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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3.2.2 CHOIX DE L’ECHANTILLON POUR CETTE ETUDE.
Des calculs ont été réalisés pour tenter de modéliser ce processus mis en évidence en
premier lieu sur les laves extraterrestres �Barrat et al., 2005 ; Beck et al., 2006�. Cependant
ces modélisations ont été confrontées à bien des problèmes liés en particulier à la
méconnaissance de la géochimie de la source de ces laves, mais aussi, et surtout, à l’histoire
complexe de ces échantillons �métamorphisme de choc lors de l’éjection du corps parent,
exposition plus ou moins longue à l’altération de surface sur terre�. Un autre problème lié à
la nature de ces échantillons est l’absence de contrainte sur l’histoire thermique associée à
la redistribution du Li. Pour pouvoir caractériser plus précisément la diffusion du Li dans
les phénocristaux et le fractionnement isotopique associé à ce phénomène, il est nécessaire
d’utiliser
des échantillons dont l’histoire et la géochimie sont mieux contraintes.
L’échantillon choisi pour cette étude est ARP73‐10‐03 qui a été ramassé en 1974 le long
de la dorsale médio‐Atlantique. Ce basalte présente la particularité de contenir un grand
nombre de phénocristaux d’olivine de très grande taille �jusqu’à 5mm�. Il présente toutes
les caractéristiques requises pour permettre une étude détaillée du comportement des
isotopes
du Li dans des cristaux au cours du refroidissement :
• Le premier avantage de cet échantillon est qu’il a été mis en place sous forme de
pillow‐lava, ce qui va nous permettre de comparer le comportement du Li dans des
olivines dont l’histoire thermique est très différente. Dans cette étude nous avons
choisi de focaliser nos mesures de δ 7 Li dans deux olivines : la première dans la
bordure figée, la seconde plus proche du cœur du pillow lava. La forme de cet
échantillon a aussi permis de calculer assez simplement l’histoire thermique des
deux
olivines en fonction de leur distance à la bordure.
• Les phénocristaux d’olivine sont de très grande taille. Même si la diffusion du Li est
rapide, de tels cristaux mettent du temps pour s’équilibrer avec leur matrice. On
note aussi que le rapport en volume entre les olivines et la matrice est suffisamment
petit pour considérer la matrice comme un réservoir semi‐infini de Li.