Géochimie isotopique du lithium dans les basaltes-Géochimie des ...

tel-00344949, version 1 - 7 Dec 2008
3. Fractionnement des isotopes du lithium à l’échelle du cristal
le Li �pauvre en 7 Li, 7 Li/ 6 Li � 2� produit par des réactions de spallation �collision entre des
noyaux d’oxygène ou de carbone et des protons� durant l’évolution de notre galaxie
�Reeves, 1994 ; Chaussidon et Robert, 1998�. L’étude de ces hétérogénéités, mises en
évidence in situ au sein de chondrules des météorites primitives, a largement contribué à
cette discussion �Chaussidon et Robert, 1995, 1998�. Finalement il faut noter que la faible
abondance du Li dans ces objets ainsi que les forts contrastes isotopiques entre les
différentes sources de contamination rendent les météorites primitives très sensibles aux
processus d’irradiation. �Gounelle et al., 2004 ; Chaussidon and Gounelle, 2006; Chaussidon
et
al., 2006�.
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Comme nous l’avons vu au chapitre 1, un des principaux intérêts du Li est sa capacité à
tracer les interactions fluides/roches. Cette caractéristique fut explorée par des méthodes
de mesure in situ, pour tenter de tracer la présence d’eau dans les magmas martiens �Beck
et al., 2004�. De nombreuses observations de la surface de Mars montrent en effet que l’eau
a existé à l’état liquide. De nos jours, l’eau est toujours présente mais elle se trouve à l’état
solide aux pôles de la planète. La présence de cette molécule à la surface d’une planète
tellurique comme Mars est associée, pour partie au moins au dégazage, par les magmas de
l’eau contenue dans les couches internes de la planète. Pourtant, les météorites martiennes
sont le plus souvent anhydres en comparaison de leurs équivalents terrestres �Karlsson et
al., 1992�. Pour tenter de résoudre ce paradoxe, il a été envisagé que les magmas martiens
pouvaient avoir subi un fort épisode de dégazage avant leur mise en place. Ces variations
des conditions physico‐chimiques du magma devraient être « enregistrées » au sein des
cristaux au cours de leur croissance. Il est donc possible de les mettre en évidence en
mesurant au travers de profils, depuis le cœur jusqu’à la bordure des phénocristaux de
laves martiennes, les variations de paramètres géochimiques sensibles au dégazage comme
les éléments lithophiles légers �Li et B�. Les variations de ces éléments mesurées in situ au
travers de pyroxènes de laves martiennes ne peuvent être expliquées par un mécanisme
simple de cristallisation fractionnée �Lentz et al., 2001�. En effet, l’abondance de ces
éléments pourtant réputés incompatibles est décroissante vers la bordure des cristaux. Il
faut donc qu’une phase fluide, dans laquelle ces éléments sont solubles, ait été présente
dans ces magmas pour expliquer ce comportement. Pour tenter de mettre en évidence le
dégazage des magmas martiens, Beck et al. �2004� ont mesuré la composition isotopique
en Li au travers des cristaux de la shergottite NWA 480. Dans cet échantillon, des