Crystal structure control in trace element partition between crystal and magma

Résumé En Fr

Partition coefficient-ionic radius (PC-IR) diagrams are presented for the systems olivine-tholeiite, bronzite-, augite-, plagioclase-, kaersutitic hornblende-alkali-olivine basalt, common hornblende-andesite and biotite-dacite. The partition coefficient of an element is under a strong control of the crystal structure, so that each cation position in the crystal structure gives rise to a parabola-shaped peak on the diagram. Deviation from the regular curve is observed in cases of ions with strong crystal field stabilisation energies, especially trivalent transition metal ions, and in cases of ions which prefer an unusual coordination number, such as zinc. The regularity holds irrespective of whether the element is a major constituent or a trace one. It is suggested that the effect of the structure of the silicate melt may be revealed most effectively by systematic analysis of the irregularities in partition coefficients with marked characteristics as mentioned above.

Le diagramme coefficient de partage-rayon ionique (PC-IR) est présenté pour les systèmes tholéïte à olivine, basalte alcalin à olivine, bronzite, augite, plagioclases, hornblende kaersutitique, et dacite à andésine et biotite. Le coefficient de partage d'un élément est très fortement dépendant de la structure du cristal hôte, de telle façon qu'à chaque site cationique de la structure correspond un pic d'allure parabolique sur le diagramme. Des écarts à cette courbe régulière sont observés pour des cations fortement stabilisés dans un champ cristallin, particulièrement les métaux de transition trivalents ainsi que les ions qui préfèrent une coordinance inhabituelle tel que le zinc. Les relations observées s'appliquent à tous les éléments, qu'ils soient en trace ou majeurs. Il est suggéré que l'effet de la structure des bains silicatés pourrait être le mieux mis en évidence par une étude systématique des anomalies des coefficients de partage de ces éléments au comportement particulièrement spécifique mentionnés plus haut.