GÉOCHIMIE
Géochimie élémentaire et exemples d'application
La géochimie élémentaire s'intéresse à l'étude de la concentration en un élément déterminé dans un échantillon donné, à l'aide de techniques spectrométriques.
L'étude des concentrations élémentaires : du majeur à l'ultra-trace
Affinité des éléments chimiques pour les enveloppes terrestres et classification de Goldschmidt
Encyclopædia Universalis France
Les éléments chimiques présentent une affinité différentielle pour les grandes enveloppes terrestres, comme en témoigne la classification de Goldschmidt (fig. 2). Certains éléments représentent une part importante (plusieurs pour-cent) d'une enveloppe – par exemple, l’élément silicium (Si) dans le manteau –, ce sont des éléments dits majeurs. Les outils d’analyse de plus en plus performants ont permis de s'intéresser aux éléments dont la concentration est plus faible : les éléments traces, dont la teneur est généralement exprimée en « partie par million », noté ppm, ainsi que les ultra-traces, décelables jusqu'à un nanogramme (10–9g) par kilogramme d'échantillon. Il est donc possible de définir très précisément la composition chimique d'un objet.
Utilisation de la géochimie élémentaire
La variabilité chimique naturelle des objets géologiques (manteau, croûte, océan, roche) résulte de deux effets antagonistes : le fractionnement chimique dû aux changements de phase (fusion des magmas, cristallisation des minéraux sédimentaires, ségrégation du noyau), et le mélange imposé par la dynamique géologique, telles la convection thermohaline dans l'océan et la convection magmatique du manteau. La géochimie élémentaire permet de comprendre les phénomènes de fusion et de cristallisation des magmas. Ces processus induisent une répartition inégale des éléments entre solide et liquide. L'analyse de la teneur en éléments majeurs et en éléments traces (par exemple les terres rares) permet par exemple d'identifier la roche mère du magma et la nature des processus de fusion. De même, la composition d'une eau minérale permet de se faire une bonne idée de la géologie des terrains qu'elle a traversés avant de jaillir en surface. Ainsi une forte teneur en calcium témoigne d'une géologie plutôt calcaire, une pauvreté en minéraux signifiera une origine dans des terrains cristallins.
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Écrit par
- Marie-Laure PONS : chercheuse au laboratoire de géologie de Lyon Terre, planètes, environnement, géochimie, agrégée préparatrice à l'École normale supérieure de Lyon
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Affinité des éléments chimiques pour les enveloppes terrestres et classification de Goldschmidt
Encyclopædia Universalis France
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Encyclopædia Universalis France
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Encyclopædia Universalis France
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