REPRÉSENTATIVITÉ DE L’ÉVOLUTION CHIMIQUE DES GRANITES

REPRÉSENTATIVITÉ DE L’ÉVOLUTION CHIMIQUE DES GRANITES

J’ai reporté dans un diagramme Ti02:MgO (Fig. 111.1) les analyses de quelques échantillons de g2 et celles des biotites correspondantes : on constate que la succession des points représenta tifs des roches et celle des points représentatifs des biotites correspondantes ne sont pas iden tiques : les biotites de 48A ont une plus forte teneur en titane que les biotites des autres échantillons ( ce qui correspond à une cristallisation à plus haute température – ct. Chap. IV);

la teneur en Mg est néanmoins comparable à celles de 10, 49 et 54A, ce qui signe un même stade d’évolution, peu avancé, du liquide (cf. Chap. IV). L’évolution de la teneur en Mg des roches dif fère de celle des biotites puisqu’elle est assez régulièrement décroissante : ceci indique que ces échantillons ne réprésentent pas tous des liquides et comportent une composante cumulatique. Figure 111.1 ; évolutions comparées de la composition des échantillons 10, 48A, 49, 54A et 152A de 2 et des biotites corres ndantes.

Discussion sur les modèles d’éyolution de la composition chimiQue des granitoïdes 

Dans la plupart des diagrammes binaires en fonction, par exemple de Ti02, on observe un certain nombre de régularités, les points représentatifs des analyses se distribuant le plus sou vent selon des domaines assimilables à des droites. Cette observation est tout à fait générale pour les granites et plusieurs modèles ont été proposés pour rendre compte de ces régularités :

-fusion partielle -mélange liquide et résidus de fusion en proportion variables -cristallisation fractionnée -cristallisation fractionnée avec accumulation. Nous pouvons écarter le modèle de fusion partielle qui ne permet pas d’expliquer les larges variations relatives d’éléments traces dont le D est nettement supérieur à 1 (Hanson, 1978), tels que Ba, Zr, Th.

Nous pouvons écarter le modèle proposé par Chapell et White (1977) dans lequel les évolutions chimiques sont expliquées par melange entre un liquide anatectique et un résidu non fondu : en effet, un tel modèle devrait conduire à l’obtention de droites dans des dia grammes en coordonnées normales, ce qui n’est pas le cas pour certains éléments majeurs (voir diagramme Ti02:Na20 et Ti02:K20, Fig. 1I1.3).

Le modèle de cristallisation fractionnée avec accumulation est compatible avec les évolu tions observées. C’est ce qu’a développé Garcia (1988 voir aussi Cocherie, 1978) dans un modèle simple qui montre que la composition des granitoïdes pourrait résulter de  » .. .Ia combi naison d’une différenciation par cristallisation fractionnée et de mélanges en proportions va riables des liquides ainsi produits et de leurs propres cumulats … « .

Rappelions que l’évolution des liquides produits par cristallisation fractionnée est décrite par la loi de Rayleigh : 10gCj/Co i = (Di – 1) log F, où Ci et CO i représentent respectivement les concentrations de l’élément i dans le liquide instantané et dans le liquide initial (magma parent); Di représente le coefficient global de répartition de i entre le solide et le liquide (II est supposé constant tout au long de l’évolution) et F est la fraction de liquide restant.

Dans les diagrammes bilogarithmiques, opposant deux éléments chimiques à comportement contrasté (un élément compatible et un élément hygromagmaphile), les droites d’évolution des liquides et des solides sont distinctes et de pente p (Fig. 1I1.2); ce sont des courbes dans un dia gramme en coordonnées normales.