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
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�� D7/ D6 étant le rapport de diffusivité des deux isotopes du Li et m6/m7 leur rapport de
masse. Le paramètre β permet de décrire la capacité du milieu à produire un
fractionnement isotopique. Ce paramètre varie entre 0 et 0,5 : une valeur proche de 0
implique des diffusivités égales pour les deux isotopes alors qu’une valeur proche de 0,5
induit un fractionnement isotopique fort. La valeur de β est contrôlée par le mécanisme de
diffusion.
La modélisation du fractionnement isotopique lors de la diffusion passe ensuite par le
choix de l’équation de la diffusion qui va s’adapter au mieux à la géométrie du cristal et aux
conditions que l’on souhaite appliquer à la limite cristal/matrice. Cette équation est
appliquée simultanément pour chaque isotope ce qui permet de calculer l’évolution de la
composition isotopique δ 7 Li mais aussi de la concentration � 7 Li � 6 Li � �Li��. Un exemple
de ce type de modèle est présenté en figure 3.2. Il a été réalisé à partir d’un modèle de
cristal semi‐infini limité de sa matrice par un plan. Sur ce modèle très simple, on voit
nettement que le 6 Li pénètre plus rapidement au travers du cristal et créé ainsi un « front »
de composition isotopique très basse en δ 7 Li. Cette modification de la composition
isotopique du cristal est accompagnée d’une légère augmentation de la concentration en Li
à la bordure.
Figure 3.2 : Profils de diffusion théorique dans un phénocristal au cours du temps
�Barrat et al., 2005�.
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