Other
Scientific paper
Nov 1982
adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=1982gecoa..46.2151l&link_type=abstract
Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 46, Issue 11, pp.2151-2158
Other
2
Scientific paper
An indirect method was used to study Na, K, Rb, Cs, Sr and Ba partition coefficients between crystals and silicate melt. Equilibria between a hydrothermal solution and the melt at 800°C and 2 kb and between a hydrothermal solution and crystals at 750°C and 2 kb were separately achieved. For major element partitioning (Na and K), the results obtained here are in good agreement with those of Tuttle and Bowen (1958) which allow us to follow crystal evolution during a fractional crystallization process where the growth of zoned crystals takes place. For minor elements Rb, Cs, Sr, Ba, melt/aqueous solution partition coefficients depend on Na/K as well as the silica content of the melt. These effects are rather small for Rb and Cs, but are much more important for the alkaline earths. The feldspar/aqueous solution partition coefficients also depend on Na/K. The variations of the partition coefficients feldspar/melt are complex in the part of the Qz-Ab-Or diagram located below the cotectic line. During fractional crystallization following the Rayleigh law (assuming that there are no kinetic phenomena) Sr ( D > 10) is almost totally removed from the melt in the early stages whereas Cs ( D < 0.1) remains in the melt during the whole process. Rb and Ba have partition coefficients closer to unity. The variation of these coefficients, due to changes in bulk composition of liquid and crystals during fractional crystallization, can lead to complex zoning with possible concentration maxima at some stages. Similar phenomena can be expected in non-ideal natural solid solutions, even if no discontinuities can be detected in the physicochemical evolution of the parent magma. Résumé La distribution de Na, K, Rb, Cs, Sr et Ba entre magma silicaté et phase cristallisée a étéétudiée par une méthode indirecte consistant à équilibrer avec des solutions hydrothermales les liquides silicatés (à 800°C et 2 kb) et les phases cristallisées (à 750°C et 2 kb). Pour les éléments majeurs Na et K, les résultats obtenus confirment ceux de Tuttle et Bowen (1958) et permettent de tracer l'évolution des cristaux au cours d'un processus de cristallisation fractionnée. Pour les éléments en traces Rb, Cs, Sr et Ba, les coefficients de partage liquides silicatés/solutions varient en fonction de la teneur en silice et du rapport Na/K. Ces variations sont assez faibles pour Rb et Cs et beaucoup plus importantes pour les alcalino-terreux. Les coefficients de partage feldspaths/ solutions varient également en fonction du rapport Na/K. Les coefficients de partage résultant entre feldspaths et liquides silicates varient de manière complexe dans la partie du diagramme Qz-Ab-Or située dans le domaine de cristallisation des feldspaths. Au cours d'un processus de cristallisation fractionnée obéissant à la loi de Rayleigh et ne faisant pas intervenir de phénomènes cinétiques, Sr ( D > 10) est pratiquement soustrait du système dès les premiers stades de cristallisation, alors que Cs ( D < 0,1) reste constamment dans la phase liquide. Rb et Ba ont des coefficients de partage plus proches de l'unité. Les variations de ce paramètre au cours de la cristallisation fractionnée peuvent entraîner des zonations complexes avec éventuellement des maxima de concentrations à certains stades de la croissance. On peut s'attendre à observer des phénomènes analogues dans des minéraux naturels formant des solutions solides non idéales même en l'absence de discontinuité dans l'évolution physico-chimique du magma considéré.
Carron Jean-Paul
Lagache Martine
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