cristallisation fractionnée

[invitefb768830]

Bonjour ,
ma question est :
Au cour de la cristallisation fractionnée , la teneur en SI augmente , pourquoi ?
et comment ça ce fait qu'elle augmente alors que les Plagioclasses échangent avec le liquide les ions de CA et de AL ( ces dernier vont être incorporé dans les amphiboles ) contre des NA et SI ( incorporation dans l'albite )

a mon avis l'augmentation en SI , sois , c'est un élément abondant , donc par l'effet de la différenciation magmatique , il augmente .. !
le SI fait -il parti des éléments incompatibles ?
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[invitefb768830]

Bonjour ,
voilà , je n'arrive toujours pas comprendre pourquoi la teneur en silice affecte l'ordre de cristallisation ?
sur ces capture je n'arrive pas à trouver la différence entre ces 3 ordre de cristallisation ?


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[Tawahi-Kiwi]

Salut,

Au cour de la cristallisation fractionnée , la teneur en SI augmente , pourquoi ?

Lors de la cristallisation, la teneur en SiO₂ augmente car les mineraux qui se forment sont pauvres en silice.

ex: Un magma basaltique contient 45 wt.%SiO₂; le premier mineral qui se forme est l'olivine (qui contient ~40 wt.%SiO₂).
L'olivine necessite de la silice pour se former, mais elle utilise aussi beaucoup de Fe & Mg). Le volume de magma est donc plus petit mais s'enriche en silice.

et comment ça ce fait qu'elle augmente alors que les Plagioclasses échangent avec le liquide les ions de CA et de AL ( ces dernier vont être incorporé dans les amphiboles ) contre des NA et SI ( incorporation dans l'albite )

Si les ions s'echangent, ce n'est pas de la cristallisation fractionee, mais bien de la cristallisation a l'equilibre.

a mon avis l'augmentation en SI , sois , c'est un élément abondant , donc par l'effet de la différenciation magmatique , il augmente .. !
le SI fait -il parti des éléments incompatibles ?

C'est juste le resultat d'une balance de masse. Pour de l'olivine (ou des pyroxenes, ou des plagioclases), tu consommes un peu de SiO₂ et beaucoup de Mg, Fe, Ca, Al...; tu reduis donc la masse de magma en laissant pas mal de silice dans la phase liquide; cette phase liquide residuelle devient donc plus riche au fur et a mesure de la cristallisation.
La compatibilite des elements n'intervient pas pour les elements majeurs; ils ne suivent pas l'equivalent de la loi d'Henry.

T-K

[Tawahi-Kiwi]

Bonjour ,
voilà , je n'arrive toujours pas comprendre pourquoi la teneur en silice affecte l'ordre de cristallisation ?
sur ces capture je n'arrive pas à trouver la différence entre ces 3 ordre de cristallisation ?

Dans ce cas-ci (on n'entre pas dans les details), il s'agit des series reactionelles de Bowen, mal expliquees

Comme dit plus haut, le SiO₂ dans le magma joue un role sur ce qu'il est possible ou non de cristalliser (voir les diagrammes de phase pour savoir ce qui est possible ou pas).

A des teneurs en SiO₂ peu elevee (ex: basalte primitif), le magma utilise naturellement les elements les plus "abondants" pour construire des structures cristallines. En l'occurence, Fe, Mg, Al, Ca, Si. Ce qui sort de cela est l'olivine (tres riche en Mg-Fe, pauvre en Si), les oxydes (magnetite, ilmenite, chromite) (tres riche en Fe, Mg, Al, pas de silice) et les plagioclases calciques (riches en Ca, Al, pauvre en Si). Na, K, H₂O ne sont pas tres eleves dans ces magmas.

La cristallisation de ces trois mineraux (olivine, oxydes Fe-Ti, plagioclase-Ca) enrichit fortement le magma residuel en Si, Na, K, H₂O; on a maintenant un basalte andesitique differencie du basalte primitif.
Au bout d'un certain moment, la teneur en SiO₂ dans le magma est trop elevee pour que l'olivine [(Mg,Fe)₂SiO₄] se forme. Le magma cristallise un mineral equivalent (memes elements) mais plus riche en silice, l'orthopyroxene [(Mg,Fe)SiO₃]. Ce pyroxene ne consomme toujours pas suffisament de silice pour que la teneur dans le magma baisse. Donc SiO₂ continue d'augmenter ainsi que Na, K et H₂O.

Lorsque le magma devient andesitique (~55 wt.% SiO₂), il arrive souvent que la teneur en H₂O est suffisament elevee pour que, a la place des pyroxenes, on forme des amphiboles (a nouveau, meme composition, meme teneur en silice mais il y a de l'eau dans la structure cristalline). L'amphibole commence donc a faire partie des produits de cristallisation.

Un peu plus tard, la differentiation nous amene a des magmas dacitiques ou la teneur en potassium peut etre elevee. C'est a ce moment que des mineraux comme la biotite apparaissent.
Meme chose que l'amphibole que l'on formait auparavant, mais maintenant on rajoute egalement K dans le cristal.

La meme chose se passe du cote des feldspaths; d'abord du plagioclase calcique, riche en aluminium, pauvre en silice; progressivement, les fedspaths deviennent plus sodique, moins riche en aluminium, plus riche en silice. Eventuellement, les feldspaths alcalins, contenant du potassium, apparaissent.

A la fin de ces series, on trouve l'exces de silice qui n'a pas ete utilises par les mineraux durant toute la differentation. Vu que Mg, Fe, Al, Ca, Na et K on ete utilise par les autres mineraux, il n'y a plus qu'un seul type de mineral a former, compose de silice pure: le quartz.


Credit

T-K

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitefb768830]

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