ISTerre seminar

Partage et déséquilibre des éléments-traces dans les silicates : approche calculatoire et la dure réalité des roches métamorphiques.
Partitioning and disequilibrium of trace elements in silicates: modelling versus the metamorphic reality.

Thursday 19 June 2025 - 15h45
Benoît Dubacq - ISTeP (Institut des Sciences de la Terre de Paris), Sciences Sorbonne Université
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Ce séminaire est purement interne pour les membres d'ISTerre, merci de votre compréhension.

Les éléments traces sont utilisés quotidiennement dans l'interprétation pétrologique et la modélisation de processus géologiques très variés, depuis la fusion partielle jusqu'aux interactions fluides-roches et l'altération de surface. On fait alors appel à des coefficients de partage qui sont difficiles à estimer a priori, de ce fait le modèle "Lattice Strain" (Blundy & Wood, 1994, 2003, etc.) qui le permet a eu un franc succès. Cependant cette approche est fondamentalement limitée, conceptuellement comme dans son application, et demande à être améliorée. La modélisation numérique de l'incorporation de défauts dans les cristaux apporte un regard orthogonal aux hypothèses du modèle "Lattice Strain". L’approche développée permet l'estimation de coefficients de partage entre minéraux. Les études du partage du chrome puis des halogènes dans les silicates ont validé l’approche calculatoire, mais cette approche se heurte à la variabilité de compositions des minéraux communs. En comparant les coefficients de partage calculés pour le chrome à sa distribution dans des roches métamorphiques d'histoires variées, on souligne l'écart à l'équilibre que montre cet élément, et ce même dans des roches ayant atteint la fusion partielle (≥ 850°C). Les implications et perspectives pétrologiques de ce type de déséquilibre seront présentées.

This seminar is reserved for ISTerre members, thank you for your understanding.

The use of trace elements is widespread in petrology, from surface processes to melts and high-grade metamorphic rocks, generally through partition coefficients. The "Lattice Strain Model" (Blundy & Wood, 1994, 2003, etc.) has been largely used to estimate mineral/melt partition coefficients, however its approach is limited both on theoretical and applied grounds. Numerical modelling of defects into crystal structures brings a very different perspective and allows estimating partition coefficients between minerals. Case studies of the partitioning of chromium, and then of halogens, between silicates have been carried out for methodological developments. The approach is successful in many cases but hampered by the large compositional variability of common mineral assemblages. Comparing partition coefficients calculated and measured for chromium in a series of metamorphic rocks highlights the distance to equilibrium shown by chromium, even in partially molten high-grade metamorphic rocks. Petrological implications of this disequilibrium and perspectives will be discussed.

Organizing team : Organisation labo

Amphithéâtre Killian, Maison des Géosciences, 38400 Saint Martin d'Hères