Géochimie des éléments hygromagmatophiles, coefficients de partage minéraux /liquides et propriétés structurales de ces éléments dans les liquides magmatiques

Résumé En Fr

The term hygromagmatophile element may be applied to those elements who maintain high stability in silicate liquid. They may be identified by (1) low crystal /liquid partition coefficient ; (2) high enrichment factors in a given differenciation series ; (3) linear correlations between the concentrations of pairs of such elements. We propose that the behaviour of hygromagmatophile elements is governed more by the formation of stabilizing complexes in the silicate liquids than by their rejection by the crystallizing solids. When expressed in terms of possible complexes, the activity of the trace element in the liquid becomes a function that may be sensitive to small changes in chemical composition and structural state. This would explain the range of behaviour of a given trace elements in different magmatic series (basaltic, calco-alkaline, alkaline, etc.). Moreover, recent structural studies of the liquid state give factual ground to our hypothesis.

Une méthode systématique d'analyse géochimique des systèmes et des processus magmatiques est basée sur l'utilisation des propriétés des éléments hygromagmatophiles. Le caractère hygromagmatophile qui traduit une grande stabilité dans les liquides magmatiques peut être identifié et mesuré par : les coefficients de partage minéraux /liquides faibles, les taux d'enrichissement dans les liquides magmatiques au cours de la différenciation, et les corrélations linéaires entre ces éléments dans les séries différenciées. Ce comportement des éléments hygromagmatophiles s'explique par la formation de complexes stables dans les liquides magmatiques. L'existence de ces complexes est confortée par les études structurales des silicates et sels fondus ; les propriétés de l'uranium en sont une illustration. Nous proposons un modèle rendant compte de l'influence des constantes de stabilité des complexes et donc de l'influence de la composition des liquides sur les coefficients de partage minéraux /liquides.