Suite réactionnelle de Bowen

[Benou]

:coucou!:

Alors la suite réactionnelle de Bowen, quoique non réellement vérifiée, permet de mettre en évidence le phénomène magique de cristallisation fractionnée. Elle met en évidence le fait que lorsqu'un magma se forme, il y a des échanges ioniques entre les phases liquides et solides du système, si on arrive à extraire des minéraux du système évoluant, on se retrouve avec un nouveau magma. Celui ci pourra à son tour évoluer et donner ainsi à la place d'un magma basaltique (saturé a 50% en silice) un magma rhyolitique ou andésitique sur saturé (70% SiO2).

Ma question, comment peut on extraire mécaniquement ces minéraux. Est ce que seule la sédimentation (gravité) ou les éruptions le permettent ?

Merci !

[amph]

La ségrégation de minéraux se fait essentiellement par contraste de densité entre les cristaux formés et le liquide silicaté résiduel. Il est aussi possible de séparer les cristaux lors de mouvement de convection dans les chambres magmatiques il me semble. Les cristaux se retrouvent ainsi concentrés au bas de la chambre, mais aussi sur les bords et au toit de celle-ci.

[Mecton]

Ma question, comment peut on extraire mécaniquement ces minéraux. Est ce que seule la sédimentation (gravité) ou les éruptions le permettent ?

Bien je dirais que les cristaux sont en générale plus denses donc ils sédimentent oui.

Ensuite les éruptions émettent du liquide mais aussi des cristaux, en plus ou moins grande proportion, formés avant l'éruption.

Mais le simple fait qu'il y ait cristallisation de minéraux, dont la composition est différente de celle du liquide, va, de ce fait, modifier la composition des liquides qui sont alors dits "résiduels".

Je ne crois pas qu'il soit nécessaire de séparer physiquement les minéraux des liquides pour que le liquide évolue.

il y a des échanges ioniques entre les phases liquides et solides du système

Tu peux préciser, je ne vois pas ce dont tu parles ?

[Benou]

Il est aussi possible de séparer les cristaux lors de mouvement de convection dans les chambres magmatiques il me semble

Entièrement d'accord, sa c'est la sédimentation par gravité dans les chambres magmatiques...mais alors si c'est seulement par contraste de densité, comment se fait t-il que certains systèmes binaires ou ternaire homogènes ne présentent pas de cristallisation fractionnée ? Je suis d'accord pour dire que les echanges d'ions sont possibles car leurs diamètres ne varient pas de plus de 15% ou que les cristaux cristalisent dans le même système cristallin...seulement est ce que se sont les seuls arguments ?

[Benou]

il y a des échanges ioniques entre les phases liquides et solides du système

Prenons l'exemple d'un mélange binaire de la série des peridots qui présentent un pôle magnesien, la Forstérite et ferreux, la Fayalite. La température de fusion d'une forsterite se situe aux alentours de 1890°C celle de la Fayalite aux alentours de 1205°C. Prenons un système (mélange M) alors liquide (sa température est >1890°C par conséquent). Le système refroidit puis atteint le liquidus, les premiers cristaux se forment, c'est de la forsterite car c'est le materiaux le plus fusible, donc il cristalise en premier. Ainsi la phase solide s'enrichit en Mg alors que la phase liquide elle reste ferreuse (Fe). Il y donc déséquilibre ionique. Les deux phases vont ensuite échanger des ions, la phas eliquide cède les Fe au cristaux et la phase solide cède Mg au liquide restant. Ainsi la phase solide (cristaux) va donc migrer vers un pôle Fe jusqu'à retrouver la composition du système liquide initial M. Ceci nécessite un refroidissement lent, lors d'un ref rapide, le rééquilibrage ionique n'aura pas le temps de se faire, on obtiendra des criqtaux zonés entre autres...

[Mecton]

OK, merci Benou ( la géochimie est encor obscur pour moi ! )! Ces échanges d'ions ne sont vrai que pour les solutions solides. L'olivine qui cristallise n'échangera pas d'ions avec le pyroxènes me semble t'il. De là je redirais qu'il n' y pas besoin d'extraire les minéraux pour que le liquide évolue.

Donc je pense que c'est parceque la suite réactionnelle des ferromagnésien est discontinue que l'on peut avoir une différenciation magmatique . Enfin je dis ça moi, mais ça répond peut être pas à ta question...

Ma question, comment peut on extraire mécaniquement ces minéraux. Est ce que seule la sédimentation (gravité) ou les éruptions le permettent ?

[Benou]

OK, merci Benou ( la géochimie est encor obscur pour moi ! )! Ces échanges d'ions ne sont vrai que pour les solutions solides. L'olivine qui cristallise n'échangera pas d'ions avec le pyroxènes me semble t'il. De là je redirais qu'il n' y pas besoin d'extraire les minéraux pour que le liquide évolue.

Donc je pense que c'est parceque la suite réactionnelle des ferromagnésien est discontinue que l'on peut avoir une différenciation magmatique . Enfin je dis ça moi, mais ça répond peut être pas à ta question...

Non en enffet se ne repond pas forcement à ma question (en meme temps y a t-il une réponse ? ) mais sa fait évoluer la discussion et échanger des connaissances tout du moins.

En fait quand tu parles de l'olivine et du pyroxène, il faut considérer un mélange d'olivine et de silice, le mélange est dit binaire et hétérogène car les minéraux cristallisent dans des systèmes cristallins différents. Ces deux minéraux s'excluent et sont dit incompatibles dans le sens où ils ne seront jamais présent tout les deux à l'état solide dans le système qui évolue, ainsi il n'y aura pas d'echangent d'ions entre les solides, normal. En fait on considère la réaction Olivine + Silice ==> Px où le Px est le minéral de transition en gros. A plus basse température en dessous de la zone de stabilité des Px, au niveau d'un point eutectique cristallisent Silice et Px purs. Le système peut subir une cristallisation fractionnée aussi ! La série des ferromagnésiens est discontinue car pour se former, un mineral a besoin de silice:

Ol+SiO2 --> Px+SiO2 --> Amphibole+... --> biotite+... --> Muscovite+... --> quartz (presque silice pure)

C'est en associant ses deux série que l'on obtient la suite réactionnelle de Bowen en fait.