Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS ...

Géochronologie U-Pb par ablation laser et ICP-MS (LA-ICP-MS): Principes, Complexités & Perspectives
Figure 40: Cristal de zircon
métamorphique extrait d'une granulite
basique (Complexe de Northampton,
Australie Occidentale). Cette granulite
résulte de la transformation d'un
protolithe andésitique sous des
conditions métamorphique de haut grade
datée à 1079 ± 3 Ma ( Bruguier et al.,
1999).
Du point de vue de l'incorporation d'éléments en trace au sein de leur réseau,
les zircons sont tributaires des phases pré-métamorphiques qui vont se destabiliser
(et donc libèrer leurs éléments constitutifs dans le milieu), et des phases
néoformées, qui vont cristalliser contemporainement au zircon, et qui vont rentrer en
compétition avec ce dernier pour certains éléments spécifiques. Dans les roches
métamorphiques de haut grade (roches du faciès amphibolite et granulite), le
mécanisme de formation du zircon nécessite la déstabilisation de minéraux riches en
Zr, tels que la biotite (Vavra et al., 1996), la hornblende ou le grenat (Fraser et al.,
1997), les oxydes de Fe-Ti comme l’ilménite (Bingen et al., 2001), ou encore le
zircon lui-même (Pan, 1997). Ce dernier cas peut être envisagé notamment pour des
zircons riches en U et dont le réseau cristallin a été endommagé par désintégration
radioactive (cf cas de la Figure 33). Ces zones métamictes sont des sources
potentielles de Zr, Si, U et Th lorsqu’elles sont soumises à une altération par des
fluides riches en éléments halogènes tels que le chlore ou le fluor par exemple. Ce
dernier élément chimique est souvent associé à la croissance de zircons
hydrothermaux (Rubin et al., 1989; 1993) témoignant ainsi du rôle du fluor dans le
transport du Zr et d’autres HFSE. Ce cas mis à part, la possibilité de relier la
croissance du zircon à la déstabilisation de phases majeures offre l’opportunité
d'établir une relation entre l’âge obtenu et un moment particulier de l’évolution P-T de
la roche. Comme noté par Fraser et al. (1997), la déstabilisation de la hornblende en
conditions granulitiques pour permettre la cristallisation du pyroxène, se produit dans
la phase prograde du métamorphisme et libère du Zr, alors que la destabilisation du
grenat, également source potentielle de Zr, est généralement associée à une
décompression lors de la phase rétrograde du métamorphisme. Lorsque la
croissance du zircon s'effectue à l'équilibre avec le grenat, il présente un spectre de
REE typiquement appauvri en HREE (Figure 41). Dans ce cas, l’étude des conditions
de croissance du grenat permet de relier l'âge du zircon à un point précis du chemin
P-T de l'histoire métamorphique enregistrée par la roche hôte (e.g. Rubatto, 2002).
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