je ne suis pas certain que tu comprends exactement pourquoi tu fais tout cela.
41.9 wt.% SiO₂, c'est la teneur en silice de l'olivine. n'importe quel grain d'olivine, meme s'il represente 0.001% de ton systeme, aura cette composition.

Si 10% de cristaux d'olivine sont precipites hors du magma, la contribution de l'olivine a la phase solide, c'est 0.1*(olivine), donc pour la contribution en silice, 0.1*41.9 = 4.19. Ce n'est pas la composition d'une olivine, c'est la contribution de 10% d'olivine a la balance de masse. D'autre part, comme deja dit, la forsterite n'a rien a voir ici.

T-K

[Feliraf02]

je comprend mon erreur j'y avais pas pensé , mais je vois pas comment calculer la composition de 10% d'olivine

[Tawahi-Kiwi]

Ce n'est pas la composition de 10% d'olivine que tu dois calculer, c'est l'effet qu'a 10% de precipitation d'olivine sur le liquide initial.

T-K