Module 9 Flashcards
La pertinence de l’utilisation des isotopes comme traceurs pétrogénétiques se repose sur :
Les isotopes d’un même élément ne seront pas fractionnés lors d’équilibre cristal- liquide à cause de la cohérence de leur comportement chimique
Pas de changement de rapport avec :
* la fusion partielle
* cristallisation fractionnée
La fusion partielle d’une roche
- représente la fusion d’une fraction de ses minéraux (minéraux les plus fusibles – felsique).
- implique la formation d’un liquide magmatique
- à cette étape, les phases solides et liquides coexistent.
Où se concentre le Rb et le Sr lors de la formation de la croûte continentale ?
- Le Rb se concentre dans la croûte de façon ( se substitue au k)
préférentielle - Le Sr reste préférentiellement dans la portion mantellique (se substitue au Ca)
Contraintes du système Sm-Nd
1- le Nd est plus incompatible que le Sm
* Contraction des TR, le Sm a un rayon ionique plus petit que le Nd
2- Le ratio Sm/Nd est pratiquement uniforme dans les roches felsiques, ce qui ne permet pas de les dater, mais il varie dans les roches U-mafiques et mafiques
3- Le Sm et le Nd sont immobiles. Les âges et les rapports initiaux sont peu sensibles au métamorphisme ou à l’altération
UR – Uniform réservoir
réservoir hypothétique à partir du quel le manteau et ses dérivés ont été créés.
Notation Epsilon
met en rapport les valeurs avec un réservoir uniforme
εNd > 0 , Magma dérivé d’une source de type manteau appauvri (ratio Sm/Nd plus élevé)
εNd < 0 , Magma dérivé d’une source crustale (ratio Sm/Nd plus faible)
εNd = 0, Propose une source primitive près du CHUR
Comment εNd varie pour la majorité des roches terrestres
de -20 à +14
Ces système peuvent permettre de déduire quoi?
1- déduire la source
2- constater l’étendue des compositions isotopiques du manteau
3- Le manteau est hétérogène -manteau supérieur – appauvri -manteau inférieur - enrichi
Qu’est-ce que l’âge modèle ?
Mesure le temps de résidence crustale.
* La durée de temps depuis la séparation de l’échantillon du manteau terrestre
Sur quoi repose l’âge modèle ?
magma généré par le manteau héritera de sa signature 143Nd/144Nd, mais son ratio Sm /Nd sera plus petit (Nd = + incompatible)
aucun fractionnement entre les deux isotopes suite à la génération du magma d’intérêt
(Pour obtenir des âges modèles plus juste, il faut considérer que le
« manteau appauvri »)
qu’est-ce que le fractionnement isotopique ?
Séparation d’isotopes d’un même élément
impliquant un ratio isotopique différent entre deux substances coexistantes
Condition d’utilisation des isotopes stables:
- Très présent dans la nature
- Leur masse est petite
- La difference de poids entre les isotopes lourds et légers est significative
- La variation des types de liens
- Labondances de isotopes le moins fréquent est assez important pour être mesurer
Causes du fractionnement isotopique
L’énergie au sein d’une molécule :
* Vibration (+important quand léger que lourd)
* Rotation
* Translation
La principale cause du fractionnement isotopique repose sur le fait que ces mouvements sont dépendants de la masse
Mécanismes de fractionnement isotopique:
1.Les réactions d’échange isotopiques
Redistribution des isotopes d’un élément dans des molécules sans changements aux produits ou aux réactants
2. Les réactions unidirectionnelles
3. Les processus physiques (Évaporation, Fusion, Condensation Cristallisation, Absorption, Diffusion
…)
Signature crustale vs signature mantellique
Pour un magma issu du manteau, l’assimilation crustale ramènera l’ εNd vers des valeurs plus négatives.
