TRACES ÉLÉMENTS EN

Le concept d'élément en traces est utilisé en géochimie et résulte de considérations quantitatives sur un élément au sein d'un minéral ou d'un ensemble de minéraux. L'étude chimique des minéraux et des roches a montré que la composition idéale de ces matériaux est le plus souvent théorique et que certains éléments chimiques peuvent apparaître en petites quantités au sein des minéraux. Ainsi, indépendamment de l'étude des éléments en traces pour eux-mêmes, on a tenté de les envisager comme anomalie significative des conditions de genèse du minéral ou de l'ensemble des minéraux qui les contiennent. Le développement des techniques analytiques a permis de préciser leur localisation et de distinguer, indépendamment des éléments en traces substitués dans les réseaux des minéraux, les éléments concentrés dans les fissures des minéraux ou dans l'espace intergranulaire. Cette distinction essentielle éclaire alors les conséquences pratiques de l'étude de la répartition des éléments en traces, soit dans le domaine de la recherche minière, et de la compréhension d'un processus géologique ou de la formation d'un gîte métallique (thermomètre géologique par exemple), soit dans le domaine de la récupération des métaux à partir des minerais pauvres (mobilité géochimique des éléments fissuraux).

Le concept d'élément en traces

Dans la bibliographie géochimique, il est courant de trouver, employés comme synonymes, des termes tels que : « éléments en traces » (ou « éléments traces »), « éléments rares », « oligoéléments », « éléments dispersés », « éléments mineurs », « éléments accessoires », etc. En général, c'est le critère pondéral qui définit un élément en traces.

Dans le tableau, on a groupé les 80 éléments essentiels composant la croûte terrestre d'après les données de V. M. Goldschmidt (1937), de K. Rankama et T. G. Sahama (1950) et de B. Mason (1958), modifiées en partie par A. P. Vinogradov (1962). Il n'a pas été tenu compte des éléments radioactifs de vie courte, ni de certains gaz rares tels que le néon, le krypton et le xénon, dont la teneur est inférieure à 0,001 γ/g (1 γ = 10⁻⁶ g). Ces 80 éléments ont été répartis en trois grands groupes (I, II, III), caractérisés par des écarts importants de teneurs.

Les 12 éléments du groupe I (teneurs supérieures à 1 000 γ/g), qui, à eux seuls, représentent les 99,4 p. 100 de la composition moyenne de la croûte terrestre, ont été divisés en deux sous-groupes caractérisés par une coupure nette des teneurs entre le magnésium et le titane. Le groupe II (de 1 à 1 000 γ/g), comprenant 46 éléments, a été subdivisé en trois sous-groupes : le premier, comprenant 10 éléments de teneurs comprises entre 100 et 700 γ/g ; le deuxième, constitué par 14 éléments dont les teneurs varient entre 10 et 100 γ/g ; le troisième, de 22 éléments avec des concentrations de 1 à 10 γ/g. Les 22 éléments restants, dont les teneurs sont inférieures à 1 γ/g (jusqu'à 0,001 γ/g), constituent le groupe III.

Le tableau permet de représenter la classification proposée par Vinogradov (1959) des éléments à faible teneur :

– éléments rares, comme le terbium, le lutétium, le mercure, l'iode, le bismuth, par exemple, dont la quantité totale dans la croûte terrestre est très faible, inférieure à 1 γ/g, qui se trouvent généralement en quantités infimes en substitution isomorphe dans les minéraux et dans les roches et qui sont rarement exprimés comme minéraux ;

– éléments mineurs comme le zirconium, le titane, le chrome, le baryum, dont la teneur dans les roches est appréciable et qui forment couramment des minéraux isolés ;

– éléments dispersés, comme le rubidium, le hafnium, entre autres, dont[...]