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 51: Exemple de "firtree
zoning" typique d'une
croissance magmatique
(Katryne syénite, Yilgarn
craton).
En domaine métamorphique, le sphène participe à un grand nombre de réactions (cf
Frost et al., 2000) en particulier à cause de l'abondance dans de nombreux
contextes géologiques de phases minérales riches en Ca et Ti (e.g. biotite,
amphibole…). Ce minéral peut donc se former à différents stades de l'évolution d'une
roche. Son potentiel pour définir des points précis dans l'évolution P-T-t-d d'une
roche est donc remarquable, à condition de pouvoir relier l'âge des sphènes aux
informations micro-texturales et d'identifier les réactions qui permettent sa formation.
Ses conditions de stabilité dans différents contextes doivent donc être evaluées avec
précision.
Un autre point important concernant le comportement du sphène est relié à
l'incorporation dans son réseau cristallin de quantités importantes d'éléments en
trace comme les terres rares, mais aussi les HFSE (High Field Strength Elements
tels que Zr, Hf, Nb et Ta). Jang and Naslund (2002) par exemple reportent des
sphènes comprenant jusqu'à 1000 ppm de Zr. Ce minéral constitue donc un réservoir
important pour ces éléments et est susceptible de jouer un rôle dans le bilan et le
transfert d'éléments petrogénétiquement importants. Une autre conséquence de
l'incorporation d'éléments comme le Zr ou l'Hf dans le sphène est la possibilité pour
ce minéral de déclencher, par déstabilisation, la croissance d'autres minéraux
accessoires (e.g. le zircon) ou à l'inverse, de tamponner l'activité du Zr lors de sa
croissance et donc de jouer le rôle d'un inhibiteur pour la cristallisation du zircon en
domaine métamorphique. Un exemple est donné ci-dessous qui décrit la
morphologie et les transformations radicalement différentes enregistrées par les
zircons détritiques de la séquence métasédimentaire du Nathorst Land Group au
Gröenland ( Dhuime, Bosch, Bruguier, Caby & Pourtales, Precambrian Research,
2007). Dans les échantillons de la zone migmatitique, le développement du sphène
sous forme de surcroissance autour de l'ilménite est responsable d'un piégeage "in
situ" du Zr libéré lors de la destabilisation de cette derniere. Les zircons détritiques
présentent des phénomènes de recristallisation et de corrosion métamorphique
importants (Figure 52), sans néo-formation de zircon. Dans la zone à sillimanite,
l'ilménite est simplement recristallisée et aucune surcroissance de sphène n'est
observée. Les zircons détritiques, par contre, présentent de fines surcroissances
74