Séries calco-alcalines et tholéithiques

Jusqu'au 22 octobre...
lioneline
Messages : 325
Enregistré le : 10 juil. 2010, 19:05
Lieu de travail ou de résidence : académie de Créteil

Séries calco-alcalines et tholéithiques

Messagepar lioneline » 30 sept. 2013, 14:09

Bonjour,

J'aimerais avoir des éclaircissement sur la différence entre séries Calco-alcalines et tholéithiques. En effet selon des diagrammes trouvés on voit parfois la série calco-alcaline entre les séries alcalines et tholéitiques mais certains ouvrages classent ces deux séries dans les subacalines avec pour seul critère l'enrichissement en fer qui se produit dans une et pas dans l'autre. Pour ces derniers les diagrammes avec les trois séries superposées sont faux. Qu'en est-il en réalité ?
En plus on voit apparaitre parfois des séries dites transitionnelles comme en Auvergne qui se situent de part et d'autre de la ligne d'alcalinité. A quoi correspondent-elles exactement? Comment cette ligne qui sépare séries alcalines et subalcalines est-elles tracée sur un diagramme TAS et à quoi correspond-elle concrètement (présence ou non de Feldspath K?).

En plus pour les séries d'arc on utilise en plus des diagrammes K/Si avec les séries tholéitihiques d'arc, calco-alcalines traditionnelles, potassiques, fortement potassiques... A quoi servent ces distinctions et quelles significations ont-elles? De plus est-il possible de distinguer une tholéithe d'arc d'une tholeithe "normale" de dorsale sans faire appel aux éléments traces mais seulement du point de vue petrographique ou sur la chimie des majeurs?

Voila pour ces question très géochimiques mais dont j'ai du mal à trouver les réponses sur les ouvrages consacrés à ces sujets ou bien je trouve des réponses contradictoires. Merci si vous pouvez un peu éclairer mes lanternes sur ce sujet!

JM Bardintzeff
Messages : 24
Enregistré le : 20 févr. 2009, 10:03
Lieu de travail ou de résidence : Paris

Re: Séries calco-alcalines et tholéithiques

Messagepar JM Bardintzeff » 30 sept. 2013, 16:29

Bonjour,
Effectivement ce n’est pas si simple !
Différentes séries magmatiques (volcaniques ET plutoniques) ont été mises en évidence à partir de critères géodynamiques et pétrologiques. Les lignées (« trends » en anglais) sont classiquement reportées sur des diagrammes binaire (TAS = Na2O + K2O vs. SiO2) ou ternaire (AFM = Na2O + K2O - FeO + Fe2O3 + MnO - MgO). Mais attention ces lignées apparaissent comme de fines lignes, moyennes, théoriques. Dans la réalité, il s’agit de lignées plus larges, qui peuvent donc - malheureusement pour la pédagogie - se recouvrir en partie.
Il reste que l’on distingue 3 séries :
- la série alcaline le plus souvent liée à un magmatisme de point chaud ;
- la série calco-alcaline (= andésitique) le plus souvent liée à la subduction ;
- la série tholéiitique liée au contexte d’ouverture mais aussi aux arcs (tholeiites d’arc) et à certains points chauds très actifs (Hawaii, tel le Kilauea aujourd’hui).

Dans un diagramme AFM, la série andésitique ou calco-alcaline (ce qui signifie à moitié calcique et à moitié alcaline) se situe donc entre la série alcaline (au-dessus) et la série tholéiitique (en-dessous).
Les séries calco-alcaline et tholéiitique sont dites subalcalines par opposition à la série alcaline.
Des limites entre alcalin et sub-alcalin ont été proposées par différents auteurs (Kennedy 1933, Combs 1963, Miyashiro 1978) sur la base de nombreuses analyses chimiques de roches.
La classification internationale retenue aujourd’hui par l’IUGS (International Union of Geological Sciences, Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks) est celle de Le Maitre (2002) a partir du diagramme TAS. On y retrouve les noms classiques (basalte, trachyandésite, andésite, trachyte, rhyolite, etc.)

Voir par exemple le site de la NASA :
www.google.fr/imgres?um=1&hl=fr&biw=119 ... ,s:0,i:120

ENSUITE (dans un deuxième temps) certains noms sont eux-mêmes subdivisés.
Par exemple pour la trilogie : trachybasalte - trachyandésite basaltique - trachyandésite
Si Na2O - 2 > K2O, on a la série alcaline classique (donc plutôt sodique) et les 3 noms précédents deviennent les fameuses : hawaiite - mugéarite - benmoréite
Si au contraire Na2O - 2 < K2O, on a la série alcaline potassique et les trois noms deviennent : trachybasalte potassique, shoshonite, latite

On peut aussi considérer le diagramme K2O / SiO2 pour distinguer les séries riche en K, moyenne en K ou pauvre en K.

Remarquons que les mots « tholéiite » ou » basalte tholéiitique » n’apparaissent pas dans la classification de Le Maitre.

Sur un diagramme AFM, la série tholéiitique se caractérise par un fort enrichissement en fer des termes intermédiaires (donc vers le pôle F). Si l’enrichissement existe mais est moins marqué on parle d’une série « transitionnelle » (sous-entendu entre tholéiite et alcalin). Les termes intermédiaires calco-alcalins sont pauvres en fer.

Peut-on reconnaître d’après un échantillon, une tholéiite d’ouverture d’une tholéiite d’arc ? Surement pas ! Difficile déjà de distinguer sur échantillon un basalte alcalin d’une tholéiite. En principe, le basalte alcalin est plus riche en olivine que le basalte tholéiitique mais cela n’est pas toujours évident selon la taille des cristaux.
Bien amicalement. Jacques-Marie Bardintzeff


Retourner vers « JM BARDINTZEFF (2013) »

Qui est en ligne

Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 2 invités