Lithogéochimie_ratio des éléments

[Ismageo]

Bonjour j’ai une petite question concernant les diagrammes géochimiques et les ratios des éléments traces/majeurs :

- à la base de quoi on utilise ce ratio x/y et pas d’autres éléments (ex Cs/K).., c’est quoi la règle ou le référence à voir avant d’entamer une étude géochimique basée sur des ratios ou la variation d’un élément avec l’autre ?

[phoscorite]

Bonjour

La question n'est pas si simple tant les géochimistes s’ingénient à fabriquer des indicateurs (fingerprints) divers et variés.

Leur fonction est le plus souvent de mettre en évidence un mécanisme physique responsable d'une variation dans les compositions chimiques d'un ensemble de roches.

Pour un mélange (variation linéaire dans l'espace des compositions) on utilisera une représentation barycentrique, par exemple un diagramme ternaire, qui a le mérite de représenter un mélange par une droite.

Mais ce n'est pas le cas des diagrammes construits à partir de ratios impliquant des majeurs et des traces, ou des traces seules, pour lesquels, en général, les mélanges sont représentés par des hyperboles. Dans ce cas, il s'agit plutôt de mettre l'accent sur des fractionnements, i.e. la capacité de certaines phases minérales ou certains processus (cristallisation fractionnée, tri hydraulique) à séparer chimiquement les constituants les uns des autres.

Les exemples sont trop nombreux pour en donner une vision un peu systématique : quelques uns

Rb/K, Cs/K voire Ba/K pour le rôle du feldspath potassique dans la différenciation des granites ;

Sr/Ca pour celui du plagioclase ;

Nb/Ti pour celui des oxydes ...

Dans ces exemples, on utilise des ratios entre éléments qui entrent dans le même minéral, mais ce n'est pas une obligation et vous pouvez construire ou adapter les indicateurs que vous voulez pour une application particulière ; par exemple, Zr/Al est un excellent indicateur granulométrique pour les pélites (siltites et argilites).

Enfin, et surtout, il est essentiel de n'utiliser que des rapports pour lesquels la qualité d'analyse est irréprochable, l'incertitude sur un rapport étant invariablement beaucoup plus importante que l'incertitude sur une seule mesure. C'est souvent le facteur limitant dans l'usage d'une représentation géochimique.

[Ismageo]

@phoscorite merci beaucoup pour ces éclaircissements et ces explications pertinentes, moi je travaille sur des carbonatites et j'ai trouvé dans la littérature des diagrammes de discrimination des CB et les marbres/skarn...,par exemple Ba+Sr en fonction de REE+Y, et ma première réflexion est : est ce qu'on peut essayer d'autres éléments traces afin de trouver des bons résultats. mais je vais baser sur quoi (l'incompatibilité des éléments dans le liquide magmatique, la substitution des éléments chimique de mm valence...).

[phoscorite]

Bonsoir

Tout dépend de ce que vous avez a disposition comme analyses : majeurs, traces facilement accessibles en fluorescence X comme Zr, Nb, Y, Ba, Sr, Rb

ou traces plus pointues accessibles seulement en activation neutronique (Th, Ta) ou en ICPMS (tout ou presque).

Il y a une très grande variété de signatures chimiques possibles pour les incompatibles dans les carbonatites, car elles peuvent être plus ou moins différenciées et leurs sources mantelliques ont des spectres chimiques assez variés eux aussi. Ce qui fait que vous ne pourrez pas facilement trouver un critère géochimique simple qui marche a tous les coups.

Une piste possible assez robuste serait le rapport Nb/Ti.

Si vous utilisez Ba, Sr et les LREE, vous allez discriminer facilement des carbonatites différentiées (beforsites, ferrocarbonatites) mais pas trop les autres (la grande majorité).

On peut poursuivre cette discussion en MP si vous voulez parler du cas précis qui vous occupe ou que l'on doit échanger des données.