Étude comparative de la signature géochimique d'olivines d'origines

Étude comparative de la signature géochimique d’olivines d’origines diverses par LA-ICP-MS 6/04/2013

Mémoire de PFE 1

ÉTUDE COMPARATIVE DE LA SIGNATURE GÉOCHIMIQUE D’OLIVINES

D’ORIGINES DIVERSES PAR LA-ICP-MS

Par

Jean-David Pelletier

Mémoire présenté dans le cadre du cours

Projet de fin d’études

(6GLG604)

Université du Québec à Chicoutimi Avril 2013


Mémoire de PFE 1

RÉSUMÉ

L’arrivée d’une nouvelle génération de laser a permis d’abaisser les limites de détection au niveau du ppb,

ouvrant la possibilité d’étudier les variations de compositions en éléments mineurs et en traces des olivines

provenant de différents contextes géologiques. Le but premier de ce projet était de vérifier si l’on peut : 1)

discriminer les olivines mantelliques des olivines volcaniques, 2) discriminer les olivines de quatre contextes

volcaniques différents (N-MORB, OIB, boninite et komatiite) et 3) discriminer les olivines d’un échantillon de

manteau ophiolitique le long d’une coupe de 23 cm où les lithologies passent d’une harzburgite à une dunite à une

chromitite. Sur l’échantillon mantellique, 113 olivines ont été sélectionnées et décrites systématiquement permettant

un traitement statistique des observations. Quatre olivines par échantillons volcaniques ont aussi été analysées. Les

analyses ont été réalisées d’abord à la microsonde électronique pour en déterminer la composition en éléments

majeurs, puis au LA-ICP-MS pour mesurer les concentrations en éléments mineurs et traces. Le standard interne

utilisé est le fer et le matériau de référence permettant de déterminer tous les éléments mineurs et en trace est GSE

qui est un verre basaltique. Pour contrôler la calibration de l’appareil et la qualité des résultats, les matériaux de

référence GP6 et NIST610 ont été utilisés. Les résultats obtenus pour GP6 montrent une reproductibilité de ± 8,34 %

sauf pour P31

, Zn67

, Zn68

, Ga69

et Ge72

. L’analyse de différents isotopes d’un même élément (ex. : Ga69

et Ga71

) a

permis de détecter des interférences et de faire une meilleure sélection des isotopes pour déterminer la composition

des olivines analysées. Ceux montrant la plus faible concentration sont considérés comme exempt d’interférence et

ont été préférés pour la suite du projet totalisant 48 éléments. 42 duplicatas d’analyses d’olivines mantelliques

couvrant toute la coupe ont été réalisé en raison de l’influence d’éjecta de chromite et de variations inexpliquées pour

certains éléments entre les journées d’analyse.

Nos résultats d’analyses permettent clairement de distinguer les olivines du manteau des olivines

volcaniques sur la base du contenu en Fo, Al27

, P31

, Ca43

, Ti49

, V51

, Cr52

, Mn55

, Co59

, Ni61

, Cu63

, Zn67

, Ga71

, Y89

, Zr90

et Mo95

. D’ailleurs, les olivines des 4 types de laves sont enrichies en Al (150-458 ppm), Ca (728-1800 ppm), V (5-

8ppm), Cu (2.5-3.56 ppm), Zn (40-72ppm) et Ga (0.08-0.22 ppm) par rapport à celles du manteau (65-85 ppm Al,

50-400 ppm Ca, 0.25-1 ppm V, <0.03-0.4 ppm Cu, 10-28 ppm Zn et 0.01-0.05 ppm Ga). Entres les olivines des 4

types de laves, les olivines de la boninite sont appauvri en Al (~150ppm), Ca (~728ppm), Ni (~1600ppm), Ti (~2.5

ppm), Y (~0.01 ppm) et Ga (~0.08 ppm) par rapport aux olivines des autres types de laves. Aussi, le contenu de

certains éléments du groupe des terres rares lourdes sont en dessus des limites de détections seulement pour les

olivines du N-MORB, du OIB, et de la komatiite alors que celles du manteau et celles de la boninite sont en dessous

des limites de détections. En effet, la concentration moyenne en Er, Tm, Yb et Lu des olivines du N-MORB, OIB, et

de la komatiite sont respectivement (16, 11, 14 ppb Er ; 3, 3, 2 ppb Tm ; 43, 25, 25 ppb Yb et 8, 6, 3 ppb Lu) alors

que pour les olivines du manteau et de la boninite, les concentrations sont (< 6 ppb Er, < 2 ppb Tm, < 1 ppb Yb, < 2

ppb Lu). D’autre part, le #Cr des olivines du N-MORB (0.42), OIB (0.62), de la komatiite (0.71) et de la boninite

(0.79) suggère que la boninite et la komatiite sont des magmas générés par de forts taux de fusion partielle.

Les résultats d’analyses des olivines du manteau permettent d’identifier 4 types d’olivine le long de la coupe

sur la base de leur contenu en Fo, Li7, Ca

43, Sc

45, Ti

49, V

51, Cr

52, Mn

55, Co

59, Ni

61, Cu

63, Zn

67 et Zr

90. Les

concentrations moyennes pour les olivines de la dunite, de la zone de transition et de la harzburgite sont

respectivement : en contenu Fo (89.5 ; 89.3 ; 89.1 %), Li (1.2 ; 3 ; 1.7 ppm), Ca (250 ; 60 ; 80 ppm), Sc (5 ; 3.9 ; 3.9

ppm), Ti (1.65 ; 0.5 ; 0.5 ppm), V (0.6 ; 0.85 ; 0.75 ppm), Cr (10 ; 17 ; 14 ppm), Mn (810 ; 825 ; 845 ppm), Co (115 ;

124 ; 130 ppm), Ni (2475 ; 2650 ; 2775 ppm), Cu (0.19 ; 0.06 ; 0.29 ppm), Zn (16 ; 21 ; 24 ppm) et Zr (< 3 ; 7 ; < 3

ppb). Selon ces résultats, les olivines analysées dans la partie harzburgitique sont enrichies en V, Cu, Cr, Zn, Li, Mn,

Co, Ni alors que celles analysées dans la dunite (près du filonnet de chromitite) sont riche en contenue Fo, Ca, Sc et

Ti. Dans la zone transitionnelle entre la harzburgite et la partie dunitique, les olivines analysées sont clairement

enrichies en Li et légèrement enrichies en Cr, V et Zr, mais appauvrie en Ca et en Cu. Environ 11 types d’inclusions

ont été observés dans les olivines de cet échantillon. La plus grande variété se trouve dans les olivines de la dunite.

Plus localement, les olivines situées très près de la chromitite, présentent un appauvrissement en Zn. Nous

suggérons que l’enrichissement en Li des olivines de zone de transition est causé par un métasomatisme et

contraste d’oxydoréduction.


Mémoire de PFE II

REMERCIEMENTS

J’aimerais d’abord remercier mon directeur de projet, monsieur Philippe Pagé, pour m’avoir soutenu à

tous les niveaux du projet et de m’avoir donné la chance de me perfectionner dans le domaine de la

chimie minérale. Sa rigoureuse et légendaire méthode de correction m’a rendue plus méticuleux en

rédaction et son expérience m’a permis de développer un meilleur esprit de synthèse. Donc, merci

beaucoup pour tes idées, ton soutien et ta patience.

Merci à Mme Sarah-Janes Barnes de m’avoir accueillie au sein de son équipe et également d’être la

lectrice interne de ce projet. Merci pour votre confiance et votre soutien.

Un gros merci à Samuel Morfin et Charley Duran pour leurs supports en informatique.

Merci à Pierre-Jean Misson pour son aide lors de la prise de photos microscopiques.

Merci à Dany Savard et Sadia Mehdi pour leur soutien lors des analyses par LA-ICP-MS.

Également merci à Marc Choquette pour les analyses à la microsonde.

Bien sûr, merci à mon amoureuse Stéphanie. Merci pour ton amour et ton soutien moral, philosophique et

syntaxique. Je t’aime.

Finalement, merci à ma famille, dont mes parents, Guylain et Lorraine et ma petite sœur Rosalie. Merci

d’être une famille formidable.


Mémoire de PFE III

TABLES DES MATIÈRES

RÉSUMÉ ........................................................................................................................................................ I

REMERCIEMENTS ..................................................................................................................................... II

TABLES DES MATIERES ........................................................................................................................ III

LISTE DES FIGURES .............................................................................................................................. IV

LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................................... VI

LISTE DES ANNEXES .............................................................................................................................. VI

SUPPORTS ÉLECTRONIQUES ................................................................................................................ VI

1. Introduction ............................................................................................................................................... 1

2. Contexte géologique des échantillons ....................................................................................................... 2

3. Méthodologie............................................................................................................................................. 6

3.1 Préparation des échantillons pour la microsonde et le LA-ICP-MS.................................................... 6

3.1.1 Mise en plan des lames minces ..................................................................................................... 6

3.1.2 Choix des cibles pour les analyses ............................................................................................... 6

3.2 Méthodologie de la microsonde .......................................................................................................... 7

3.3 Méthodologie pour le LA-ICP-MS ..................................................................................................... 8

3.3.1 Détermination des paramètres, la calibration et le contrôle des résultats .................................. 8

3.3.2 Éléments analysés dans l’olivine et leurs limites de détection ................................................... 11

3.3.3 Problèmes rencontrés et les solutions apportées ....................................................................... 14

4. Revue des propriétés chimiques de l’olivine .......................................................................................... 16

5. Présentation des résultats ......................................................................................................................... 19

5.1 Textures des olivines du manteau ...................................................................................................... 19

5.1.1 Observations au Microscope ...................................................................................................... 19

5.1.2 Observation sur Iolite ................................................................................................................. 22

5.2 Chimie de l’olivine ............................................................................................................................ 24

5.2.1 Les olivines extrusives vs les olivines du manteau ..................................................................... 24

5.2.2 Les olivines contenues dans les 4 laves ...................................................................................... 25

5.2.3 Les olivines du manteau ............................................................................................................. 28

6. Discussion et interprétation ..................................................................................................................... 31

6.1 Textures des olivines de la harzburgite et de la dunite ...................................................................... 31

6.2 Chimies minérales ............................................................................................................................. 33

6.2.1 Observations générales .............................................................................................................. 33

6.2.2 Les olivines du manteau ............................................................................................................. 34

7. Conclusions et recommandations ............................................................................................................ 39

Références ................................................................................................................................................... 42

Annexes ....................................................................................................................................................... 44


Mémoire de PFE IV

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Localisation des 4 laves et de l’échantillon de manteau dont les olivines sont analysées. A) Localisation

sur carte tirée de Winter (2001). B) Localisation sur un schéma tectonique. ................................................................. 4

Figure 2 : Schéma de la circulation d’un magma boninitique dans un conduit magmatique dans un manteau

harzburgitique (Tirée et modifiée de Lago et al., 1982). Formation de l’enveloppe dunitique, par la dissolution des

pyroxènes de l’encaissant harzburgitique et cristallisation de la dunite cumulative dans le conduit (Kelemen et al.,

1990, 1995; Zhou et al., 1994, 1996). Croquis de l’échantillon 31AD.. ........................................................................ 5

Figure 3 : Planche de travail (31AD-A) pour la sélection et la localisation des olivines. La lame mince (2,5 x 4,5 cm)

est transposée en format légal (21x35 cm) et les fenêtres (5x6 mm) regroupant 4 à 6 olivines sont transposées en

format lettre (21.5x27.5 cm). ......................................................................................................................................... 7

Figure 4 : Vérification de l’écart type (%) des matériaux de contrôles (GP6 et NIST610) et du GSE pour les 3

journées. NIST610 (~15 %) pour le 7 février et le 8 janvier). GSE (~1.5%) pour le 1 février, mais 0% pour les autres

journées. GP6 (2-6%) pour les trois journées. ................................................................................................................ 9

Figure 5 : Reproductibilité des matériaux de contrôles (GP6 et NIST610) en fonction des valeurs obtenus/ valeurs

réelle (new/given) en pourcent. GP6 (90% à 110%). Interférence probable détecté pour Zn67, Zn68, Ga69, Ge72.

NIST610 est généralement sous-estimé (50 à 80%). .................................................................................................... 10

Figure 6 : Tableau périodique avec classification des éléments mesurés dans les olivines en fonction de leurs plages

de concentrations (majeur, mineur, trace, ultra-trace et sous les limites de détection (<Lod)). ................................... 11

Figure 7: Visualisation des limites de détections et des concentrations moyennes obtenues pour les 174 olivines (3

jours). Notez que pour les isotopes La139 jusqu’à U238, les olivines du manteau et celles de certaines laves sont en

dessous des limites de détection (LOD). Cependant, pour les olivines de 3 types de laves, les concentrations de

celles-ci avoisine les limites de détection pour les terres rares lourdes (Dy, Ho, Er, Tm, Yb et Lu). .......................... 13

Figure 8 : a) Concentrations moyennes des olivines du manteau normalisé sur les concentrations des 42 duplicatas.

b) Exemple de concentration d’olivines ayant été influencé par des éjectats de chromite. c) Exemple d’une

interférence Si29+Ar40 = Ga69 (très probable) ou Cr53+O16 = Ga69. d) Exemple de pics anomaliques observés sur

iolite pour une olivine ayant subi l’influence d’éjectas de chromite.. .......................................................................... 15

Figure 9 : Illustration du problème ce coupure entre les 3 journées pour certains éléments analysé dans les olivines

répartie le long de la coupe de l’échantillon de manteau (exemple du Sc). Notez sur grande variation pour les

analyses des olivines se trouvant dans l’harzburgite (carrés vides). La ligne pointillée noir à gauche représente la

chromitite. La photo représente deux trous d’ablation de 73 µm. ................................................................................ 16

Figure 10 : Répartition des 3 Groupes de cations constituant la structure de l’olivine selon rayon ionique et le stade

d’oxydation. Ces éléments sont répartis selon les sites potentiels de substitution avec la silice (site T) et le Fe et le

Mg (sites octaédriques M1-M2). Groupe I (Ni, Mn, Co, Cu, Zn et Li), Groupe II (Cr, Al, V, Sc, Ca et Na), Groupe

III (Ti, Zr, Nb et Y) (Modifié de Wood et Blundy, 2003 et De Hoog et al., 2010) ...................................................... 17

Figure 11 : A) Trainé d’inclusion rouge et pâle, inclusion verte (DOL52). B) Inclusion hexagonale allongée et

zonation verte à l’extérieure et rouge à l’intérieur (DOL52). C) Inclusion hexagonale allongée et possédant une

zonation inverse (R-V) (C1(DOL53) et C2-C3 (EOL67)). D) Trainée d’inclusions rouges (DOL53). E) Grosse

inclusion vitreuse et verdâtre (DOL55). F) Inclusion Pâle et tabulaire (Tab) (DOL55). G) Inclusion verdâtre et

tabulaire (Tab) (DOL55). H) Inclusion à fort relief et plein d’impuretés (EOL56). I) Inclusion brune foncé à fort

relief (EOL74). J) Inclusion noir et cubique, inclusion tabulaire claire (AOL1). K) Inclusion claire et cubique


Mémoire de PFE V

(AOL1). L) Baguette rouge très allongée (100µn) (GOL93). M) Inclusion rouge, trainée d’inclusion claire (AOL18).

N) Inclusion mauve triangulaire à fort relief (BOL36). O) Amas d’inclusion blanche et Amas d’inclusion rouge

(BOL36). P) Fibre de serpentine (BOL35). ................................................................................................................. 20

Figure 12 : Macles de déformations hautes températures observées pour les olivines du manteau. Les cristaux

montrent différent degré de déformation (D et C sont intenses). Deux évènements de déformations semblent être

superposés (A et F). Les olivines associées sont : A (DOL48), B (EOL56), C (EOL64), D (EOL69), E (DOL45), F

(GOL99). ...................................................................................................................................................................... 21

Figure 13 : Spectre de l’olivine AOL5-B présentant une inclusion riche en Al et pauvre en Li. ............................... 22

Figure 14 : Effet sur l’aspect du signal de l’olivine DOL48 par sa grande variété d’inclusions. A) Spectre sur Iolite

de DOL48 montrant 3 types d’inclusions. B) Photo de l’aspect des inclusions pour l’olivine DOL48. Celle-ci

comporte des de gros amas d’inclusion verdâtre suivant une trainée et montre une grosse inclusion verte, prismatique

et vitreuse s’apparentant au type d’inclusion de la figure 11E. .................................................................................... 23

Figure 15 : Comparaison de la signature chimique des olivines du manteau avec celles des 4 types de laves. A)

Concentration de 39 isotopes analysée dans tous les olivines normalisés sur les sur les olivines du manteau (8 janvier.

Légende : BON. = boninite, Kom. = Komatiite, LOD = limites de détection. B) Graphique binaire de Mn vs Co et

Mn vs Ni des concentrations des olivines. Légende : B = Ol. boninite, M = Ol. N-MORB, H = Ol. OIB, K = Ol.

komatiite, Symboles noirs = les olivines du manteau. Le rectangle gris (concentration des olivines provenant de

lherzolites à spinelles selon De Hoog et al. 2010. ........................................................................................................ 24

Figure 16 : Comparaison des signatures chimiques des olivines provenant des 4 laves (OIB = Hawaii, Kom. =

komatiite, Bon. = boninite, N-MORB). La ligne horizontale représente les olivines du N-MORB puisque les olivines

des autres laves sont normalisées sur les olivines de celle-ci. ...................................................................................... 25

Figure 17 : Outils discriminatoire des olivines des laves. Diagramme binaire avec les concentrations en A) Cr Vs Ti

et B) Ca Vs Al des olivines des laves et du manteau. Le rectangle gris représente la plage de concentration des

olivines provenant d’une panoplie de lherzolites à spinelles selon De Hoog et al. 2010. ............................................ 26

Figure 18 : Diagramme binaire des concentrations des olivines des différentes laves et des olivines du manteau. A)

Ca vs V, B) Li vs Ca, C) Cu vs V, D) Cu vs Zn, Légende : M = Ol. N-MORB, H = Ol. OIB, K = Ol. komatiite,

Symboles noirs = les olivines du manteau. Le rectangle gris représente la plage de concentration des olivines

provenant d’une panoplie de lherzolites à spinelles selon De Hoog et al. 2010. .......................................................... 27

Figure 19 : Répartition le long d’une coupe de 23 cm des concentrations de olivines mantelliques : A) contenue Fo,

B) Ni, C) Mn, D) Co. Les rectangles gris représentent la plage de concentration des olvines provenant de lherzolite à

spinelle selon De Hoog et al. (2010). ........................................................................................................................... 28

Figure 20 : Répartition le long d’une coupe de 23 cm des concentrations de olivines mantelliques : A) Ca, B) V, C)

Ti, D) Zn, E) Cr, F) Zr, G) Cu, H) Li. Plage de concentration des olivines provenant d’une panoplie de lherzolites à

spinelles selon De Hoog et al. 2010.. ........................................................................................................................... 29

Figure 21 : Diagramme discriminant des 3 types d’olivines (D = cumulative, T = transition et H = harzburgite)

analysés sur la coupe de 23 cm de l’échantillon Mantellique. La répartition des éléments sur l’axe est réalisée selon

le degré de compatibilité dans l’olivine soit les plus compatibles à gauche et les moins compatibles à droite. Cette

répartition est faite selon les 3 groupe d’éléments identifié par De Hoog (2010), sur les coefficients de partages (D olivine /liquide

) de basaltes tiré de WHITE (2005) et de ZANETTI et al, 2004. La ligne noire représente les

concentrations observées dans des olivines de lherzolite à spinelle. A) minimum et maximum des concentrations par

types d’olivines. B) Concentrations moyennes par types d’olivines. ........................................................................... 30


Mémoire de PFE VI

Figure 22 : Contenu en Fo des olivines vs Ni, Mn, Co et Zn qui sont des éléments compatible dans l’olivine. Parmis

ceux-ci, le Ni est le plus compatible pour une olivine magnésienne. Les flèches représentent un possible

fractionnement de l’olivine. ......................................................................................................................................... 35

Figure 23 : Modèle proposé par la présente étude concernant la distribution particulière du Cu, Cr, Li et V en

fonction du contenu en Fo des olivines mantellique et de laves. Les flèches représentent un possible fractionnement

de l’olivine. .................................................................................................................................................................. 37

LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Variété d’inclusion et de déformation observés dans les olivines selon les lithologies du manteau. Les X

représentent les lames minces dont les olivines montrent une prédominance du type d’inclusion associé à gauche. .. 19

LISTE DES ANNEXES

Annexes 1 : Mosaïques des laves et photos diverses des olivines du manteau ........................................... 44

Annexes 2a : Description microscopique des olivines mantelliques (Tableau 1 de 2)................................ 52

Annexes 2b : Description et intégrations des spectres obtenus au LA-ICP-MS (Tableau 1 de 3) .............. 54

Annexes 2c : Étude statistique des observations microscopiques et au LA-ICP-MS (1 de 4) .................... 57

Annexes 3a : Résultats d’analyses obtenus à la microsonde (132 olivines) (1 de 3) .................................. 61

Annexes 3b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS (GSE) ........................................................... 64

Annexes 3b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS (GP6) ............................................................ 65

Annexes 3b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS (NIST610) .................................................... 66

Annexes 3b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS des concentrations moyennes pour les 174

olivines analysées au LA-ICP-MS, les limites de détections (LOD) moyennes et le 2σ (moyen) calculées

par iolite) ..................................................................................................................................................... 67

Annexes 3b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS Plage de concentration des éléments permettant

de discriminer les olivines du manteau ....................................................................................................... 68

Annexes 3c : Comparaison des résultats obtenus à la microsonde et au LA-ICP-MS (1 de 2) ................... 69

Annexes 3d : Interférences détectées au LA-ICP-MS (1 de 2) ................................................................... 71

SUPPORTS ÉLECTRONIQUES

A : Mosaïques des lames minces et fenêtres de sélection (5x6 mm) des olivines

B : Fichier CSV produit lors des analyses au LA-ICP-MS

C : Conditions d’analyse obtenue pour les analyses au LA-ICP-MS (tuning)

D : Fichier PDF des spectres d’intégrations pour les analyses au LA-ICP-MS

E : Fichier Excel fusionnant les annexes 2a, 2b, 3a, 3b

F : Photos d’olivines


Mémoire de PFE 1

1. Introduction

Comme la chimie, la géochimie est une branche d’étude qui permet aux scientifiques d’identifier, de

classifier et de caractériser, sous une autre échelle, les lois de la nature. Dans l’étude des processus

géologiques, il y a eu d’abord la géochimie des éléments majeurs et mineurs qui ont été mesurés sur des

verres de roches totales, puis sur des concentrés de minéraux et plus proche dans l’histoire, est arrivé la

chimie minérale. Les techniques d’analyse se sont succédé jusqu’à l’arrivée de la technologie d’analyse in

situ par LA-ICP-MS (Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) qui a élargi

considérablement la plage d’éléments mesurables. En 1985, Gray applique pour la première fois cette

méthode d’analyse sur les matériaux terrestres, mais une nouvelle génération de LA-ICP-MS, a permis

récemment d’abaisser les limites de détections au niveau du ppb. Conséquemment, cela a permis

d’analyser des minéraux réfractaires très pauvres en éléments traces comme l’olivine. Sur la base du

contenu en élément trace de 174 olivines analysées par LA-ICP-MS à l’Université du Québec à

Chicoutimi, la présente étude consiste à vérifier si l’on peut :

1) discriminer les olivines mantelliques des olivines volcaniques (i.e., résidu de fusion vs liquide);

2) discriminer les olivines de quatre contextes volcaniques différents (N-MORB, OIB, boninite et

komatiite, c.-à-d., liquide vs liquide);

3) discriminer les olivines d’un échantillon de manteau ophiolitique le long d’une coupe de 23 cm où les

lithologies passent d’une harzburgite à une dunite à une chromitite (transition de faciès mantelliques).

Pourquoi analyser l’olivine? Certains minéraux de haute température comme l’olivine enregistrent une

grande histoire des processus ignés puisque ceux-ci sont parmi les derniers à fusionner et par conséquent,

les premiers à cristalliser. Ainsi, l’olivine peut être présente longtemps dans un environnement comme le

manteau supérieur. Ce minéral est étudié via les xénolithes, les ophiolites et certaines roches plutoniques

ou roches volcaniques ultramafiques à mafique. Les deux premiers objectifs permettraient de distinguer

les environnements alors que le troisième objectif permettrait de vérifier l’effet de la circulation de magma

dans un conduit sur les olivines des épontes.

Mise à part la présente section (1) qui constitue l’introduction du projet de fin d’études, celui-ci

comporte 6 sections additionnelles et est accompagné de 9 annexes. Les sections 2 à 7 contiennent d’abord

une mise en contexte des échantillons (2) permettant de voir les contrastes entre les environnements

géologiques de ceux-ci. Par la suite, la méthodologie (3), exposera les procédures pour la préparation des

échantillons, les conditions d’analyses à la microsonde et au LA-ICP-MS, les paramètres utilisés, la


Mémoire de PFE 2

calibration, le contrôle des résultats pour enchainer avec les éléments analysés dans l’olivine, leurs limites

de détection pour terminer avec les problèmes rencontrés et les solutions apportées. Avant d’accéder aux

résultats, une revue des propriétés chimiques de l’olivine (4) permettra de voir les différents éléments et

niveaux de concentration attendus dans les olivines analysés. D’autre part, la présentation des résultats (5)

comportera brièvement l’aspect texturale des olivines étudiées puis s’attarde d’avantage sur la

composition géochimique de celles-ci en faisant une première comparaison entre celles des laves vs celles

du manteau suivi d’une comparaison de celles des laves entre elles puis une comparaison entre celles des

différentes lithologies mantelliques. Avant de conclure, la discussion des résultats (6) est construite de la

même façon que la présentation des résultats, mais s’attardera davantage sur les résultats marquants. Le

rapport terminera avec une synthèse des observations et des résultats marquants, accompagnée des

recommandations (7).

2. Contexte géologique des échantillons

Les olivines analysées proviennent de 5 échantillons soit un échantillon mantellique et quatre

échantillons de laves provenant d’environnements très différents. À la page suivante, ces derniers sont

positionnés sur une carte (Fig. 1a) et sur un schéma tectonique (Fig.1b). Voici une courte description de

ces échantillons :

Manteau (31AD) : Roche mantellique provenant de la portion mantellique (bloc du Mont-Caribou)

de l’ophiolite de Thetford Mines (OTM) ayant généré des boninites en contexte d’avant-arc de

suprasubduction pouvant être similaire à Izu, Bonin et Mariana (Pagé et coll., 2009) (Fig. 1). Cet

échantillon représente une transition passant d’une chromitite à une dunite suivie d’une harzburgite

qui serait résiduelle de 20-35 % fusion partielle (Pagé, 2006). Six lames sont réparties le long d’une

coupe de 23 cm qui traverse ces trois lithologies (voir Fig. 2).

La chromitite et la dunite représentent les produits de la cristallisation d’un magma boninitique en

circulation dans un conduit magmatique dans le manteau harzburgitique. Lors de la migration du

magma dans le conduit, celui-ci réagit avec l’éponte. Cette interaction serait responsable de la

formation d’éponte dunitiques par l’assimilation des pyroxènes du manteau encaissant (kelemen,

1995; Varfalvy et coll., 1997). Cela suggère qu’il y aurait de la dunite d’origine cumulative et de la

dunite résultante de l’assimilation des pyroxènes (Fig. 2b). Est que les analyses chimiques des

olivines appuient cette hypothèse?


Mémoire de PFE 3

N-MORB primitif (GN10-01) : Lave (basaltique) porphyrique et picritique provenant d’un talus

situé à 4614 m de profond dans l’environnement de la faille transformante Garrett qui recoupe la

dorsale Pacifique-Est. Cette lave aurait été générée par ~ 15-20 % de fusion partielle (Hébert et coll.,

1997). Une lame mince est utilisée pour cet échantillon (annexe 1).

Point chaud - OIB (NV.K159-3) : Lave (tholéiitique) vésiculaire et porphyrique provenant d’Hawaii

et prélevé à la surface d’une des coulés sommitale de 1959 du volcan Kilauea, interprété comme un

système fermé. Cette lave serait le résultat de ~25-30 % de fusion partielle (West et coll., 1992)

(annexe 1).

Boninite (92-BON -04) : Lave provenant du domaine avant arc des îles Bonins au Japon se trouvant

en contexte de suprasubduction. Cette lave est le produit de 10-20 % de fusion partielle d’une source

préalablement appauvrie par 15-20 % fusion partielle ayant généré auparavant des laves tholéiitiques.

Ce contexte pourrait s’apparenter à celui de l’OTM (Pagé et coll., 2009) (annexe 1).

Komatiite (NB4) : Lave magnésienne et très primitive produite par ~50 % de fusion partielle

provenant de Pike’ s Hill en Ontario. Les komatiites sont principalement produites à l’archéen et en

milieu sous-marin. Selon les analyses roches totales extraites de Puchtel et coll. (2004), cette

komatiite est de type non appauvri en aluminium (Al2O

3/TiO

2 = 20). Selon ces mêmes travaux, cette

lave est très riche en olivine et la concentration en éléments majeurs serait contrôlée par 30 à 50 % de

fractionnement d`olivine (Fo93-Fo94). L’importance économique de ces laves est liée à leur contenu en

nickel et en éléments groupes du platine (annexe 1).


Mémoire de PFE 4

Figure 1: Localisation des 4 laves et de l’échantillon de manteau dont les olivines sont analysées. A) Localisation sur carte tirée de Winter (2001). B) Localisation sur un schéma tectonique.

Pagé, 2001 Vinet, 2010 Pagé, 2001 Lahaye et al. 1995 Pagé, 2006

îles Bonin,

Volcanisme d'avant-

arc

l'éruption sommitale

de 1959 du Kilauea

Iki, Hawaii

Intersection faille

transf. Garrett /

dorsale Pacifique est

Ontario, ceinture de

roche verte de l'abitibi

(2,7 Ga)

Ophiolite de Thetford

Mines

Boninite OIB N-MORB Komatiite

Harzburgite

Dunite

Chromitite

Lave Lave Lave Lave Manteau

http://cmoiii5.free.fr/volcans/partie_1.php

B)

A)


Mémoire de PFE 5

Figure 2 : a) Schéma de la circulation d’un magma boninitique dans un conduit magmatique dans un

manteau harzburgitique (tirée et modifiée de Lago et coll., 1982). Formation de l’enveloppe dunitique, par la dissolution des pyroxènes de l’encaissant harzburgitique et cristallisation de la dunite cumulative dans

le conduit (Kelemen et coll., 1990, 1995; Zhou et coll., 1994, 1996). b) Détail de la bordure du conduit

magmatique avec infiltration de magma, formation des épontes dunitiques et apport – contamination au magma initial (primitif) de magma réagi et plus riche en Si, Mg, Cr, H2O (tirée et modifiée de Arai & Matsukage, 1996; Edwards et coll., 2000; Zhou et coll., 2001). Le rectangle rouge représente

l’emplacement supposé de l’échantillon 31AD de l’étude actuelle. c) Croquis de l’échantillon 31AD. Il y a 6

lames minces réparties selon une traverse perpendiculaire au contact Dunite/harzburgite. Une olivine a été sélectionnée environ tous les 2 mm, totalisant 113 olivines. (Croquis provenant de Pagé, 2006 et

modifié par l’étude actuelle). d) Proportion modale provenant de Pagé, 2006.


Mémoire de PFE 6

3. Méthodologie

3.1 Préparation des échantillons pour la microsonde et le LA-ICP-MS

3.1.1 Mise en plan des lames minces

Afin d’optimiser la sélection des olivines et de faciliter leur localisation lors des analyses à la

microsonde et au laser, chaque lame mince a été mise en plan. L’investigation des olivines du manteau a

été réalisée sur 6 lames minces polies représentant une coupe sur l’échantillon 31AD mesurant 23 cm

(Fig. 2c). Six mosaïques ont donc été produites pour être imprimées sur du papier 35x21.5cm. Celles-ci

sont disponibles sur le support numérique A. La dimension des grains est suffisante pour que l’on puisse

les reconnaitre lors de la sélection au microscope. La production de ces planches de travail a été réalisée

selon les étapes suivantes :

1) prendre environ 9 photos par lames minces avec un faible grossissement en s’assurant qu’elles se

chevauchent puisque l’on produira une mosaïque. Doubler l’une de ces 9 photos en y ajoutant une échelle

graphique. Réaliser cette étape pour les 10 lames minces (4 laves et 6 manteaux);

2) les mosaïques ont été réalisées avec le logiciel « Autostich » qui est disponible sur internet. Pour

chaque lame mince, réaliser une mosaïque en lumière polarisée simple, une autre en lumière polarisée

croisée afin de faire ressortir la dimension des grains centimétriques d’olivines. Faire une autre mosaïque

lumière polarisée simple, mais avec l’échelle graphique (règle);

3) importer les mosaïques en format « JPEG » sur Autocad pour y ajouter une grille millimétrique afin

d’aider la sélection des olivines.

4) Exporter en format PDF le résultat final et imprimer celui-ci sur du papier légal (Fig. 3).

3.1.2 Choix des cibles pour les analyses

Avec la superposition d’une grille millimétrique sur les 6 mosaïques, l’identification et le choix des

olivines sont facilement réalisables. La sélection des olivines a été réalisée au microscope optique

Olympus DP71 et selon certains critères. Vu une importante réduction de la granulométrie des olivines du

manteau, il est possible de choisir une olivine à tous les 2 mm donnant une moyenne d’environ 18 olivines

par lames minces. De plus, les olivines doivent avoir un diamètre minimal de 150 µm pour nous permettre

d’utiliser un large faisceau (~ 75 µm) au laser.

Lors de la sélection des olivines, une description de chaque grain doit être faite afin d’augmenter les

chances de vérifier s’il y a plusieurs types d’olivines dans l’échantillon de manteau, mais aussi permettre


Mémoire de PFE 7

de quantifier ces observations (annexe 2a et 2c). Parmi ces descriptions, il y a la position sur échantillon (0

à 250 mm) de manteau, la déformation haute température, la fracturation, type de grains (petit (p) ou gros

(G)) et une description générale.

Figure 3 : Planche de travail (31AD-A) pour la sélection et la localisation des olivines. La lame mince (2,5 x 4,5 cm) est transposée en format légal (21x35 cm) et les fenêtres (5x6 mm) regroupant 4 à 6 olivines sont transposées en format lettre (21.5x27.5 cm).

3.2 Méthodologie de la microsonde

L’analyse des olivines à la microsonde a pour but d’obtenir la concentration en éléments majeurs entre

autres le Fe puisque celui-ci est utilisé comme standard interne lors des analyses au LA-ICP-MS. C’est

une technique d’analyse in situ les limites de détection sont ~ 100 ppm et contrairement au LA-ICP-MS,

cette méthode n’est pas destructrice. Les analyses à la microsonde se sont réalisées le 9 novembre 2012

dans le laboratoire de microanalyses de l’université Laval. Les Oxydes mesurés (% poids) sont : SiO2,

TiO2, Al2O3, Cr2O3, MgO, CaO, MnO, FeO, V2O3, NiO, Na2O et K2O. La reproductivité (Conc. FeO

mesuré/Conc. FeO fournie) du matériau de référence (Olivine SA) est de 2,079 % ce qui confirme

l’utilisation du Fe comme standard interne.


Mémoire de PFE 8

3.3 Méthodologie pour le LA-ICP-MS

La technique d’analyse par LA-ICP-MS est une méthode destructive par ablation au laser couplée à un

spectromètre de masse. Lors de l’ablation, des rayons UV avec une longueur d’onde de 193 nm sont

utilisés pour créer une vapeur de particule (<2 µm). Cette vapeur est ensuite transportée par un gaz (He)

jusqu’au spectromètre de masse. Par la suite, les particules sont ionisées dans un plasma d’argon allant

jusqu’à des températures de 6000 °K. Le spectromètre contera les coups par seconde (cps) correspondant à

chaque isotope sélectionné. Un risque de surestimation de certains isotopes est présent puisque l’Ar40

peut

se lier à d'autre isotopes lors de l’ionisation des particules. À cet effet, l’analyse de différents isotopes d’un

même élément permet de réduire le risque d’inclure des résultats influencés par des interférences puisque

l’on choisit l’isotope ayant la plus faible concentration. Le traitement des interférences sera présenté dans

la section 3.3.3.

3.3.1 Détermination des paramètres, la calibration et le contrôle des résultats

Une séance d’essai d’analyse au LA-ICP-MS a été réalisée le 10 décembre 2012 sur quelques olivines

du manteau et quelques olivines de laves. Elle s’est déroulée sous la supervision de M. Philippe Pagé et de

M. Dany Savard, responsable du Laboratoire des Matériaux terrestres de l'UQAC (LABMATER). La très

petite taille des olivines (150 µm) et la grande quantité d’éléments à analyser constituent deux contraintes

techniques importantes. Vu la petite taille, les analyses ont donc été réalisées par forage avec un diamètre

de 73 µm qui permet de produire une quantité suffisante de particules pour la détection, mais aussi donne

une liberté en cas de duplicata d’analyse.

Les autres paramètres ayant été optimisés sont la fréquence d’ablation = 12 hz, l’énergie d’ablation =

5 mj, la durée de lecture de bruit de fond = 20 secondes et la durée d’ablation = 30 secondes. Vu le fort

contenu en Mg de l’olivine, il était risqué de saturer le spectromètre en cet élément si l’on utilise une

fréquence d’ablation trop élevée. Selon ces paramètres, l’intégration des olivines varie de 5 à 25 secondes

de signaux.

L’entièreté des olivines a été analysée au LA-ICP-MS le 7 et le 8 janvier 2013. Cependant, en raison

de divers problèmes (voir section 3.3.3), qui restent difficiles à expliquer, une séance d’analyse

supplémentaire fut réalisée le 1er février 2013 afin d’effectuer des duplicatas sur 42 olivines réparties le

long de la coupe de l’échantillon 31AD. Au final, 174 olivines ont été analysées.

Le matériau de référence permettant de déterminer tous les éléments mineurs et en trace est GSE qui

est un verre basaltique. Durant les analyses, GSE fut analysé à toutes les 10 olivines pour vérifier la

variabilité de l’appareil. Il était important que le signal en fer soit suffisamment élevé pour assurer une

bonne qualité des résultats. La moyenne des comptes par seconde en Fer57

pour GSE fut pour le 7 et le 8


Mémoire de PFE 9

janvier et le 1er février 742 550, 910 316 et 334 156 cps respectivement et n’ont pas montré de variation

significative (± ~10 %). Cependant, pour le 1er février, une diminution de 30 % du signal en fer pour GSE

a été détectée au milieu de la séquence d’analyse.

Pour contrôler la calibration de l’appareil et la qualité des résultats, les matériaux de référence GP6 et

NIST610 ont été utilisés. Les résultats obtenus pour GP6 montrent une faible variabilité (2-3 %) (Fig. 4) et

une reproductibilité acceptable de ± 8,34 % (Fig. 5) sauf pour P31

, Zn67

, Zn68

, Ga69

et Ge71

ce qui suggèrent

des interférences assez nettes. Par contre, le standard NIST610 a donné une mauvaise reproductibilité (-40

à -60 %), mais l’on observe pour celui-ci une variabilité de 13 % qui est légèrement plus élevée que celle

de GP6. Cette observation serait probablement due à sa trop faible concentration en fer. Curieusement, ce

standard a obtenu une meilleure reproductibilité pour le 1er février alors que pour GP6, elle était

légèrement moins bonne (Fig. 5). La silice est surestimée pour les deux matériaux de contrôles et pour les

3 journées. Cependant, il est intéressant de remarque que l’interférence liée au Ge74

de GP6 soit deux fois

moins importante pour le 1er février que pour les deux autres journées. D’autre part, GP6 montre une

surestimation (~10 %) pour les éléments traces, pour le 1er février (Fig. 5). Les concentrations de GSE,

GP6 et NIST610 calculés par Iolite sont présentées en annexe 3 b.

Figure 4 : Vérification de l’écart type (%) des matériaux de contrôles (GP6 et NIST610) et du GSE pour les 3 journées. NIST610 (~15 %) pour le 7 février et le 8 janvier). GSE (~1.5%) pour le 1 février, mais 0% pour les autres journées. GP6 (2-6%) pour les trois journées.


Mémoire de PFE 10

Figure 5 Reproductibilité des matériaux de contrôles (GP6 et NIST610) en fonction des valeurs obtenus/ valeurs réelle (new/given) en pourcent. GP6 (90% à 110%). Interférence probable détecté pour Zn67, Zn68, Ga69, Ge72. NIST610 est généralement sous-estimé (50 à 80%).

P31

Zn67-68

Ga69Ge72


Mémoire de PFE 11

3.3.2 Éléments analysés dans l’olivine et leurs limites de détection

Dans cette étude, 61 isotopes ont été sélectionnés partant du Li7 à U234. La figure 6 illustre la

classification des éléments mesurés dans les olivines selon leurs concentrations et les limites de détections.

Notez que pour les olivines contenues dans les laves, Al fait partie des éléments traces alors que le Ca fait

partie de la plage de concentration des éléments mineurs pour les olivines provenant de OIB, de N-MORB

et de la komatiite (Fig. 7). De plus, le Cr fait partie des concentrations ultras-traces pour les olivines du

manteau alors qu’il fait partie des éléments traces pour les olivines de 3 laves et même jusqu’à mineur

pour l’une des olivines des laves.

Figure 6 : Tableau périodique avec classification des éléments mesurés dans les olivines en fonction de leurs plages de concentrations (majeur, mineur, trace, ultra-trace et sous les limites de détection (<Lod)).


Mémoire de PFE 1

Figure 7: Visualisation des limites de détections et des concentrations moyennes obtenues pour les 174 olivines (3 jours). Notez que pour les isotopes La139 jusqu’à U238, les olivines du manteau et celles de certaines laves sont en dessous des limites de détection (LOD). Cependant, pour les olivines de 3 types de laves, les concentrations de celles-ci avoisinent les limites de détection pour les terres rares lourdes (Dy, Ho, Er, Tm, Yb et Lu).

Manteau

Laves

LOD


Mémoire de PFE 14

3.3.3 Problèmes rencontrés et les solutions apportées

Comme mentionnée précédemment, une première vague d’analyse répartie sur 2 jours a permis de

détecter deux problèmes. 1) ~75 % des olivines situées près des chromites ayant été analysés quelques

jours auparavant présentaient un excès en Cr, Al et V provenant certainement du dépôt d’éjecta suite aux

analyses et 2) on note une différence notable pour certains éléments entre les deux journées d’analyses

qu’on ne peut expliquer clairement. Pour pallier à ces problèmes, les solutions prises ont été 1) de nettoyer

les lames minces avec de l’alcool pour éliminer les accumulations de matériel déposé suite aux analyses

de chromites et 2) de refaire une série 42 duplicatas d’analyses d’olivine mantellique couvrant toute la

coupe permettant de générer des résultats obtenus dans les mêmes conditions et ainsi permet de mieux

caractériser les olivines du manteau entre-elle.

Premièrement, l’influence des éjectas de chromite sur le signal des olivines est mise en évidence par

d’importants pics dans le signal du Cr observé lors du traitement sur Iolite (Fig. 8d). Le fait que ces pics

perdurent même après avoir traversé l’olivine lors de l’ablation prouve la présence de particules de

chromites sur le dessus de la lame mince. Au total, 26 % des olivines analysées présentaient cette

particularité et se trouvent à moins de 3 mm d’une chromite ayant été analysé (Annexe 2c).

Deuxièmement, les coupures de concentrations de certains éléments entre les journées ont posé

problème (Fig. 8a et Fig. 9). Les éléments ayant une coupure prononcée sont le Sc et Al, ceux ayant une

coupure modérée sont Ni, Zn et Ga et ceux présentant une coupure légère sont le Mn et le Mo. Cependant,

parmi ces éléments, le Sc montre la plus grande variation durant une même journée si l’on compare les

olivines analysées dans l’harzburgite du 8 janvier avec celles du 1 février (Fig. 8a et Fig. 9). Cet élément

sera donc interprété avec prudence. Ainsi, la comparaison de la signature de ces éléments problématiques

des olivines du manteau avec celles des laves sera faite selon les analyses réalisées durant le mois de

janvier puisque les conditions d’analyse sont plus similaires. Par contre, pour ce qui est du reste des

éléments comme le Li, Ca, Ti, V, Cr, Cu et d’autres, ne présentant aucune variation entre les journées,

pourront être utilisé pour tout genre de comparaison. Pour ce qui est du manteau, les analyses seront

interprétées selon les 42 duplicatas pour assurer la validité des interprétations faites sur cet échantillon.

L’analyse de différents isotopes d’un même élément a permis de détecter des interférences et de faire

une meilleure sélection des isotopes pour ensuit déterminer la composition des olivines analysées. Ceux

montrant la plus faible concentration sont considérés comme exempts d’interférence et seront préférés

pour la suite du projet totalisant 38 éléments. Les isotopes subissant le phénomène d’interférence sont

respectivement du plus important au moins important : Ga69

(Fig. 8 b), Cu65

, Zn68

, Ge72

, Ca44

, Ti47

, Cr53

(Fig. 8c), et Ni60

(Annexe 3d). Il est intéressant d’observer que ces interférences varient avec les temps

comme le montrent les isotopes Ga69

(Fig. 8 b), Cu65

, Zn68

, et Ge72

dont l’interférence semble plus


Mémoire de PFE 15

prononcée pour les olivines du 1 février. À l’inverse, pour cette journée, le Ca44

, Ti47

, Cr53

(Fig. 8c), et

Ni60

présentaient moins d’interférence que les olivines de janvier.

Figure 8 : a) Concentrations moyennes des olivines du manteau normalisé sur les concentrations des 42

duplicatas. L’axe horizontal représente les isotopes considérés comme exempt d’interférence (38 éléments). Les concentrations en Al et en Ga pour les analyses réalisées en janvier sont ~ 10 fois plus élevées que les concentrations des duplicatas réalisés en février. Notez que cet effet est moindre pour

Na, Sc, et Cr. b) Exemple de concentration d’olivines ayant été influencé par des éjectats de chromite.

Notez sur cette même figure que le Cr53 semble avoir été influencé par une interférence lors des

analyses en janvier alors que celles de février n’en présentent pas. c) Exemple d’une

interférence Si29+Ar40 = Ga69 (très probable) ou Cr53+O16 = Ga69. d) Exemple de pics anomaliques

observés sur iolite pour une olivine ayant subi l’influence d’éjectas de chromite. La ligne rouge est Al et la ligne grise est le Cr. l’axe horizontal est le temps et l’axe vertical est les coups par secondes (cps). Les pics de chrome perdurent même lorsque l’ablation est dans le verre.


Mémoire de PFE 16

Figure 9 : Illustration du problème ce coupure entre les 3 journées pour certains éléments analysés dans les olivines réparties le long de la coupe de l’échantillon de manteau (exemple du Sc). Notez sur grande variation pour les analyses des olivines se trouvant dans l’harzburgite (carrés vides). La ligne pointillée noire à gauche représente la chromitite. La photo représente deux trous d’ablation de 73 µm.

4. Revue des propriétés chimiques de l’olivine

Avant d’aborder les résultats, cette section permettra de comprendre les propriétés géochimiques

de l’olivine et de voir les différentes plages de concentrations attendues pour des olivines mantelliques de

différent faciès, mais plus particulièrement le faciès à spinelle puisque ce dernier est celui de l’échantillon

de manteau étudié. L’olivine fait partie des nésosilicate dont la molécule (SiO4)4-

est associée à deux

charges positives qui sont principalement Mg2+

et/ou Fe2+

qui se substituent en fonction de l’évolution du

magma. La formule générale de l’olivine est (Mg2+

, Fe2+

)2 [SiO4] 4-

, dont les pôles compositionnels sont

forstérite (riche en Mg) et fayalite (riche en Fe). Selon la littérature, la température de fusion de la

forstérite est ~1890 °C alors que celle de la fayalite est ~1208 °C.


Mémoire de PFE 17

La structure chimique de l’olivine est XYTO4, où : (T = cation tétraédrique (Si)), (Y = cation dans les

sites octaédriques M2); (X = cation dans les sites octaédriques M1). La figure 10 illustre les 3 groupes de

cations pouvant se substituer dans l’olivine selon De Hoog et coll. (2010). Ces trois groupes sont le

Groupe I (Ni, Mn, Co, Cu, Zn et Li); Groupe II (Cr, Al, V, Sc, Ca et Na); Groupe III (Ti, Zr, Nb et Y).

Figure 10 : Répartition des 3 Groupes de cations constituant la structure de l’olivine selon rayon ionique et le stade d’oxydation. Ces éléments sont répartis selon les sites potentiels de substitution avec la silice (site T) et le Fe et le Mg (sites octaédriques M1-M2). Groupe I (Ni, Mn, Co, Cu, Zn et Li) est compatible dans l’olivine; Groupe II (Cr, Al, V, Sc, Ca et Na) concentration variable dans les olivines puisque moins compatible en raison de l’état d’oxydation et du rayon ionique différent de Mg, Fe, Si; Groupe III (Ti, Zr, Nb et Y) Incompatible dans la plus par des phases mantelliques. (Modifié de Wood et Blundy, 2003 et De Hoog et coll., 2010)

Les cations du groupe I sont très abondants dans la composition totale des péridotites mantelliques

(sauf Cu, Zn et Li) et l’olivine est le principal porteur alors que pour ceux du groupe II (Cr, Al, V, Sc, Ca

et Na), ils s’adaptent moins bien dans le réseau cristallin de l’olivine. Cependant, il faut savoir que l’on

mesure tout de même Ca à la microsonde dans l’olivine. Ce deuxième groupe est fortement concentré dans

le grenat, clinopyroxènes et les spinelles mis à part le Ca qui n’est pas présent dans les spinelles et le Na

qui se trouve dans les clinopyroxènes de hautes températures. Le groupe III (Ti, Zr, Nb et Y), lui présente

une très grande variabilité des concentrations dans les olivines et les autres phases du manteau. Ces gros

Groupe III

Groupe II

Groupe I


Mémoire de PFE 18

cations sont considérés comme fortement incompatibles et leurs concentrations sont surtout contrôlées par

la concentration roche totale (De Hoog et coll. 2010).

Les cations du groupe II montrent une grande variation de concentration dans l’olivine, mais

montrent une faible variation de concentration dans les roches totale du manteau (De Hoog et coll. 2010).

Selon ces mêmes auteurs, la concentration de ces éléments dans l’olivine dépendant de la température

d’équilibre de la roche hôte et du faciès xénolitique de provenance. En effet, ils ont observé une

augmentation de concentration de ces éléments avec l’augmentation de la température pour les olivines du

faciès à grenat et les olivines du faciès à spinelle. Les plages de concentrations pour les olivines du faciès

à grenat et pour les olivines du faciès à spinelles sont respectivement : Cr (20-680; 30-140 ppm), Al (5-

370; 20-105 ppm), V (0.9-10; 1-4 ppm), Sc (0.4-2; 1-3 ppm), Ca (20-715; 20-640 ppm) et Na (50-1100;

15-150 ppm) et pour le groupe III : Ti (1-300 ppm), Zr (0.04-0.5; < 0.006-0.2 ppm), Y (< 0.0025-0.07

ppm) et Nb (0.02-1; < 0.005 ppm). Les concentrations dans les olivines pour Al, Ca et Sc sont différent

entres les deux faciès. Parmi ceux du groupe III, seulement le Ti montre une dépendance à la variation de

T ° similaire à ceux du groupe II. Les concentrations obtenues pour le groupe I varient selon le contenu

forstérite qui est de 89 % Fo à 93 % Fo. Elles sont respectivement pour les olivines du faciès à grenats et

pour celles du faciès à spinelle : Ni (2000-3500; 2500-3250 ppm), Mn (400-850; 650-1050 ppm), Co (75-

130; 100-125 ppm), Cu (1.5-5; 1-2 ppm), Zn (35-80; 20-70 ppm) et Li (1-2.5; 0.4-2.25 ppm). Dans leurs

études, ils n’ont vu aucune différence significative entres les olivines du faciès harzburgitique à spinelle

mis à part une teneur en Mn (450-650 ppm) moins élevé que les olivines du faciès lherzolites à spinelle

(650-1050 ppm Mn).

Finalement, cette section permet de voir les plages de concentrations rencontrées dans des olivines

contenues dans des lherzolites à grenat, mais surtout les concentrations mesurées dans les olivines

contenues dans des lherzolites à spinelle qui se rapprochent le plus de l’échantillon mantellique du présent

projet, et ce, même s’il s’agit d’un harzburgite. Les plages de concentrations des olivines provenant de ces

lherzolites à spinelle seront indiquées sur la majorité des figures de la section 5 portant sur la chimie des

olivines.


Mémoire de PFE 19

5. Présentation des résultats

5.1 Textures des olivines du manteau

5.1.1 Observations au Microscope

L’échantillon du manteau possède une texture porphyroclastique à protomylonitique. De gros

cristaux d’olivines centimétriques et allongés selon la foliation sont observés ceux possède parfois des

reliques d’olivines en inclusion dans ces gros cristaux (Annexe 1). Près de 11 types d’inclusions sont

observés dans les olivines du manteau (Tab. 1 et Fig. 11). Les olivines de la dunite semblent présenter une

plus grande variété d’inclusion que les olivines de l’harzburgite. En effet, dans les olivines de la dunite, on

observe des amas et des trainés d’inclusions rouges, vertes et pâles (Fig. 11A, 11 M) alors que dans les

olivines de l’harzburgite, on observe de fines baguettes rouges de 100 µm de long (Fig. 11L) et et des. Par

ailleurs, dans les olivines de la dunite près du contacte, on y retrouve des inclusions hexagonale et

allongée avec un cœur rouge et une couronne verte (Fig. 11B) alors que de l’autre côté du contact, les

olivines présentent ce même type d’inclusion mais certaines de celles-ci possède une zonation inverse

(Fig. 11C). Aussi, dans les olivines de la harzburgite, une inclusion brune en forme de losange est

observée localement alors que dans les olivines de la dunite, on y retrouve localement des inclusions à fort

relief soit triangulaires (Fig. 11N) ou prismatiques avec des impuretés (Fig. 11H).

Tableau 1 : Variété d’inclusion et de déformation observées dans les olivines selon les lithologies du manteau. Les X représentent les lames minces dont les olivines montrent une prédominance du type d’inclusion associé à gauche.

Chromitite

31AD-B 31AD-D 31AD-F 31AD-G

local X X X

amas

en trainée

grain local X X

amas X X

trainée X X

local X X

amas X

en trainée X

Inclusion rouge en bagette très allongée (100 µm) X

inclusion noire et cubique X

Grosse inclusion translucide verdâtre X

Inclusion verte hexagonale et non-zoné X

Inclusion hexagonale et

allongécentre rouge / extérieur vert X

Inclusion hexagonale et

allongé centre vert / extérieur rouge X X

Inclusion brune en losange et à fort relief X

Inclusion mauve triangulaire et à fort relief X

Inclusion à fort relief avec impurtés X X

X X

X

X

X

11 types d'Inclusions

Inclusion pâle tabulaire

Inclusion pâle cubique

Inclusion rouge

Déformation

Deux famille de macles ± visible

Deux famille de macles très visible

Macle simple et intence

Macle simple

31AD-E31AD-A

DUNITE HARZBURGITE

Lame mince

Lithologie


Mémoire de PFE 20

Figure 11 A) Trainée d’inclusion rouge et pâle, inclusion verte (DOL52). B) Inclusion hexagonale allongée et zonation verte à l’extérieure et rouge à l’intérieur (DOL52). C) Inclusion hexagonale allongée et possédant une zonation inverse (R-V) (C1 (DOL53) et C2-C3 (EOL67)). D) Trainée d’inclusions rouges (DOL53). E) Grosse inclusion vitreuse et verdâtre (DOL55). F) Inclusion pâle et tabulaire (Tab) (DOL55). G) Inclusion verdâtre et tabulaire (Tab) (DOL55). H) Inclusion à fort relief et pleine d’impuretés (EOL56). I) Inclusion brun foncé à fort relief (EOL74). J) Inclusion noire et cubique, inclusion tabulaire claire (AOL1). K) Inclusion claire et cubique (AOL1). L) Baguette rouge très allongée (100 µm) (GOL93). M) Inclusion rouge, trainée d’inclusion claire (AOL18). N) Inclusion mauve triangulaire à fort relief (BOL36). O) Amas d’inclusion blanche et Amas d’inclusion rouge (BOL36). P) Fibre de serpentine (BOL35).

25 µm

25 µm

rouge

A)

Vert

trainée

Zoné (V-R)B)

50 µm

25 µm

C)1

Zoné (R-V)

25 µm

trainée (rouge)

D)

E)

Grosse Incl.

(vert)25 µm

F)

25 µm 12 µm

G)

claire (tab) vert (tab)

H)

50 µm

inc. impure

2

3

Brune

30 µm

claire (ronde)

I)

bagette

100 µm 75 µm

J) K)

10 µm 10 µm

L) M)

N)

trainée (vert)

Claire (Tab)

Rouge

O)

P)

50 µm

Amas

Serp

50 µm

25 µm

triangulaire


Mémoire de PFE 21

Environ 44 % des olivines analysées du manteau présentent des preuves de déformation haute

température (Tab. 1 et Fig. 12). Dans celles-ci plus du 2/3 se trouve dans la harzburgite et se trouve

majoritairement dans les olivines faisant partie d’une relique d’olivine centimétrique allongée selon une

foliation parallèle au contact (annexe 2c). Ces grosses reliques sont présentes dans la dunite et dans la

harzburgite, mais elles sont plus petites dans la dunite à proximité du contact (31AD-D : Annexe 1).

Quatre types de déformation sont observés dans celles-ci. Dans les olivines de la dunite, on observe des

macles simples (Fig. 12B, E) et deux familles de macles très évidentes (Fig. 12A). Cependant, ces deux

familles sont moins évidentes dans les olivines de la harzburgite (Fig. 12F) et possède un angle différent

soit ~ 70° pour les olivines de la dunite et ~ 30° pour les olivines de la harzburgite. Par ailleurs, dans les

olivines de la harzburgite situées près du contact avec la dunite, on y observe une macle simple très

intense (Fig. 12C, D).

Figure 12 : Macles de déformations hautes températures observées pour les olivines du manteau. Les cristaux montrent différents degrés de déformation (D et C sont intenses). Deux évènements de déformations semblent être superposés (A et F). Les olivines associées sont : A (DOL48), B (EOL56), C (EOL64), D (EOL69), E (DOL45), F (GOL99).

250 µm

1

2

A) B)

200 µm 250 µm

C)

1 1

1

250 µm

D)

1

E)

200 µm

1

200 µm

2?

F)

1?


Mémoire de PFE 22

5.1.2 Observation sur Iolite

Pour la majorité des olivines, les spectres décrits sur iolite sont très réguliers (annexe 2b). Cependant,

25 % des olivines analysées présentent une irrégularité soit en Al, Cr, V, Li ou Ni pouvant avoir un lien

avec les différents types d’inclusions présenté auparavant. Parmi les olivines présentant une irrégularité, la

moitié présente une irrégularité en Al et en Cr simultanément (Fig. 14A) suggérant la dominance d’un

type d’inclusion riche en Cr et Al. L’autre moitié concerne divers types d’irrégularité locale. Ces

irrégularités suggèrent que certaines inclusions sont riches en Al et pauvre en Li (Fig. 13), certaines sont

riches en Al et d’autres seulement riche en chrome comme le montre l’olivine DOL48 située dans la

dunite. Cette olivine semble avoir une grande variété d’inclusion et présente l’un des plus gros amas

d’inclusions ayant été observés dans les olivines du manteau (Fig. 14A).

Figure 13 : Spectre de l’olivine AOL5-B présentant une inclusion riche en Al et pauvre en Li.

Inclu. 1

Al27

Gaz Blank

Si29

Boite d'intégration

Olivine

Li7

Olivine

P31

Inclusion?

(Al↑ et Li ↓)


Mémoire de PFE 23

Figure 14 : Effet sur l’aspect du signal de l’olivine DOL48 par sa grande variété d’inclusions. A) Spectre sur Iolite de DOL48 montrant 3 types d’inclusions. B) Photo de l’aspect des inclusions pour l’olivine DOL48. Celle-ci comporte des de gros amas d’inclusion verdâtre suivant une trainée et montre une grosse inclusion verte, prismatique et vitreuse s’apparentant au type d’inclusion de la figure 11E.

Si29

Mg25

Sc45

Li7

Al27

Cr52

olivine (20 seconde)

Bruit de fond

(20 seconde)

Inclu. 1Inclu. 3 Inclu. 2

verreDOL48

100 µm 50 µm

Amas

Vert

DOL48

Trainée?

A)

B)


Mémoire de PFE 24

5.2 Chimie de l’olivine

5.2.1 Les olivines extrusives vs les olivines du manteau

Nos résultats d’analyses permettent clairement de distinguer les olivines du manteau des olivines

volcaniques sur la base du contenu en Fo, Al27

, P31

, Ca43

, Ti49

, V51

, Cr52

, Mn55

, Co59

, Ni61

, Cu63

, Zn67

, Ga71

,

Y89

, Zr90

et Mo95

. Parmi ces éléments, les olivines des 4 types de laves sont surtout enrichies en Al (150-

458 ppm), Ca (728-1800 ppm), V (5-8ppm), Cu (2.5-3.56 ppm), Zn (40-72ppm) et Ga (0.08-0.22 ppm)

par rapport à celles du manteau résiduel et de la dunite (65-85 ppm Al, 50-400 ppm Ca, 0.25-1 ppm V,

<0.03-0.4 ppm Cu, 10-28 ppm Zn et 0.01-0.05 ppm Ga) (Fig. 15A et B). La totalité des analyses est

présentée dans le support numérique E et une moyenne de ceux-ci est présentée dans l’annexe 3b.

Figure 15 Comparaison de la signature chimique des olivines du manteau avec celles des 4 types de laves. A)

Concentration de 39 isotopes analysés dans toutes les olivines normalisés sur les olivines du manteau (8 janvier). Légende : BON. = boninite, Kom. = Komatiite, LOD = limites de détection. B) Graphique binaire de Mn vs Co et Mn vs

Ni des concentrations des olivines. Légende : B = Ol. boninite, M = Ol. N-MORB, H = Ol. OIB, K = Ol. komatiite, Symboles noirs = les olivines du manteau. Le rectangle gris (concentration des olivines provenant de lherzolites à spinelles selon De Hoog et coll. 2010.

Cependant, sur la base du Ti, les olivines des laves ne peuvent pas se distinguer des olivines

contenues dans les lherzolites à spinelles.

A)

B)


Mémoire de PFE 25

5.2.2 Les olivines contenues dans les 4 laves

En normalisant les concentrations des olivines des laves sur les concentrations des olivines du N-

MORB analysé, il est facile de différencier la signature chimique de l’olivine contenue dans les laves

(Fig. 16). La raison pour laquelle l’on normalise sur les olivines du N-MORB est que cette dernière est

considérée comme une lave ayant été générée par des processus simples de fusion, d’extraction et de

cristallisations fractionnées simples donc est utilisée comme référence. Entres les olivines des 4 types de

laves, les olivines de la boninite sont appauvries en Al (~150 ppm), Ca (~728 ppm), Ni (~1600 ppm), Ti

(~2.5 ppm), Y (~0.01 ppm) et Ga (~0.08 ppm) par rapport aux olivines des autres types de laves (Fig, 16).

Aussi, le contenue de certains éléments du groupe des terres rares lourdes sont en dessus des limites de

détections seulement pour les olivines du N-MORB, OIB, et komatiite alors que celles du manteau et

celles des boninites sont en dessous des limites de détections. En effet, la concentration en Er, Tm, Yb et

Lu des olivines du N-MORB, OIB, et de la komatiite sont respectivement pour les olivines de ces trois

laves (16, 11 , 14 ppb Er; 3, 3 , 2 ppb Tm; 43, 25 , 25 ppb Yb et 8 , 6 , 3 ppb Lu) alors que pour les

olivines du manteau et de la boninite, les concentrations sont (< 6 ppb Er, < 2 ppb Tm, < 1 ppb Yb, <

2 ppb Lu) (Fig. 16, support numérique E et annexe 3 b). Parmi les éléments choisis, Cr vs Ti et Ca vs Al

constituent de bons outils pour discriminer les olivines provenant des différentes laves (Fig. 17).

Figure 16 : Comparaison des signatures chimiques des olivines provenant des 4 laves (OIB = Hawaii, Kom. = komatiite, Bon. = boninite, N-MORB). La ligne horizontale représente les olivines du N-MORB puisque les olivines des autres laves sont normalisées sur les olivines de celle-ci.


Mémoire de PFE 26

Figure 17 : Outil discriminatoire des olivines des laves. Diagramme binaire avec les concentrations en A) Cr Vs Ti et B) Ca Vs Al des olivines des laves et du manteau. Le rectangle gris représente la plage de concentration des olivines provenant d’une panoplie de lherzolites à spinelles selon De Hoog et coll. 2010.

Pour certains éléments contenus dans les olivines des laves, le coefficient de variation varie beaucoup

d’une lave à l’autre, mais aussi d’un élément à l’autre. Entre autres, les olivines OIB montrent une

corrélation inverse pour le ratio Al/Ca alors que les olivines des autres laves, aucune relation ne sont

observé (Fig. 17B). D’autre part, sur la base du ratio Ca/V, les olivines de la boninite montre une bonne

corrélation alors que cette même relation est moins évidente pour les olivines de la komatiite et du N-

MORB et aucune n’est observée pour les olivines d’une lave OIB (Fig. 18A).

Par ailleurs, le ratio Cu/V montre une variation du coefficient de corrélation entre les olivines des 4

types de laves (Fig. 18C). Aussi, une corrélation Cu/Zn est visible pour les olivines de la boninite et de la

komatiite, mais le coefficient de variation est différent (Fig. 18D).

Pour les olivines de types N-MORB, OIB et Komatiite, il existe une corrélation marquante pour le Li

et le Ca. Cependant, pour les olivines du manteau, une corrélation inverse semble être présente (Fig. 18B).

La boninite contient les olivines les plus riches en Li.

B) A)


Mémoire de PFE 27

Figure 18 : Diagramme binaire des concentrations des olivines des différentes laves et des olivines du manteau. A) Ca vs V, B) Li vs Ca, C) Cu vs V, D) Cu vs Zn, Légende : M = Ol. N-MORB, H = Ol. OIB, K = Ol. komatiite, Symboles noirs = les olivines du manteau. Le rectangle gris représente la plage de concentration des olivines provenant d’une panoplie de lherzolites à spinelles selon De Hoog et coll. 2010.

A) B)

)

A)

C)

)

A)

D)

)

A)

0

)

A)

400

) A)

1400

) A)

1800

) A)

1400

1800

600

0

400


Mémoire de PFE 28

5.2.3 Les olivines du manteau

Les résultats des olivines du manteau permettent d’identifier 3 types d’olivines le long de la coupe

sur la base de leur contenu en Fo, Li7, Ca

43, Sc

45, Ti

49, V

51, Cr

52, Mn

55, Co

59, Ni

61, Cu

63, Zn

67 et Zr

90. Les

concentrations moyennes pour les olivines de la dunite, de la zone de de transition et de l’harzburgites

sont respectivement : contenu Fo (89.5; 89.3; 89.1 %), Li (1.2; 3; 1.7 ppm), Ca (250; 60; 80 ppm), Sc (5;

3.9; 3.9 ppm), Ti (1.65; 0.5; 0.5 ppm), V (0.6; 0.85; 0.75 ppm), Cr (10; 17; 14 ppm), Mn (810; 825;

845 ppm), Co (115; 124; 130 ppm), Ni (2475; 2650; 2775 ppm), Cu (0.19; 0.06; 0.29 ppm), Zn (16; 21;

24 ppm) et Zr (< 3 ppb; 7 ppb; < 3 ppb) (voir dernier le tableau dans l’annexe 3 b). Selon ces résultats, les

olivines analysées dans la partie harzburgitique sont riches en V, Cu, Cr, Zn, Li, Mn, Co, Ni alors que

celles analysées dans la dunite (près du filonnet de chromitite) sont riche en contenue Fo, Ca, Sc et Ti

(Fig. 19 et Fig. 20). Dans la zone transitionnelle entre l’harzburgite et le conduit dunitique, les olivines

analysées sont clairement riches en Li et légèrement enrichies en Cr, V et Zr, mais pauvre en Ca et en Cu

(Fig. 20 et Fig. 21). Il aussi intéressant de mentionner que les olivines présentes très près de la chromitite

sont pauvres en Zn et Cu, mais riches en Li (Fig. 20 et Fig. 21). Aussi, de l’autre côté du filonnet, à

l’opposé de l’harzburgite, les olivines sont subitement pauvres en Ca.

Figure 19 : Répartition le long d’une coupe de 23 cm des concentrations de olivines mantelliques : A) contenue Fo, B) Ni, C) Mn, D) Co. Légende : olivines de dunite (+), olivines de la harzburgite (□) et C = chromatitite. Les petits symboles sont les analyses du 7 et 8 janvier. Les rectangles gris représentent la plage de concentration des olivines provenant de lherzolite à spinelle selon De Hoog et coll. 2010.

Dunite harzburgite

C

Dunite harzburgite

C

A) B)

C) D)

93 %


Mémoire de PFE 29

Figure 20 : Répartition le long d’une coupe de 23 cm des concentrations d’olivines mantelliques : A) Ca, B) V, C) Ti, D) Zn, E) Cr, F) Zr, G) Cu, H) Li. Légende : olivines de dunite (+), olivines de la harzburgite (□) et C = chromatiite. Les petits symboles sont les analyses du 7 et 8 janvier. Le rectangle gris représente la plage de concentration des olivines provenant d’une panoplie de lherzolites à spinelles selon De Hoog et coll. 2010. La valeur maximum de celles-ci est souvent indiquée en gris à droit ou à gauche du rectangle.

À la page suivante, on peut distinguer les trois types d’olivines (Fig. 21) sur la base d’une

normalisation sur les concentrations moyennes des olivines des duplicatas (n = 42). De plus, l’on observe

une différence considérable entre les olivines du manteau analysées et celles de la série de lherzolites à

spinelle provenant d’une étude de De Hoog et coll. (2010). Les olivines étudiées dans notre étude

montrent qu’elles sont appauvries en Cu, Zn, Cr, Al, V et Ti par rapport aux olivines de la Lherzolite à

spinelle (Fig. 21). Cependant, pour le Ni, Mn, Co, et le Li, les concentrations sont similaire entres les

olivines des deux péridotites. Par ailleurs, les olivines provenant de la zone transitionnelle montrent un

Dunite harzburgite

C

Dunite harzburgite

C

A) B)

C) D)

E) F)

A) A)

G) H)

4 ppm

300 ppm 70 ppm

30 - 140 ppm 0.2 ppm

1 - 2 ppm

0.4 ppm


Mémoire de PFE 30

enrichissement en Li par rapport à celles de la lherzolite à spinelle alors que la teneur en Ti des olivines de

la dunite se rapproche davantage à celles de la lherzolite à spinelle.

Figure 21 : Diagramme discriminant des 3 types d’olivines (D = cumulative, T = transition et H = harzburgite) analysés sur la coupe de 23 cm de l’échantillon Mantellique. La répartition des éléments sur l’axe est réalisée selon le degré de compatibilité dans l’olivine soit les plus compatibles à gauche et les moins compatibles à droite. Cette répartition est faite selon les 3 groupes d’éléments identifiés par De Hoog (2010), sur les coefficients de partages (D

olivine/liquide) de basaltes tirés de WHITE (2005) et de

ZANETTI et al, 2004. La ligne noire représente les concentrations observées dans des olivines de lherzolite à spinelle. A) Minimum et maximum des concentrations par types d’olivines. B) Concentrations moyennes par types d’olivines.

Olivines de Lherzolite à spinelle

Limites de détections

Olivines de Lherzolite à spinelle

Limites de détections

B)

A)


Mémoire de PFE 31

6. Discussion et interprétation

6.1 Textures des olivines de la harzburgite et de la dunite

La présence des reliques d’olivines poecilitiques avec inclusions d’olivines en relique également

(Annexe 1) permet d’affirmer qu'il y a eu deux générations de cristallisation d’olivines dans la

harzburgite. D’autre part, sur la base de la grande variété et la grande quantité d’inclusions observées par

microscope et détectées par iolites dans les olivines de la dunite, il est possible d’affirmer que la

chromitite et la dunite représentent les produits de la cristallisation d’un magma boninitique en circulation

dans un conduit magmatique dans le manteau harzburgitique (Pagé. 2006). Dans ce magma, les olivines

ont pu cristalliser dans un liquide riche en spinelle et en chromite. En effet, la grande majorité des

inclusions sont probablement des micro-spinelles tabulaires, cubiques et hexagonaux (hexoctaédrique) de

compositions variables puisque celles-ci sont parfois rouges, parfois vertes et parfois brunes et même

zonées (Fig. 11). Ces caractéristiques peuvent suggérer que le magma a circulé sur une longue période et

ainsi avoir été influencées chimiquement par la génération des magmas boninitiques. En effet, le fait que

certaines inclusions de spinelles soit rouge au centre et vert à l’extérieur peut suggérer que le contenu en

chrome du magma a évoluent avec le temps. Le chrome de ces inclusions aurait pu aller dans les olivines

riches en chrome de la boninite (Fig. 17A) ou dans les chromites podiformes (Fig. 2A).

Pour ce qui est de la présence des trainés rectilignes ou les amas d’inclusion (Fig. 11M et Fig. 11O),

celles-ci peuvent suggérer plusieurs choses. Les inclusions suivant une trainée rectilignes peuvent être

fonction du système cristallin de l’olivine ou être fonction des kinks de déformations de hautes

températures produits lors de la cristallisation des olivines dans un magma circulant sur une longue

période. Ainsi, lors de la déformation haute température, les inclusions peuvent s’être redistribuées selon

les plans de déformation de l’olivine. Par ailleurs, les amas d’inclusions peuvent être les inclusions qui se

trouvent dans des olivines n’ayant pas subi de déformation ou elles peuvent être des inclusions fluides

immisible en fonction des conditions d’oxydoréduction du magma. Il peut aussi s’agir des dernières

olivines à avoir cristallisé.

Le fait que le 2/3 des olivines présentant de la déformation haute température se trouve dans la

harzburgite peut suggérer que ces olivines ont cristallisé bien avant celles de la dunite puisqu’il on subit

plus de déformation. Cependant, les déformations observées dans les olivines de la dunite sont plus

évidentes. De plus, les deux générations de macles de déformations qui sont observées dans les olivines de

la dunite et de la harzburgite présentent un angle passant de ~30° à ~70° entre les deux environnements

(Fig. 12A et Fig. 12F) pouvant suggérer deux événements de déformation, mais il serait nécessaire de

réaliser une étude statistique de ces angles pour appuyer cette hypothèse. Aussi, l’orientation de la section

de la lame mince et des plans de déformations dans l’olivine peut jouer beaucoup sur la perception de cet

angle puisqu’il ne s’agit peut-être pas d’angle vrai.


Mémoire de PFE 32

Tout de même, ces deux familles de macles de déformations peuvent soit suggérer deux évènements

magmatiques distincts (poussés de magmas) ou résulter des contraintes ayant produites les deux types de

foliation mantelliques observée dans les péridotites mantelliques de l’OTM par Pagé et coll. 2008. Le fait

que ces deux familles soit beaucoup plus visible dans les olivines de la dunite peut suggérer que celles-ci

ont été soit plus affecté par un événement de déformation que celles de la harzburgite puisque que les

olivines de la dunite auraient pu se trouver dans un environnement plus chaud que l’encaissant et était

donc plus sensible eu poussés de magma ou autres phénomènes de déformations environnement.

De manière plus locale, l’effet de la circulation du magma chaud dans l’encaissant harzburgitique

peut avoir produite de très forte intensité des macles qui sont observées dans les olivines situées dans la

harzburgite près du contact avec la dunite (Fig. 12C et Fig 12D). Ces macles sont très intenses et très

rectilignes.

Finalement, sur la base de la variété des inclusions et de la variété du niveau de déformation

observé dans les olivines, il est possible de différencier texturalement 3 types d’olivines soit :

A. Olivines cumulatives qui se distingue par :

Se trouve dans le conduit magmatique plus près de la chromitite que de l’éponte

Grande variété d’inclusions distribuées soit en amas ou en trainée (rouge, verdâtre ou

claire)

Deux familles de macle de déformation très évidente possédant un angle de ~70° et

dont la définition est prononcée

B. Olivines subissant l’interaction du magma avec l’encaissant

Se trouve dans l’éponte du conduit

Inclusions de spinelles possédant une variabilité de la zonation

Inclusion à haut relief triangulaire

Inclusion à haut relief plein d’impureté

Inclusion brune à haut relief

Une déformation haute température plus pénétrative suggérant un certain traumatisme

ou peu résulter du système cristallin de l’OPX ayant été léguée à l’olivine qui peu

l’avoir remplacé.

C. Olivines résiduelles

Se trouve dans l’encaissant loin de l’éponte

Inclusions locales de baguette très allongée observée localement

Deux familles de macle de déformation moins évidente possédant un angle de ~30° et

dont la définition est moins prononcée


Mémoire de PFE 33

6.2 Chimies minérales

6.2.1 Observations générales

En général, il est certain la quantité de micro-inclusions peuvent avoir influencé légèrement la

signature chimique des olivines. Cependant, il était possible de minimiser l’influence des grosses

inclusions en excluant les pics significatifs en Cr et en Al observés lors de l’ajustement des boites

d’intégration sur iolite. Il y a tout de même quelques boites d’intégration qui ne mesure que 3 à 5 secondes

en raison de la présence d’inclusion (Fig. 14A). Malgré ces inconvénients, les concentrations en Li7,

Mg25, Al27, Si29, Ca43, Sc45, Ti49, V51, Cr52, Mn55, Co59, Ni61, Cu63, Zn67, Ga71 peuvent être

considéré comme très fiable pour distinguer tous les types d’olivines du présent projet montrant des

variabilités significatives. Par ailleurs, le Y89, Zr90, Mo95, Er166, Tm169, Yb172 et Lu172, mesurées

dans les olivines peuvent être considérés comme fiable. Cependant, le manque de reproductibilité de

certains éléments comme le Sc45 et Al27 oblige une interprétation prudente.

En général, les olivines provenant des laves montrent clairement un enrichissement en éléments

incompatible puisque lors de la fusion partielle, ces éléments préfèrent le liquide que le résidu de fusion.

Étant dans un magma plus évolué, il est donc normal que les olivines ayant cristallisé dans ce liquide

soient plus riches en ces éléments. D’ailleurs, une corrélation inverse est observée pour la majorité des

éléments avec le Ni puisque ce dernier est considéré comme le plus facile à incorporer dans l’olivine lors

de la fusion partielle. Aussi, le Cu, Zn et le V contenue dans les olivines des lherzolites à spinelles se

trouve systématiquement à mi-chemin entre les concentrations des olivines des laves et celles du manteau

résiduel ce qui suggère ces éléments sont fortement fractionnés lors de la fusion partielle (Fig. 18 et

Fig. 21). Il est intéressant d’ajouter qu’une corrélation significative existe entre le Cu et le V ce qui peut

suggérer que ces éléments sont contrôlés pas l’olivine lors de la fusion partielle.

Mis à part l’influence des inclusions sur la signature chimique, l’abondance des phases coexistantes

comme le OPX, le CPX, l’amphibole pour le manteau ou le plagioclase pour les laves, influence

directement la chimie des olivines. Par exemple, dans un manteau ayant subi la circulation d’un magma,

l’infime petite quantité d’amphiboles ayant cristallisé suffit pour incorporer la majorité des éléments

incompatibles environnants (Pagé. 2006). Cependant, aucune amphibole n’a été observée dans

l’échantillon mantellique concerné par la présente étude. Malgré cela, il est tout de même possible

d’observer l’effet des phases coexistantes en comparant les coefficients de variations pour les olivines

présentes dans les laves comme le montrent le ratio Al/Ca des olivines de la lave OIB (Fig. 17). Une étude

regroupant la chimie roches totales et les autres phases coexistantes permettrais de tirer d’avantage de

conclusion sur la chimie des olivines des laves.


Mémoire de PFE 34

Selon un géothermomètre basé sur le #Cr et Al de l’olivine mis au point par De Hoog et coll. (2010)

et applicables pour les péridotites à grenat ou à spinelle, les températures de rééquilibration à l’état solide

calculées pour la dunite, la harzburgite, la boninite, la tholéiite d’Hawaii, le N-MORB et la komatiite sont

respectivement : 661, 679 , 1058 , 1137 , 1182 et 1242 °C. Les températures du manteau concordent avec

les températures calculées par Pagé (2006) qui sont de 621 °C à 861°. Ainsi, les échanges chimiques

entres les diverses phases du manteau on put perdurer beaucoup plus longtemps que les échanges

chimiques des laves qui ont subi un refroidissement brusque lors de leurs effusions. La formule utilisée

est :

Sur la base d’une formule aussi tirée des travaux de De Hoog et coll. (2010) qui utilise le #Cr de

l’olivine, les taux de fusion partielle pour la dunite et la harzburgite est respectivement : 20.9 % et 21.4 %.

Ces valeurs appuis le fait que la dunite résulte bien de la cristallisation d’olivine dans un conduit

magmatique puisque s’il s’agirait d’une dunite résiduelle, sont taux de fusion partielle serait supérieur à

celui de la harzburgite ce qui n’est pas le cas. Les valeurs obtenues sont similaires à celles calculées selon

le #Cr des spinelles par Pagé (2006) qui sont de 15 à 45 %. La formule utilisée par la présente étude est :

6.2.2 Les olivines du manteau

Avant tous, rappelons que 1) les olivines analysées dans la partie harzburgitique sont riches en V, Cu,

Cr, Zn, Li, Mn, Co, Ni alors que celles analysées dans la dunite (près du filonnet de chromitite) sont riche

en contenue Fo, Ca, Sc et Ti (Fig. 19 et Fig. 20), 2) dans la zone transitionnelle entre l’harzburgite et le

conduit dunitique, les olivines analysées sont clairement riches en Li et légèrement enrichies en Cr, V et

Zr, mais pauvre en Ca et en Cu (Fig. 20 et Fig. 21). 3) les olivines présentes très près de la chromitite sont

pauvre en Zn et Cu, mais riche en Li (Fig. 20F, 20 G, 20H et Fig. 21).

1) Lors de la fusion partielle du manteau, l’on s’attend que les olivines résiduelles soit très

magnésiennes et riches en Ni. Les olivines analysées dans la harzburgite présente bel et bien un

enrichissement en Ni, mais comment expliquer que ces olivines soit moins magnésiennes que les

olivines de la dunites est plus riches en Mn, Co, V, Cr, V, Zn Cu et Li que cette dernière?

Premièrement, si le magma n’est pas très évolué et donc est relativement magnésien, les

premières olivines à cristalliser sont les plus magnésiennes. À cet effet, les olivines de la dunite

étant plus magnésienne que celle de la harzburgite, le Mn et le Co sont moins incorporées dans

l’olivine de la dunite. En effet, De Hoog et coll. (2010), considère que le Ni, Mn, Co, Cu, Zn et

Li contenu dans l’olivine est grandement contrôlé par le contenu en forstérite (Fig. 10). Selon nos


Mémoire de PFE 35

résultats, le Ni, Mn, Co et Zn sont grandement contrôlés par le contenue forstérite globale en

incluent les olivines de laves (Fig. 22). Selon nos observations, le Ni est le plus compatible dans

l’olivine et reste donc dans les olivines résiduelles alors que le Mn, Co et Zn sont dans les

olivines moins magnésiennes.

Figure 22 : Contenu en Fo des olivines vs Ni, Mn, Co et Zn qui sont des éléments compatibles dans l’olivine. Parmi ceux-ci, le Ni est le plus compatible pour une olivine magnésienne. Les flèches représentent un possible fractionnement de l’olivine.

Aussi, étant compatible dans l’olivine selon De Hoog et coll. (2010), le Mn, Co, Zn, Cu et Li

seront tentés de rester dans les olivines résiduelles alors que les éléments incompatibles comme le

Ca, Ti, Cr et V (Fig. 10) devraient se retrouver dans les olivines du magma. Les résultats

démontrent qu’en effet, les olivines de la dunite présente un enrichissement en Ca et Ti qui

Mn vs Fo Co vs Fo

Zn vs FoNi vs Fo


Mémoire de PFE 36

soutient l’hypothèse d’un magma dunitique, mais comment expliquer l’appauvrissement en Cr et

V? D’une part, la présence de la chromitite et de la grande quantité d’inclusion chromifère

observées dans les olivines de la dunite sont des éléments qui peuvent constituer un réservoir

préférentiel pour le Cr et V. Par ailleurs, selon Shearer et coll. (2006), la valence de V (V2+

, V3+

,

V4+

, et V5+

) est hautement sensible à la variation des conditions d’oxydoréductions d’un magma

basaltique et selon Canil et coll. (2001), le comportement du vanadium dépend de la fugacité

d’oxygène, et des autres éléments traces incompatibles et immobiles (Ti, Sc, Ga, Zr et Yb) lors

d’une évolution du liquide au cours de la cristallisation. Ainsi, le faible contenu en V des olivines

de la dunite à l’étude peut suggérer que le magma est plus oxydant en contenant du V3+

, V4+

, et

V5+

(Fig. 10) qui sont moins compatible dans l’olivine, mais aussi peu être influencé par la

présente la dominance du Ti et Sc (Fig. 20). Cependant, il serait nécessaire d’analyser le contenue

en V du liquide pour obtenir un coefficient de partage qui pourrait être comparé avec le modèle

d’oxydoréduction de Shearer et coll. (2006) pour évaluer une fO2 plus plus élevé que l’encaissant.

Sur ces bases, il est possible de suggérer que le magma est plus oxydé que sont encaissant.

D’ailleurs, la harzburgite encaissante du BMC serait relativement réductrice selon Pagé et al.

(2008).

2) Par ailleurs, selon Pagé et coll. (2009), la dunite pourrait s’agir d’un magma boninitique. En effet,

il serait possible de prouver l’hypothèse d’un magma boninite sur la base du contenu en Cu et Li

des olivines de l’éponte du conduit et des olivines des boninites découlant d’une interaction entre

le magma et sont encaissent. Les olivines des épontes présentent un fort enrichissement en Li

dont les concentrations s’apparentent aux olivines des boninites. Par ailleurs, les olivines des

épontes montrent un fort appauvrissement en Cu alors que les olivines des boninites sont riches

en Cu. Sur cette base, soit le magma boninitique est riche en Li et pauvres en Cu au départ et

imprègne l’encaissant en donnant le Li aux olivines aimant cet élément. D’autre part, le Cu des

olivines de l’éponte a pu être lessivé pour combler un minéral porteur de Cu comme un sulfure.

Pourquoi les olivines de la boninites seraient riches en Li à la base? Une boninite provient de la

fusion partielle d’une source déjà appauvrie dont les olivines avant l’évolution du magma soir

très réfractaire, mais pauvre en d’autres éléments compatibles donnant plus de place au Li.


Mémoire de PFE 37

Figure 23 : Modèle proposé par la présente étude concernant la distribution particulière du Cu, Cr, Li et V en fonction du contenu en Fo des olivines mantellique et de laves. Les flèches représentent un possible fractionnement de l’olivine.

Il serait donc possible de mettre de l’avant l’hypothèse d’olivines réactionnelles produite par la

dissolution des pyroxènes des épontes en se basant sur les faits et hypothèses suivantes :

le lithium semble très compatible dans l’olivine vue la très faible variabilité de concentrations de

cet élément dans les olivines du manteau et est hautement étudié dans les olivines manteliques

(Eggins et al, 1998; Seitz et Woodland, 2000; Kent et Rossman, 2002)

l’olivine représente le principal réservoir de lithium dans le manteau suivi de l’opx (Eggins et al,

1998; Seitz et Woodland, 2000; Kent et Rossman, 2002).

les olivines de l’éponte présentes un enrichissement en Cr et en Zr (Fig. 20E et Fig. 20F) dont la

concentration en Cr qui est ~ 30 fois plus élevée dans l’OPX que dans l’olivine du BMC selon les

données tirées de Pagé et coll. 2009). Selon ces mêmes auteurs, le coefficient de partage

Dminéral/liquide

du Zr est équivalent pour l’olivine et l’OPX.

Cu vs Fo Cr vs Fo

V vs FoLi vs Fo Réaction avec encaissant?Intération magmaBoninitique?


Mémoire de PFE 38

Donc dans l’éponte du conduit dunitique, il y aurait une olivine réactionnelle résultant de la

transformation des OPX en olivine laissant sont Li et une partie de sa forte concentration en Cr

et Zr alors qu’il ne peut fournir une quantité de Cu équivalente à celle rencontrée dans les

olivines normalement. Par conséquent, les inclusions dans l’éponte pourraient être plus riches

en Cr. La présence des inclusions brune ou zonée pourrait avoir un lien. D’ailleurs, la présence

de ces inclusions zonées (Fig. 11B) de l’éponte dunitique son observé chimiquement par la forme

concave du signal en Cr et Al de la grosse inclusion de l’olivine DOL48 (Fig. 14A).

Pourquoi le lithium se démarque t’il plus des autres éléments contenus dans les olivines de

l’éponte? Premièrement, il est important de mentionner que plusieurs études portent sur le lithium

contenu dans l’olivine. Cet élément est soit utilisé comme traceurs des processus métasomatiques

agissant dans le manteau (Mallmann et coll., 2009), mais est aussi étudié dans les processus

magmatiques (Imai et coll. 2012). Selon Mallmann et coll. (2009) et Yakob et coll. (2012), une

faible fugacité d’oxygène favorise le fractionnement du Li+ dans l’olivine. Ils ont observé que pour

le Li, il y aurait une diminution de D olivine/liquide

durant l’augmentation de la fugacité de

l’oxygène. À cet effet, ces derniers proposent que durant l’augmentation de la fugacité de l’oxygène,

une possible substitution LiFe3+SiO4 existe. La faible concentration en Li des olivines de la dunite

concerné par notre étude concorde avec l’hypothèse que le conduit dunitique serait plus oxydant,

mais la substitution LiFe3+SiO4 est probablement limitée vu le fort contenu en Fo des olivines.

Alors, si le liquide est riche en Li, cet élément préfèrera les olivines de l’encaissant qui est plus

réducteur que dans les olivines de la dunite oxydante. Cependant, vu la rapidité de diffusion du Li

dans l’olivine (Mallman et coll., 2009), ce processus ne pourrait pas suffire à augmenter

drastiquement le contenu en Li des olivines des épontes (Fig. 20). Il y aurait donc une contribution

de la dissolution des opx pour fournir le Li. Il y aurait donc contribution en Li du magma oxydant

sur l’encaissant, mais aussi une contribution des opx dissous.

3) La diminution en Zn des olivines à proximité de la chromitie (Fig. 20) peut être expliquée par

l’affinité du Zn pour la chromitite selon Zhou et coll. (2001). En effet, les concentrations en Zn

de la dunite sont 3 fois moins élevées que la chromitite. Ainsi, les olivines situées près de la

chromitite sont appauvries en Zn puisque les chromites auraient pu soutirer le contenu en Zn

présent dans le magma.


Mémoire de PFE 39

Finalement, dans les différentes lithologies mantelliques étudiez, il y aurait 4 types d’olivines :

A) Olivine résiduelle présent dans un encaissant réducteur et réfractaire qui est :

a. riche en éléments compatibles (Ni, Mn, Co, Li et Cu)

b. riches en Cr et V dont le V est fonction de l’oxydoréduction

B) Olivine réactionnelle dans la zone de contact qui présente :

a. Un enrichissement en Li de l’olivine par :

i. Interaction du magma boninitique avec l’encaissant

ii. Contraste d’oxydoréduction

iii. Dissolution des opx et préférence du Li provenant de l’opx à rester dans les

olivines que dans le magma plus oxydant.

b. Un enrichissement en Cr et Zr provenant de la dissolution des OPX

C) Olivine cumulative magnésienne se trouvant dans un conduit magmatique qui est peu évolué. Ces

olivines présentent :

a. Un enrichissement en éléments normalement incompatibles dans l’olivine (Ca, Sc, Ti)

b. Appauvrissement en Cr qui serait influencé par la présence des inclusions et de la

chromitite

c. Appauvrissement en V des olivines qui seraient influencées par :

i. L’incorporation d’éléments incompatibles dans l’olivine (Ti, Sc, Ca)

ii. Fonction de l’oxydoréduction

D) Olivine pauvre en Zn qui se trouve à proximité de la chromitite qui incorpore beaucoup plus de

Zn que la dunite.

7. Conclusions et recommandations

Sur la base du contenu en élément trace de 174 olivines analysées par LA-ICP-MS à l’Université du

Québec à Chicoutimi, ce projet de fin d’études consistait à vérifier si l’on peut : 1) discriminer les olivines

mantelliques des olivines volcaniques (c.-à-d., résidu de fusion vs liquide); 2) discriminer les olivines de

quatre contextes volcaniques différents (N-MORB, OIB, boninite et komatiite, c.-à-d., liquide vs liquide);

3) discriminer les olivines d’un échantillon de manteau ophiolitique le long d’une coupe de 23 cm où les

lithologies passent d’une harzburgite à une dunite à une chromitite (transition de faciès mantelliques). Ces

trois objectifs ont été atteints. Cependant, sur les 39 éléments calibrés par GSE, seulement 18 ont donné

des concentrations suffisantes pour apporter un certain niveau d’interprétation.


Mémoire de PFE 40

Premièrement, sur la base du contenu en Fo, Al27

, P31

, Ca43

, Ti49

, V51

, Cr52

, Mn55

, Co59

, Ni61

, Cu63

,

Zn67

, Ga71

, Y89

, Zr90

et Mo95

, il est possible de distinguer les olivines du manteau des olivines des

différentes laves puisque ces dernières sont généralement enrichies par rapport à celle du manteau. Dans

les olivines du manteau résiduel, il est effectivement possible d’observer un fractionnement considérable

des éléments moins compatibles comme le Ti, Y et le Zn. Par contre, pour le Ti, il n’est pas possible de

distinguer les olivines des laves des olivines contenue dans une lherzolite à spinelle qui représente la

principale roches fertile ayant pus générer les différentes laves mis à part la Boninite. Cependant, faut être

conscient de la grande hétérogénéité du manteau avant de tirer des conclusions certaines. Tout de même,

les olivines du manteau résiduelles se distinguent bien des olivines d’une l’herzolite fertile sur la base du

Cu, Zn, Cr, Al et même le Li.

Deuxièmement, sur la base du Cr, Ti, Ca Al, il semble possible de distinguer les différentes laves

entre elles. La boninite étant généré par la fusion partielle d’une source déjà appauvrie, contient les

olivines qui se rapprochent le plus de la composition des olivines du manteau résiduelle en ce qui de leurs

appauvrissements en Ti et des terres rares lourdes. À l’opposé les olivines des OIB sont très riches en Ti

alors que celles du N-MORB sont plus enrichies en terres rares lourdes ce qui témoigne bien de leurs

environnements.

Troisièmement, les résultats d’analyses des olivines du manteau concordent avec la littérature qui utilise

les olivines pour apprendre davantage sur les processus magmatiques précoces et les processus de

métasomatisme. Dans l’échantillon mantelliques à l’étude, il a été possible d’identifier 4 types d’olivine le

long de la coupe sur la base de leur contenu en Fo, Li7, Ca

43, Sc

45, Ti

49, V

51, Cr

52, Mn

55, Co

59, Ni

61, Cu

63,

Zn67

et Zr90

. Selon ces résultats, les olivines analysées dans la partie harzburgitique sont enrichies en V,

Cu, Cr, Zn, Li, Mn, Co, Ni alors que celles analysées dans la dunite (près du filonnet de chromitite) sont

riche en contenue Fo, Ca, Sc et Ti. Dans la zone transitionnelle entre la harzburgite et la partie dunitique,

les olivines analysées sont clairement enrichies en Li et légèrement enrichies en Cr, V et Zr, mais

appauvrie en Ca et en Cu. De plus, les olivines se trouvant très près du lit de Chromitite présentent un

appauvrissement considérable en Zn. Voici les principales interprétations ayant été proposées pour ces

types d’olivines :

A. Olivines cumulatives magnésiennes riches en éléments incompatibles dans l’olivine (Ca, Sc, Ti)

Ayant cristallisé dans un conduit magmatique boninitique peu évolué et plus oxydant

que l’encaissant suggéré par le contenu en V des olivines. Cependant, il faut savoir que

le V est aussi fonction du fractionnement du Ca, Sc et Ti.

Grande variété d’inclusions distribuées soit en amas ou en trainée (rouge, verdâtre ou

claire) pouvant être des chromites et des spinelles qui pourrait concorder avec


Mémoire de PFE 41

l’appauvrissement en Cr de ces olivines. Cet appauvrissement en Cr peut être aussi

accommodé par la chromitite.

Deux familles de macle de déformation très évidente possédant un angle de ~70° et

dont la définition est prononcé que celles des olivines d’encaissant harzburgitique.

B. Olivines réactionnelles subissant le contraste d’oxydoréduction, le métasomatisme et la

dissolution des OPX.

Olivine enrichissement en Li par :

i. Interaction du magma boninitique avec l’encaissant. Le Li présente dans le

magma qui préfère l’encaissant réducteur (Contraste d’oxydoréduction)

ii. Dissolution des opx fournissant une partie du Li et préférence de cet élément à

rester dans les olivines à proximité que dans le magma plus oxydant.

Olivine enrichissement en Cr et Zr provenant de la dissolution des OPX

Inclusions de spinelles possédant une variabilité de la zonation (Inclusion à haut relief

triangulaire

Une déformation haute température très pénétrative suggérant l’influence de la

circulation de magma sur la déformation ou résultant du système cristallin de l’OPX

ayant été léguée à l’olivine de remplacement.

C. Olivines résiduelles se trouvant dans un encaissant plus réducteur et réfractaire

Déformation haute température plus abondante, mais moins prononcée.

Olivine riche en éléments compatible dans l’olivine (Ni, Mn, Co, Li et Cu qui sont

aussi fonction du contenu Fo.

riche en Cr et V dont le V est fonction de l’oxydoréduction

D. Olivine pauvre en Zn qui se trouve à proximité de la chromitite qui incorpore beaucoup plus de

Zn que la dunite.

En guise de recommandation il serait intéressant d’effectuer un exercice similaire sur des olivines se

trouvant dans diverses lithologies d’un même contexte géologique puisque cette étude permet de

confirmer que l’olivine serait très réactive à son environnement. Elle peut nous renseigner sur le type de

magma en circulation, le niveau d’oxydoréduction de celui-ci, le niveau de métasomatisme, etc. Noter que

certaines études ont porté dans le passé sur l’utilisation des olivines riches en phosphore pour les batteries.

Il serait eut être intéressant pousser la recherche dans des environnements ou les olivines ont subit un

enrichissement en phosphore suite à un métasomatisme, mais aussi vérifier mieux étudier les propriétés

cathodiques de ce type d’olivine. Aussi, dans les prochaines études, il serait intéressant d’utiliser d’autres

matériaux de calibration pour permettre de quantifier d’autres éléments comme les éléments du groupe du

platine.


Mémoire de PFE 42

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Mémoire de PFE 44

Annexes 1 : Mosaïques des laves et photos diverses des olivines du manteau

Mosaïque de la lame NV.K159-3 (Tholéiite d’Hawaii (OIB))

1 cm

Annexes 1 : Mosaïques des laves et photos diverses des olivines du manteau (Page 1 de 8)


Mémoire de PFE 45

Mosaïque de la lame NB4 (Komatiite de Pike’s Hill) (GN 10-01; NB4; 92-BON -04;

1 cm



Mémoire de PFE 46

Mosaïque de la lame GN10-01 (N-MORB)

1 cm

1 cm



Mémoire de PFE 47

Mosaïque de la lame 92-BON -04 (Boninite)

Grain d’olivine centimétrique (GG1) à proximité de la chromitite de la lame mince 31AD- A



Mémoire de PFE 48

Texture peocolitique d’olivine en inclusion dans une grosse olivine (GG11) observée dans harzburgite

Olivine (GOL106) injectée dans OPX (harzburgite



Mémoire de PFE 49

Mosaïque de la lame mince 31AD-A (Olivines AOL1 à AOL21)



Mémoire de PFE 50

Zone de contact (lame 31AD-E). Olivines EOL55 à EOL76. La serpentinisation des opx est visible par les zones plus foncées.



Mémoire de PFE 51

Mosaïque de la Lame mince 31AD-G (olivines GOL93 à GOL113)



Mémoire de PFE 1

Annexes 2a : Description microscopique des olivines mantelliques (Tableau 1 de 2)

Olivines Litho.Position sur

lame (mm)

Position

surÉch.

(projection

perp. Lit.

Chr. (mm)

photo serp. déform. HT fract.

Granulo.

grand axe

(mm)

Sous-grain position général type Description

A-OL1 Dunite 0,9 0,9 oui moy Non oui 0,35 oui centre petit p

A-OL2 Dunite 2,5 2,5 oui moy Non oui 7 oui centre moyen g

A-OL3 Dunite 4,3 4,3 oui faible Non oui 0,6 oui centre petit p

A-OL4 Dunite 6,2 6,2 oui faible Non oui 0,4 oui centre petit p

A-OL5 Dunite 8,2 8,2 oui faible Non Non 0,3 non p

A-OL6 Dunite 10,2 10,2 oui faible faible oui 0,17 non p

A-OL7 Dunite 12,5 12,5 oui moy Non oui 0,2 non zoné (serp) p

A-OL8 Dunite 14,5 14,5 oui moy Non oui 0,5 oui centre p

A-OL9 Chromitite 16 16 oui moy faible oui 3 oui centrelit de

chromiteg

A-OL10 Chromitite 17,4 17,4 oui moy Non oui 0,25 nonlit de

chromitep

fissuré bizard (liquide sans inclusion)

fusion?

AOL11 Chromitite 19 19 oui moy Non oui 1 oui centrelit de

chromiteg une photo a 100x pour inclusion

AOL12 Dunite 20 20 oui moy Non oui 1 oui centre moyen g crayon a proximité

AOL13 Dunite 21,9 21,9 oui faible faible Non 0,175 non petit p

AOL14 Dunite 24,6 24,6 oui moy faible oui 3 oui centre moyen g

AOL15 Dunite 26,8 26,8 oui faible Non Non 0,3 oui centre petit p

AOL16 Dunite 27 27 oui moy oui oui 20 oui bordure GG1 g déformation local en bordure

AOL17 Dunite 28,7 28,7 oui moy oui oui 20 oui inter. GG1 g

AOL18 Dunite 29,4 29,4 oui moy oui oui 20 oui centre GG1 g

AOL19 Dunite 30,6 30,6 oui moy oui oui 20 oui centre GG1 g

AOL20 Dunite 32,2 32,2 oui moy oui oui 20 oui bordure GG1 g

AOL21 Dunite 34,6 34,6 oui moy Non oui 0,3 non petit p lames probablement trop mince

AOL21 Dunite 34,6 34,6 oui moy Non oui 0,3 non petit p lames probablement trop mince

BOL24 Dunite 1,8 48,8 oui moy non oui 9 oui bordure GG2 g extinction roulente selon folisation

BOL25 Dunite 3,4 50,4 oui faible non oui 0,3 oui centre matrice p

autre type d'olive que grosgrain2, bande de

2mm de petites olivines à extinction

simultané

BOL26 Dunite 5 52 oui moy non oui 1 oui centre moyen g

BOL27 Dunite 7,5 54,5 oui moy oui oui 4 oui centre GG3 g

BOL28 Dunite 8,8 55,8 oui moy non oui 4 oui centre GG4 g

BOL29 Dunite 11,5 58,5 oui faible non oui 0,3 non petit p

BOL30 Dunite 13,8 60,8 oui moy non non 0,25 non petit p

BOL31 Dunite 15,4 62,4 oui moy non oui 0,5 oui centre petit p

BOL32 Dunite 17,5 64,5 oui moy non non 0,3 oui centre petit p inclusions de chromite

BOL33 Dunite 20,2 67,2 oui moy oui non 0,25 non petit p photos deformation

BOL34 Dunite 23 70 oui moy faible oui 4 oui centre GG5 g extinction roulante sur le gros grain

BOL35 Dunite 24 71 oui fort non oui 0,175 non p0,5mm de veinule tardive, photo

serpentinisation

BOL36 Dunite 26,7 73,7 oui moy non oui 3 oui centre GG6 g contact avec veinule tardive

BOL37 Dunite 28 75 oui fort non oui 0,25 non petit p serpentinisé

BOL38 Dunite 29 76 oui moy non oui 0,25 non petit p

BOL39 Dunite 31 78 oui moy faible oui 0,3 non petit p

DOL40 Dunite 0,3 87,3 oui moy Non oui 0,5 oui petit p 0,75mm d'une vn

DOL41 Dunite 1,9 88,9 oui moy Non oui 3 oui bordure g allongé

DOL42 Dunite 3 90 oui moy non oui 0,47 oui centre petit p idiomorphe (relique) hexagonale

DOL43 Dunite 4,7 91,7 oui moy faible oui 4 oui bordure moyen g allongé

DOL44 Dunite 5,3 92,3 oui faible non oui 0,3 non p rond

DOL45 Dunite 6,5 93,5 oui moy oui oui 2,5 oui centre moyen g allongé, déf hp évidente

DOL46 Dunite 8,8 95,8 oui moy oui oui 5 oui centre moyen g allongé

DOL47 Dunite 9,8 96,8 oui faible non oui 0,25 non p rond

DOL48 Dunite 12,9 99,9 oui moy oui oui 7 oui centre moyen g allongé

DOL49 Dunite 15,5 102,5 oui moy Non oui 0,25 non p rond

DOL50 Dunite 17,7 104,7 oui moy faible oui 6 oui centre moyen g allongé

DOL51 Dunite 20,3 107,3 oui moy Non oui 0,2 non p rond

DOL52 Dunite 22 109 oui moy oui oui 8 oui centre moyen g allongé

DOL53 Dunite 23,4 110,4 oui moy Non oui 0,4 oui petit p rond

DOL54 Dunite 26 113 oui moy Non oui 0,45 oui petit pregroupement de grain à extinction roulant

au allentour

EOL55 Dunite 1,6 116,6 oui moy oui oui 3 oui centre moyen g allongé

EOL56 Dunite 2,5 117,5 oui moy oui oui 1 oui centre petit g rond

EOL57 Dunite 3,8 118,8 oui moy faible oui 3 oui centre moyen g allongé

EOL58 Dunite 4,6 119,6 oui moy oui oui 16 oui centre GG7 g allongé, DH variable

EOL59 Dunite 8,1 123,1 oui moy oui oui 20 oui bordure GG8 g allondé, DH variable

EOL60 Dunite 8,5 123,5 oui moy faible oui 0,4 oui centre petit p rond

EOL61 Dunite 10 125 oui faible Non oui 0,6 oui centre petit p rond

EOL62 Dunite 11,6 126,6 oui moy oui oui 20 oui centre GG9 g allongé

EOL63 Dunite 13,4 128,4 oui faible Non oui 0,3 oui centre petit p rond hexagonale

51


Mémoire de PFE 15

Annexe 2a : Description microscopique des olivines mantelliques (Tableau 2 de 2)

Olivines Litho.Position sur

lame (mm)

Position

surÉch.

(projection

perp. Lit.

Chr. (mm)

photo serp. déform. HT fract.

Granulo.

grand axe

(mm)

Sous-grain position général type Description

EOL64 Harz. 15,7 130,7 oui moy oui oui 2 oui centre moyen g allongé

EOL65 Harz. 17,2 132,2 oui faible faible oui 0,4 oui centre petit p rond

EOL66 Harz. 19,7 134,7 oui faible Non oui 0,25 oui centre petit p rond

EOL67 Harz. 21 136 oui moy oui oui 6 oui centre moyen g allongé


EOL69 Harz. 25,2 140,2 oui moy oui oui 1 oui centre petit g allongé


EOL71 Harz. 30,6 145,6 oui moy faible oui 8 oui centre moyen g allongé

EOL72 Harz. 32,2 147,2 oui moy faible oui 6 oui centre moyen g allongé, ext roulante

EOL73 Harz. 34 149 oui moy oui oui 0,4 oui centre moyen g type p?

EOL74 Harz. 35,2 150,2 oui moy oui oui 3 oui centre moyen g allongém biref base opx?

EOL75 Harz. 35,8 150,8 oui moy oui oui 0,5 oui centre petit g petit


FOL77 Harz. 1 155 moy Non oui 0,2 oui centre moyen p petit

FOL77 Harz. 1 155 moy Non oui 0,2 oui centre moyen p petit

FOL78 Harz. 3,1 157,1 fort oui oui 20 oui centre GG10 g deux plan de déformation interne

FOL79 Harz. 5 159 moy Non oui 0,25 oui centre petit p inclus dans le gros GG10

FOL80 Harz. 6,8 160,8 fort oui oui 20 oui bordure GG10 g deux plan de déformation interne

FOL81 Harz. 9,2 163,2 fort oui oui 3 oui centre moyen g très démembré et allongé

FOL82 Harz. 11,2 165,2 fort oui oui 3 oui centre moyen g très démembré et allongé

FOL83 Harz. 12,7 166,7 moy oui oui 0,3 oui centre petit p déformation interne évidente

FOL84 Harz. 15,3 169,3 moy oui oui 0,5 oui centre petit p rond, déformation interne évidente

FOL85 Harz. 17,7 171,7 fort Non oui 0,2 oui centre petit p

FOL86 Harz. 19,8 173,8 moy oui oui 2 oui centre moyen g très démembré et allongé

FOL87 Harz. 21,8 175,8 moy Non oui 0,2 oui centre petit p


FOL89 Harz. 27,8 181,8 moy oui oui 6 oui bordure moyen g


FOL91 Harz. 31,3 185,3 moy oui oui 6 oui bordure moyen gbord de lame, déformation interne

flagrante

FOL92 Harz. 32,5 186,5 moy oui oui 3 oui bordure moyen g bord de lame, déplacé de 33 à 32,5mm

GOL93 Harz. 0,6 193,6 oui moy Non oui 0,3 oui centre petit prond (a risque en fonction du support de

lame mince à la microsonde)

GOL94 Harz. 1,2 194,2 oui moy oui oui 8 oui centre moyen gtrès allongé (a risque en fonction du

support de lame mince à la microsonde)

GOL95 Harz. 2,3 195,3 oui moy Non oui 0,35 oui centre petit p

GOL96 Harz. 2,9 195,9 oui moy oui oui 0,35 oui centre petit p


GOL98 Harz. 5,9 198,9 oui moy oui oui 1 oui centre petit g

GOL99 Harz. 8,5 201,5 oui moy oui oui 20 oui bordure GG11 g poecilitique?

GOL100 Harz. 10 203 oui moy Non oui 3 oui bordure petit paglomérat de grains formant une relique

d'inclusion dans le GG11

GOL101 Harz. 12,2 205,2 oui moy oui oui 20 oui centre GG11 g poecilitique?

GOL102 Harz. 14,2 207,2 oui fort Non oui 0,4 oui centre petit pinclusion dans GG11, photo 100x

(serpentine)

GOL103 Harz. 16,7 209,7 oui fort oui oui 2 oui centre moyen g très désagrégé

GOL104 Harz. 18,6 211,6 oui fort faible oui 2 oui centre petit pextinction roulante,éguille de serpentine

dans le grain


GOL106 Harz. 24,6 217,6 oui moy Non oui 0,3 oui centre petit pinclusion dans opx-6 (matrice

néoblastique)


GOL108 Harz. 28,9 221,9 oui fort Non oui 1 oui centre petit g très désagrégé et serp.

GOL109 Harz. 31,8 224,8 oui moy Non Non 0,3 non p

GOL110 Harz. 33,2 226,2 oui moy oui oui 25 oui centre GG12 g

GOL111 Harz. 33,1 226,1 oui moy Non oui 3 oui centre moyen g allongé et désagrégé fortement



52


Mémoire de PFE 16

laser Lames DuplicataNum.

Dup

Distance

/

Ablation

Chromite

(éjectat)

(mm)

Distance à

Chromites

(mm)

Éjecta

(percus

sur

spectre)

Nb. CR-B.

Env. Inclusion

Nb

inclusions

Zonations sur

Iolite

Boite

d'intégra

tion

Commentaire

AOL1 31AD-A A A 5,0 2,0 non 1 non 0 non 1





AOL5-B 31AD-A Duplicata B 5,0 2,0 non 1 non 0 Li 1

AOL5-C 31AD-A Duplicata C 5,0 2,0 non 1 non 0 non 1





AOL9-B 31AD-A Duplicata B 1,0 1,0 non 2 oui 1 Cr-Al-V 2

AOL10 31AD-A A A 0,5 0,5 non 2 possible 1 non 1

fissuré bizard (liquide sans inclusion)

fusion?

AOL10-B 31AD-A Duplicata B 0,5 0,5 non non 0 non 1

AOL11 31AD-A A A 1,0 0,5 oui 2 possible 1 non 1 une photo a 100x pour inclusion

AOL11-B 31AD-A Duplicata B 1,0 0,5 non 2 oui 2 Cr 1 inclusion légère

AOL12 31AD-A A A 2,0 1,0 oui 2 possible 1 non 1 crayon a proximité





AOL16 31AD-A A A 2,0 1,5 non 2 non 0 non 1 déformation local en bordure




AOL20 31AD-A A A 3,0 1,5 oui 3 possible 1 non 1


AOL20-C 31AD-A Duplicata C 3,0 1,5 non 3 oui 4 Cr-Al-V 2

AOL20-D 31AD-A Duplicata D 3,0 1,5 non 3 non 0 Al 1

AOL21 31AD-A A A 2,0 0,5 non 3 non 0 non 1 lames probablement trop mince

AOL21 31AD-A A B 2,0 0,5 non 3 non 0 non 1 lames probablement trop mince

AOL21-B 31AD-A Duplicata C 2,0 0,5 non 3 non 0 non 1 Olivine mince

AOL21-C 31AD-A Duplicata D 2,0 0,5 non 3 oui 2 Cr-Al-V 1

BOL24 31AD-B A A 3,5 2,0 non 1 non 0 non 1 extinction roulente selon folisation

BOL24-B 31AD-B Duplicata B 3,5 2,0 non 1 non 0 non 1

BOL25 31AD-B A A 3,5 2,0 non 1 non 0 non 1

autre type d'olive que grosgrain2, bande

de 2mm de petites olivines à extinction

simultané

BOL26 31AD-B A A 3,0 2,5 oui 1 non 0 non 1



BOL28-B 31AD-B Duplicata B 1,0 1,0 non oui 2 Cr-Al-V 1




BOL32 31AD-B A A 4,0 2,0 non 1 non 0 non 1 inclusions de chromite

BOL32-B 31AD-B Duplicata B 4,0 2,0 non non 0 non 1

BOL33 31AD-B A A 3,0 0,5 non 1 non 0 non 1 photos deformation

BOL34 31AD-B A A 3,0 3,0 non 1 non 0 non 1 extinction roulante sur le gros grain


0,5mm de veinule tardive, photo

serpentinisation

BOL36 31AD-B A A 4,0 2,0 oui 1 non 0 non 1 contact avec veinule tardive

BOL37 31AD-B A A 3,0 2,0 oui 1 non 0 non 1 serpentinisé

BOL37-B 31AD-B Duplicata B 3,0 2,0 non 1 non 0 non 1


BOL38-B 31AD-B Duplicata B 0,5 0,5 oui 1 non 0 Li-Mg-Cr-Al 1

Pic anomal en Mg coincidant avec une

zonation Li, et ejacta vue par Cr-Al

BOL38-C 31AD-B Duplicata C 0,5 0,5 oui 1 possible 1 Cr-Al 1


DOL40 31AD-D A A 10,0 4,0 non 1 non 0 non 1 0,75mm d'une vn

DOL41 31AD-D A A 10,0 2,0 non 1 oui 2 Cr-Al-V 1 allongé

DOL42 31AD-D A A 11,0 2,0 non 1 non 0 non 1 idiomorphe (relique) hexagonale


DOL44 31AD-D A A 10,0 1,0 non 1 non 0 non 1 rond

DOL45 31AD-D A A 10,0 2,0 non 1 non 0 non 1 allongé, déf hp évidente




DOL48-B 31AD-D Duplicata B 7,0 2,0 non 1 oui 2 Cr-Al-V 1

DOL48-C 31AD-D Duplicata C 7,0 2,0 non 1 non 0 non 1


DOL50 31AD-D A A 8,0 2,0 non 1 non 0 non 1 allongé


DOL52 31AD-D A A 4,0 4,0 non 1 non 0 non 1 allongé

DOL52-B 31AD-D Duplicata B 4,0 4,0 non 1 oui 2 Cr-Al-V 2

DOL53 31AD-D A A 3,0 2,0 non 1 oui 2 non 1 rond

Annexes 2b : Description et intégrations des spectres obtenues au LA-ICP-MS (Tableau 1 de

3)

53


Mémoire de PFE 17


Dup

Distance

/

Ablation

Chromite

(éjectat)

(mm)

Distance à

Chromites

(mm)

Éjecta

(percus

sur

spectre)

Nb. CR-B.

Env. Inclusion

Nb

inclusions

Zonations sur

Iolite

Boite

d'intégra

tion

Commentaire

DOL54 31AD-D A A 2,0 1,0 oui 1 non 0 non 1

regroupement de grain à extinction

roulant au allentour

EOL55 31AD-E A A 2,0 2,0 oui 1 non 0 non 1 allongé

EOL56 31AD-E A A 2,0 2,0 oui 1 non 0 non 1 rond


EOL57-B 31AD-E Duplicata B 2,0 2,0 non 1 oui 2 Cr-Al-V 2 Grosse inclusion

EOL57-C 31AD-E Duplicata C 2,0 2,0 non 1 non 0 non 1

EOL58 31AD-E A A 3,0 3,0 oui 1 non 0 non 1 allongé, DH variable

EOL59 31AD-E A A 3,0 1,0 non 1 non 0 non 1 allondé, DH variable

EOL60 31AD-E A A 3,0 1,0 non 1 non 0 non 1 rond

EOL61 31AD-E A A 3,0 1,0 non 1 non 0 non 1 rond

EOL61-B 31AD-E Duplicata B 3,0 1,0 non 1 non 0 non 1

EOL62 31AD-E A A 2,5 2,5 oui 1 oui 1 Cr-Al-V-Li 1 allongé


EOL63 31AD-E A A 4,0 2,0 non 1 non 0 non 1 rond hexagonale

EOL64 31AD-E A A 4,0 1,0 non 1 non 0 non 1 allongé




EOL66-B 31AD-E Duplicata B 1,0 1,0 léger 2 non 0 Al 1 Plateau Al produit vers la fin


EOL67-B 31AD-E Duplicata B 1,0 1,0 non 2 oui 1 Cr-Al-V 2 Grosse inclusion


EOL68-B 31AD-E Duplicata B 4,0 1,0 léger 1 non 0 Cr-Al 1 Pics Al-Cr non concordant




EOL70-C 31AD-E Duplicata C 4,0 2,0 non 1 non 0 non 1


EOL72 31AD-E A A 9,0 3,0 non 1 non 0 non 1 allongé, ext roulante


EOL73 31AD-E A A 7,0 1,0 non 1 non 0 non 1 type p?

EOL74 31AD-E A A 1,0 1,0 non 1 non 0 non 1 allongém biref base opx?

EOL74-B 31AD-E Duplicata B 1,0 1,0 léger 1 non 0 Cr 1

EOL74-C 31AD-E Duplicata C 1,0 1,0 non 1 oui 1 Al-Cr-V 1

EOL75 31AD-E A A 1,0 1,0 non 1 non 0 non 1 petit


FOL77 31AD-F A A 5,0 5,0 non 1 non 0 Li, Ni 1 petit

FOL77 31AD-F A B 5,0 5,0 non 1 oui 1 Li 1 petit

FOL78 31AD-F A A 1,0 2,0 oui 1 possible 1 non 1 deux plan de déformation interne

FOL78-B 31AD-F Duplicata B 1,0 2,0 non 1 non 0 non 1

FOL78-C 31AD-F Duplicata C 1,0 2,0 non 1 autre type 3 Al-Cr 1 Al-Cr non correspondant

FOL79 31AD-F A A 1,0 1,0 oui 1 non 0 non 1 inclus dans le gros GG10


FOL79-C 31AD-F Duplicata C 1,0 1,0 non 1 non 0 non 1 Pic Al au début

FOL80 31AD-F A A 1,0 1,0 oui 1 non 0 non 1 deux plan de déformation interne

FOL80-C 31AD-F Duplicata C 1,0 1,0 non 1 non 0 Al-Cr-Li (irrég.) 1 Pic Al au début

FOL81 31AD-F A A 4,0 2,0 oui 1 non 0 non 1 très démembré et allongé


FOL82-B 31AD-F Duplicata B 7,0 2,0 non 1 non 0 non 1 Pic Al au début

FOL83 31AD-F A A 7,0 1,0 oui 1 non 0 non 1 déformation interne évidente

FOL84 31AD-F A A 5,0 0,2 oui 1 non 0 Al 1 rond, déformation interne évidente

FOL84-B 31AD-F Duplicata B 5,0 0,2 non 1 oui 1 Al-Cr-Ni 1

Augmentation constante de Al-Cr et

diminution Ni (OPX?)

FOL85 31AD-F A A 3,0 3,0 oui 1 non 0 non 1






FOL89-B 31AD-F Duplicata B 6,0 1,0 oui 1 oui 1 Al-Cr 1 Inclusion très légère

FOL89-C 31AD-F Duplicata C 6,0 1,0 non 1 non 0 non 1


FOL91 31AD-F A A 6,0 1,0 non 1 non 0 non 1

bord de lame, déformation interne

flagrante

FOL91-B 31AD-F Duplicata B 6,0 1,0 léger 1 oui 0 Al (particulier) 1 Diminution ralentissante de Al (Bizzard)

FOL92 31AD-F A A 1,0 1,0 oui 1 non 0 non 1 bord de lame, déplacé de 33 à 32,5mm

FOL92-B 31AD-F Duplicata B 1,0 1,0 non 1 non 0 non 1 Pic Al au début

GOL93 31AD-G A A 16,0 4,0 non 1 non 0 non 1

rond (a risque en fonction du support

de lame mince à la microsonde)


très allongé (a risque en fonction du

support de lame mince à la microsonde)

GOL95 31AD-G A A 14,0 6,0 non 1 possible 1 Cr 1

GOL96 31AD-G A A 13,0 5,0 non 1 possible 1 Cr 1

GOL97 31AD-G A A 12,0 5,0 non 1 oui 2 Cr-Al-V 1


GOL98-B 31AD-G Duplicata B 10,0 5,0 non 1 non 0 non 1

GOL99 31AD-G A A 8,0 4,0 non 1 oui 1 Cr-Al-V 1 poecilitique?


3)

54


Mémoire de PFE 18


Dup

Distance

/

Ablation

Chromite

(éjectat)

(mm)

Distance à

Chromites

(mm)

Éjecta

(percus

sur

spectre)

Nb. CR-B.

Env. Inclusion

Nb

inclusions

Zonations sur

Iolite

Boite

d'intégra

tion

Commentaire

GOL99-B 31AD-G Duplicata B 8,0 4,0 non 1 oui 2 Cr-Al-V 1 2 inclusions


aglomérat de grains formant une relique

d'inclusion dans le GG11

GOL101 31AD-G A A 4,0 4,0 non 2 non 0 non 1 poecilitique?



inclusion dans GG11, photo 100x

(serpentine)

GOL103 31AD-G A A 1,0 1,0 oui 2 non 0 non 1 très désagrégé

GOL103-B 31AD-G Duplicata B 1,0 1,0 non 2 oui 1 Cr-Al-V 1 Début de surface


extinction roulante,éguille de

serpentine dans le grain



GOL106 31AD-G A A 8,0 2,0 non 1 non 0 Cr-Al (OPX) 1

inclusion dans opx-6 (matrice

néoblastique)


GOL107-B 31AD-G Duplicata B 5,0 1,0 non non 0 non 1

GOL108 31AD-G A A 3,0 1,0 oui 1 non 0 non 1 très désagrégé et serp.

GOL109 31AD-G A A 2,0 2,0 oui 1 non 0 non 1

GOL109-B 31AD-G Duplicata B 2,0 2,0 non oui 2 Cr-Al-V 2 Deux petites inclusion

GOL110 31AD-G A A 1,0 1,0 oui 1 non 0 non 1

GOL110-B 31AD-G Duplicata B 1,0 1,0 non non 0 non

GOL111 31AD-G A A 4,0 3,0 oui 1 non 0 non 1 allongé et désagrégé fortement


GOL112-B 31AD-G Duplicata B 4,0 2,0 non non 0 non



3)

55


Mémoire de PFE 19

. Traitement statistique avec le logiciel JMP. Ce logiciel permet des requêtes interactives. Par exemple, cela permet de connaitre la proportion d’olivines provenant

de l’harzburgite ayant des inclusions détecté sur Iolite. Il suffit de sélectionner la casse « Harz » et cette proportion est répartie sur tous les autres histogrammes,

dont celui des inclusions.

Annexes 2c : Annexe 2c : Étude statistique des observations microscopiques et au LA-ICP-MS (1 de 4)

56


Mémoire de PFE 20

GG = gros grain centimétrique, moyen = grain présentant des déformations comme les GG, lit de chromite = olivines situées près du lit de chromite


57


Mémoire de PFE 21

g = grain centimétrique d’olivines

p= petit grain arrondi


58


Mémoire de PFE 22


59


Mémoire de PFE 23

Olivines Litho.

SiO2

(%wt)

TiO2

(%wt)

Al2O3

(%wt)

Cr2O3

(%wt)

MgO

(%wt)

CaO

(%wt)

MnO

(%wt)

FeO

(%wt)

V2O3

(%wt)

NiO

(%wt)

Na2O

(%wt)

K2O

(%wt)

total

(%wt) %Fo

A-OL1 Dunite 40,92 0,00 0,00 0,02 51,38 0,01 0,09 7,37 0,02 0,39 0,01 0,00 100,21 89,56

A-OL2 Dunite 41,27 0,04 0,01 0,00 51,35 0,03 0,08 7,38 0,00 0,43 0,00 0,00 100,58 89,54

A-OL3 Dunite 41,88 0,00 0,00 0,00 51,50 0,03 0,10 7,32 0,00 0,41 0,01 0,00 101,25 89,64

A-OL4 Dunite 41,01 0,07 0,00 0,00 51,48 0,03 0,12 7,56 0,00 0,37 0,00 0,00 100,65 89,34

A-OL5 Dunite 40,65 0,00 0,00 0,01 51,42 0,02 0,11 7,62 0,00 0,43 0,01 0,00 100,27 89,25

A-OL6 Dunite 40,56 0,03 0,00 0,06 51,20 0,02 0,13 7,54 0,01 0,40 0,01 0,00 99,95 89,32

A-OL7 Dunite 41,26 0,00 0,00 0,00 51,37 0,03 0,12 7,36 0,00 0,42 0,00 0,00 100,56 89,58

A-OL8 Dunite 41,17 0,00 0,00 0,00 51,30 0,02 0,09 7,61 0,01 0,42 0,02 0,00 100,65 89,25

A-OL9 Dunite 41,56 0,00 0,01 0,01 51,32 0,01 0,10 7,31 0,00 0,44 0,02 0,00 100,78 89,63

A-OL10 Chromitite 41,62 0,00 0,00 0,05 51,86 0,04 0,08 6,29 0,01 0,40 0,00 0,00 100,34 91,02

AOL11 Chromitite 41,62 0,03 0,02 0,02 51,90 0,02 0,08 6,91 0,01 0,41 0,00 0,00 101,02 90,23

AOL12 Dunite 41,41 0,00 0,00 0,00 51,81 0,02 0,12 7,28 0,00 0,42 0,01 0,00 101,08 89,75

AOL13 Dunite 40,87 0,00 0,01 0,00 51,85 0,03 0,11 7,64 0,00 0,42 0,00 0,01 100,95 89,31

AOL14 Dunite 41,35 0,02 0,00 0,00 51,70 0,05 0,10 7,58 0,03 0,41 0,02 0,00 101,26 89,35

AOL15 Dunite 40,94 0,03 0,01 0,05 51,52 0,03 0,11 7,61 0,01 0,38 0,00 0,00 100,67 89,29

AOL16 Dunite 40,81 0,03 0,00 0,00 51,65 0,02 0,09 7,57 0,00 0,42 0,00 0,00 100,59 89,36

AOL17 Dunite 41,16 0,01 0,01 0,00 51,29 0,06 0,10 7,60 0,04 0,43 0,00 0,00 100,69 89,25

AOL18 Dunite 41,07 0,00 0,00 0,00 51,23 0,07 0,11 7,81 0,00 0,43 0,00 0,00 100,72 88,98

AOL19 Dunite 40,84 0,00 0,00 0,04 51,31 0,06 0,10 7,57 0,00 0,35 0,02 0,00 100,29 89,30

AOL20 Dunite 41,43 0,00 0,00 0,01 51,64 0,03 0,08 7,55 0,02 0,43 0,00 0,00 101,19 89,38

AOL21 Dunite 41,06 0,00 0,00 0,00 51,46 0,03 0,11 6,89 0,00 0,43 0,01 0,00 99,99 90,19

AOL21 Dunite 41,06 0,00 0,00 0,00 51,46 0,03 0,11 6,89 0,00 0,43 0,01 0,00 99,99 90,19

BOL24 Dunite 40,89 0,00 0,00 0,00 51,19 0,04 0,09 7,63 0,00 0,43 0,01 0,01 100,28 89,20

BOL25 Dunite 41,44 0,04 0,00 0,01 51,22 0,04 0,09 7,58 0,02 0,41 0,00 0,00 100,85 89,27

BOL26 Dunite 41,01 0,00 0,00 0,00 51,46 0,05 0,12 7,45 0,00 0,38 0,00 0,00 100,46 89,48

BOL27 Dunite 41,31 0,00 0,00 0,00 51,42 0,05 0,12 7,54 0,00 0,40 0,00 0,01 100,84 89,35

BOL28 Dunite 41,58 0,00 0,00 0,01 51,30 0,05 0,11 7,21 0,00 0,37 0,00 0,00 100,63 89,75

BOL29 Dunite 40,52 0,02 0,00 0,00 51,44 0,02 0,12 7,52 0,00 0,41 0,01 0,00 100,05 89,39

BOL30 Dunite 41,08 0,01 0,00 0,02 51,49 0,02 0,11 7,59 0,00 0,42 0,02 0,00 100,74 89,31

BOL31 Dunite 41,32 0,01 0,00 0,01 51,39 0,05 0,08 7,60 0,00 0,40 0,02 0,00 100,88 89,27

BOL32 Dunite 41,41 0,05 0,00 0,00 51,54 0,06 0,09 7,73 0,00 0,44 0,00 0,00 101,33 89,13

BOL33 Dunite 40,99 0,02 0,00 0,00 51,22 0,03 0,11 7,70 0,00 0,42 0,00 0,00 100,49 89,12

BOL34 Dunite 40,87 0,01 0,00 0,00 51,26 0,04 0,10 7,74 0,02 0,42 0,02 0,01 100,48 89,07

BOL35 Dunite 40,81 0,00 0,00 0,05 51,39 0,03 0,12 7,61 0,00 0,41 0,00 0,00 100,42 89,26

BOL36 Dunite 41,16 0,00 0,01 0,05 51,76 0,05 0,10 7,85 0,00 0,45 0,01 0,01 101,45 89,03

BOL37 Dunite 40,98 0,01 0,00 0,02 51,03 0,05 0,12 7,52 0,00 0,39 0,01 0,01 100,12 89,30

BOL38 Dunite 40,96 0,01 0,00 0,02 51,32 0,03 0,11 7,23 0,00 0,39 0,00 0,00 100,06 89,72

BOL39 Dunite 40,86 0,02 0,00 0,03 51,30 0,03 0,11 7,72 0,00 0,39 0,01 0,00 100,46 89,11

DOL40 Dunite 41,13 0,04 0,00 0,01 51,28 0,00 0,10 7,80 0,02 0,38 0,02 0,00 100,79 89,00

DOL41 Dunite 40,57 0,05 0,00 0,05 51,29 0,03 0,08 7,48 0,00 0,39 0,02 0,00 99,95 89,40

DOL42 Dunite 40,80 0,03 0,00 0,02 51,40 0,02 0,09 7,75 0,00 0,41 0,00 0,01 100,53 89,08

DOL43 Dunite 40,61 0,00 0,00 0,01 51,49 0,00 0,10 7,79 0,00 0,43 0,00 0,00 100,43 89,06

DOL44 Dunite 40,96 0,05 0,00 0,02 51,12 0,03 0,10 7,64 0,00 0,39 0,02 0,00 100,33 89,17

DOL45 Dunite 41,12 0,00 0,01 0,01 51,41 0,01 0,11 7,62 0,00 0,39 0,00 0,00 100,68 89,25

DOL46 Dunite 40,99 0,00 0,00 0,04 51,18 0,03 0,12 7,54 0,00 0,45 0,01 0,01 100,37 89,31

DOL47 Dunite 41,08 0,00 0,00 0,00 51,19 0,03 0,10 7,69 0,02 0,44 0,01 0,00 100,55 89,13

DOL48 Dunite 41,54 0,05 0,00 0,00 51,49 0,04 0,10 7,77 0,00 0,43 0,00 0,00 101,42 89,07

DOL49 Dunite 40,92 0,03 0,00 0,00 51,23 0,04 0,11 7,46 0,00 0,38 0,00 0,00 100,19 89,42

DOL50 Dunite 40,49 0,04 0,00 0,02 51,67 0,02 0,11 7,52 0,00 0,43 0,00 0,01 100,31 89,42

DOL51 Dunite 41,37 0,03 0,01 0,00 51,59 0,02 0,12 7,49 0,00 0,44 0,02 0,00 101,08 89,45

DOL52 Dunite 40,98 0,00 0,00 0,00 51,45 0,04 0,11 7,84 0,00 0,39 0,00 0,00 100,80 88,99

DOL53 Dunite 41,28 0,00 0,00 0,00 51,18 0,02 0,09 7,36 0,01 0,39 0,00 0,00 100,33 89,53

DOL54 Dunite 41,53 0,00 0,00 0,00 51,38 0,02 0,08 7,52 0,00 0,40 0,02 0,01 100,95 89,38

EOL55 Dunite 40,97 0,08 0,01 0,02 51,72 0,03 0,11 7,58 0,00 0,49 0,01 0,00 101,02 89,36

Annexes 3a : Résultats d’analyses obtenus à la microsonde (132 olivines) (1 de 3)

60


Mémoire de PFE 24

Olivines Litho.

SiO2

(%wt)

TiO2

(%wt)

Al2O3

(%wt)

Cr2O3

(%wt)

MgO

(%wt)

CaO

(%wt)

MnO

(%wt)

FeO

(%wt)

V2O3

(%wt)

NiO

(%wt)

Na2O

(%wt)

K2O

(%wt)

total

(%wt) %Fo

EOL56 Dunite 40,85 0,05 0,00 0,04 51,68 0,02 0,10 7,48 0,00 0,41 0,00 0,00 100,63 89,48

EOL57 Dunite 41,11 0,00 0,00 0,00 51,45 0,02 0,11 7,73 0,02 0,40 0,02 0,00 100,85 89,12

EOL58 Dunite 40,65 0,11 0,00 0,00 51,71 0,04 0,14 7,61 0,00 0,45 0,00 0,00 100,70 89,32

EOL59 Dunite 41,03 0,00 0,00 0,00 51,50 0,01 0,14 7,41 0,00 0,42 0,00 0,01 100,50 89,53

EOL60 Dunite 41,07 0,00 0,00 0,01 51,63 0,01 0,09 7,76 0,00 0,38 0,01 0,00 100,96 89,11

EOL61 Dunite 41,26 0,01 0,01 0,00 51,28 0,03 0,13 7,59 0,00 0,39 0,01 0,00 100,70 89,26

EOL62 Dunite 41,12 0,00 0,00 0,02 51,34 0,02 0,11 7,52 0,01 0,43 0,01 0,00 100,57 89,36

EOL63 Dunite 41,18 0,00 0,00 0,05 51,42 0,01 0,09 7,74 0,02 0,43 0,00 0,00 100,94 89,10

EOL64 Harz. 41,21 0,00 0,00 0,00 51,57 0,00 0,10 7,56 0,00 0,40 0,00 0,00 100,83 89,36

EOL65 Harz. 41,30 0,00 0,00 0,04 51,45 0,00 0,09 7,49 0,01 0,42 0,01 0,00 100,81 89,42

EOL66 Harz. 41,34 0,00 0,00 0,00 51,04 0,01 0,13 7,34 0,01 0,41 0,00 0,00 100,28 89,54

EOL67 Harz. 41,21 0,04 0,00 0,00 51,23 0,01 0,09 7,46 0,00 0,36 0,01 0,00 100,41 89,42

EOL68 Harz. 41,09 0,00 0,00 0,00 51,09 0,01 0,10 7,29 0,00 0,40 0,00 0,00 99,98 89,61

EOL69 Harz. 41,27 0,00 0,00 0,01 51,45 0,00 0,10 7,43 0,00 0,45 0,00 0,00 100,72 89,50

EOL70 Harz. 41,19 0,00 0,00 0,00 51,44 0,02 0,12 7,82 0,01 0,32 0,00 0,00 100,92 89,00

EOL71 Harz. 40,85 0,00 0,00 0,00 51,24 0,02 0,12 7,74 0,00 0,45 0,00 0,00 100,42 89,07

EOL72 Harz. 40,53 0,05 0,00 0,05 51,66 0,00 0,09 7,58 0,00 0,44 0,00 0,00 100,40 89,35

EOL73 Harz. 40,46 0,00 0,01 0,00 51,18 0,01 0,09 7,42 0,02 0,45 0,00 0,00 99,64 89,46

EOL74 Harz. 40,99 0,00 0,00 0,03 51,17 0,00 0,08 7,88 0,01 0,44 0,01 0,00 100,62 88,88

EOL75 Harz. 41,30 0,08 0,00 0,01 51,31 0,00 0,11 7,74 0,00 0,44 0,01 0,00 101,00 89,09

EOL76 Harz. 41,00 0,01 0,00 0,00 51,12 0,01 0,10 7,56 0,00 0,45 0,01 0,00 100,24 89,28

FOL77 Harz. 41,04 0,00 0,00 0,09 51,29 0,01 0,10 7,26 0,00 0,36 0,00 0,00 100,15 89,68

FOL77 Harz. 41,04 0,00 0,00 0,09 51,29 0,01 0,10 7,26 0,00 0,36 0,00 0,00 100,15 89,68

FOL78 Harz. 40,76 0,00 0,00 0,00 51,05 0,03 0,13 7,57 0,01 0,43 0,00 0,00 99,99 89,25

FOL79 Harz. 41,16 0,04 0,00 0,01 51,41 0,00 0,15 7,51 0,00 0,39 0,00 0,00 100,68 89,39

FOL80 Harz. 41,04 0,00 0,00 0,05 50,90 0,02 0,11 7,59 0,01 0,39 0,02 0,00 100,13 89,19

FOL81 Harz. 41,24 0,04 0,00 0,00 51,19 0,00 0,09 7,60 0,00 0,41 0,01 0,00 100,57 89,24

FOL82 Harz. 40,86 0,01 0,00 0,00 51,27 0,01 0,11 7,98 0,00 0,43 0,00 0,00 100,67 88,77

FOL83 Harz. 40,97 0,04 0,01 0,00 51,21 0,01 0,11 7,45 0,00 0,47 0,02 0,00 100,28 89,43

FOL84 Harz. 41,08 0,00 0,00 0,00 51,19 0,00 0,10 7,66 0,00 0,42 0,02 0,00 100,46 89,16

FOL85 Harz. 41,05 0,00 0,01 0,00 51,12 0,01 0,11 7,56 0,00 0,42 0,00 0,00 100,28 89,27

FOL86 Harz. 40,98 0,03 0,00 0,00 51,08 0,01 0,14 7,64 0,00 0,42 0,01 0,00 100,31 89,16

FOL87 Harz. 40,95 0,00 0,01 0,00 51,04 0,02 0,10 7,65 0,00 0,41 0,01 0,00 100,17 89,15

FOL88 Harz. 40,83 0,00 0,00 0,00 51,13 0,00 0,11 7,56 0,00 0,41 0,01 0,00 100,05 89,28

FOL89 Harz. 41,15 0,00 0,00 0,03 51,22 0,01 0,14 7,46 0,00 0,39 0,01 0,01 100,43 89,42

FOL90 Harz. 40,70 0,00 0,00 0,05 51,08 0,01 0,11 7,29 0,00 0,43 0,01 0,00 99,68 89,61

FOL91 Harz. 40,91 0,04 0,01 0,08 51,03 0,01 0,08 7,51 0,00 0,37 0,00 0,00 100,04 89,32

FOL92 Harz. 40,65 0,03 0,00 0,00 51,10 0,02 0,10 7,80 0,01 0,42 0,01 0,00 100,13 88,97

GOL93 Harz. 40,92 0,05 0,00 0,00 51,22 0,01 0,09 7,51 0,01 0,44 0,00 0,00 100,24 89,36

GOL94 Harz. 41,13 0,00 0,00 0,00 51,16 0,03 0,10 7,60 0,00 0,40 0,01 0,00 100,43 89,23

GOL95 Harz. 40,99 0,00 0,00 0,01 51,54 0,01 0,08 8,08 0,00 0,43 0,00 0,00 101,15 88,70

GOL96 Harz. 41,12 0,00 0,00 0,06 51,33 0,01 0,07 7,81 0,00 0,38 0,00 0,00 100,78 89,00

GOL97 Harz. 40,93 0,02 0,00 0,00 51,16 0,00 0,10 7,47 0,00 0,41 0,01 0,00 100,09 89,40

GOL98 Harz. 41,46 0,06 0,00 0,06 51,22 0,01 0,11 7,90 0,00 0,40 0,00 0,00 101,23 88,86

GOL99 Harz. 41,40 0,06 0,00 0,03 51,49 0,01 0,09 7,82 0,00 0,43 0,00 0,00 101,33 89,01

GOL100 Harz. 41,04 0,00 0,00 0,00 51,35 0,02 0,10 7,80 0,00 0,40 0,01 0,00 100,71 89,01

GOL101 Harz. 41,64 0,00 0,00 0,00 51,14 0,01 0,10 7,61 0,00 0,37 0,00 0,01 100,88 89,22

GOL102 Harz. 41,33 0,01 0,00 0,00 51,29 0,01 0,12 7,89 0,00 0,43 0,02 0,00 101,10 88,89

GOL103 Harz. 40,51 0,02 0,00 0,00 51,55 0,00 0,09 7,40 0,03 0,45 0,01 0,00 100,05 89,56

GOL104 Harz. 40,91 0,00 0,00 0,00 51,52 0,02 0,10 7,59 0,00 0,40 0,00 0,01 100,55 89,31

GOL105 Harz. 40,88 0,00 0,01 0,00 51,14 0,00 0,12 7,53 0,00 0,42 0,00 0,01 100,10 89,31

GOL106 Harz. 41,11 0,00 0,01 0,02 51,54 0,00 0,11 7,77 0,00 0,43 0,00 0,00 100,99 89,08

GOL107 Harz. 41,01 0,00 0,00 0,02 51,20 0,02 0,12 7,73 0,02 0,40 0,00 0,00 100,52 89,08

GOL108 Harz. 41,25 0,05 0,00 0,02 51,27 0,00 0,11 7,64 0,00 0,43 0,00 0,00 100,76 89,20

GOL109 Harz. 41,02 0,05 0,00 0,00 51,22 0,01 0,10 7,82 0,00 0,46 0,00 0,00 100,67 88,96

GOL110 Harz. 40,93 0,00 0,00 0,08 50,98 0,01 0,10 7,55 0,00 0,43 0,00 0,00 100,09 89,26

GOL111 Harz. 40,56 0,00 0,00 0,03 51,17 0,02 0,09 7,69 0,00 0,42 0,00 0,01 99,99 89,12

GOL112 Harz. 41,03 0,00 0,02 0,05 51,01 0,02 0,11 7,76 0,00 0,37 0,01 0,01 100,37 89,00

GOL113 Harz. 41,58 0,00 0,00 0,02 51,25 0,01 0,09 7,71 0,02 0,42 0,00 0,00 101,10 89,11


61


Mémoire de PFE 25

Olivines Litho.

SiO2

(%wt)

TiO2

(%wt)

Al2O3

(%wt)

Cr2O3

(%wt)

MgO

(%wt)

CaO

(%wt)

MnO

(%wt)

FeO

(%wt)

V2O3

(%wt)

NiO

(%wt)

Na2O

(%wt)

K2O

(%wt)

total

(%wt) %Fo

K159OLA Thol. OIB 40,08 0,00 0,05 0,04 46,25 0,29 0,17 12,63 0,02 0,32 0,01 0,00 99,85 81,84

K159OLB Thol. OIB 39,69 0,01 0,04 0,10 45,54 0,29 0,19 13,40 0,00 0,28 0,03 0,01 99,58 80,71

K159OLC Thol. OIB 40,41 0,07 0,05 0,11 48,08 0,28 0,14 10,80 0,00 0,40 0,03 0,01 100,38 84,56

K159OLC Thol. OIB 40,41 0,07 0,05 0,11 48,08 0,28 0,14 10,80 0,00 0,40 0,03 0,01 100,38 84,56

K159OLD Thol. OIB 40,02 0,00 0,03 0,01 46,21 0,28 0,18 12,21 0,01 0,40 0,04 0,00 99,42 82,33

NB4-OLA Komatiite 41,77 0,00 0,09 0,21 51,44 0,23 0,12 6,47 0,00 0,43 0,01 0,00 100,76 90,72

NB4-OLA Komatiite 41,77 0,00 0,09 0,21 51,44 0,23 0,12 6,47 0,00 0,43 0,01 0,00 100,76 90,72

NB4-OLB Komatiite 40,85 0,00 0,08 0,07 50,07 0,24 0,14 8,12 0,00 0,32 0,01 0,00 99,91 88,36

NB4-OLC Komatiite 40,90 0,03 0,07 0,11 49,82 0,25 0,15 8,70 0,02 0,42 0,02 0,00 100,49 87,57

NB4-OLD Komatiite 40,87 0,06 0,05 0,22 50,39 0,24 0,12 8,30 0,00 0,45 0,03 0,00 100,74 88,20

92BON A Boninite 40,25 0,00 0,01 0,08 48,93 0,11 0,19 9,69 0,02 0,16 0,01 0,00 99,44 86,14

92BON A Boninite 40,25 0,00 0,01 0,08 48,93 0,11 0,19 9,69 0,02 0,16 0,01 0,00 99,44 86,14

92BONB Boninite 40,42 0,00 0,00 0,02 48,13 0,14 0,19 11,19 0,01 0,28 0,02 0,00 100,39 84,12

92BON C Boninite 40,92 0,02 0,03 0,16 50,25 0,11 0,15 8,60 0,00 0,27 0,02 0,00 100,52 87,79

GN10_ol_A N-MORB 40,59 0,00 0,09 0,08 49,48 0,31 0,14 9,12 0,00 0,32 0,02 0,00 100,15 86,97

GN10_ol_B N-MORB 40,26 0,00 0,09 0,04 49,23 0,31 0,15 8,99 0,00 0,36 0,02 0,00 99,45 87,08

GN10_ol_C N-MORB 40,44 0,03 0,09 0,08 49,11 0,29 0,13 9,52 0,00 0,34 0,02 0,00 100,05 86,39

GN10_ol_D N-MORB 40,17 0,00 0,09 0,05 49,37 0,31 0,11 9,04 0,04 0,30 0,00 0,00 99,49 87,04

GN10_ol_D N-MORB 40,17 0,00 0,09 0,05 49,37 0,31 0,11 9,04 0,04 0,30 0,00 0,00 99,49 87,04


62


Mémoire de PFE 26

Le gris est les éléments monitorés seulement (cps)

Axe X

Date

given moyenne sd moyenne sd moyenne sd

(ppm)

Fe57 191 188,9 ± 11 555,61 209 190,00 ± 9 474,96 81 524,29 ± 8 194,57

Li7 430 430,0 ± 0,03 430,01 ± 0,03 432,29 ± 3,87

Na23 28 934 28 932,2 ± 4,16 28 932,00 ± 4,00 29 014,29 ± 261,91

Mg25 21 106 21 108,9 ± 3,14 21 110,00 ± - 21 082,86 ± 142,00

Al27 68 804 68 803,3 ± 4,71 68 803,00 ± 7,81 68 520,00 ± 789,05

Si29 250 994 251 000,0 ± - 251 000,00 ± - 251 214,29 ± 1 349,53

P31 70 69,9 ± 0,15 70,01 ± 0,03 68,10 ± 5,35

S34 203,7 ± 29,84 235,59 ± 11,69 666,76 ± 39,48

K39 21 800 21 798,9 ± 3,14 21 800,00 ± - 21 807,14 ± 150,87

ca43 52 858 52 868,9 ± 28,85 52 859,00 ± 3,00 52 775,71 ± 568,63

Ca44 52 858 52 860,0 ± - 52 859,00 ± 3,00 52 792,86 ± 543,37

Sc45 530 530,0 ± 0,06 530,00 ± 0,04 528,93 ± 4,98

Ti47 450 450,0 ± - 450,01 ± 0,03 451,93 ± 8,66

Ti49 450 450,0 ± - 450,00 ± 0,04 449,21 ± 8,15

V51 440 440,0 ± - 440,00 ± - 441,33 ± 3,71

Cr52 400 400,0 ± - 400,00 ± 0,04 401,69 ± 3,07

Cr53 400 400,0 ± - 400,00 ± 0,04 399,81 ± 3,03

Mn55 590 590,0 ± - 590,00 ± - 590,27 ± 2,39

Co59 380 380,0 ± - 380,00 ± - 381,21 ± 3,16

Ni60 440 440,0 ± 0,03 440,00 ± - 442,84 ± 7,61

Ni61 440 440,0 ± 0,05 440,01 ± 0,03 439,63 ± 10,77

Cu63 380 380,0 ± - 380,00 ± 0,04 381,81 ± 3,76

Cu65 380 380,0 ± - 379,99 ± 0,03 383,00 ± 6,19

Zn67 460 460,0 ± 0,05 460,00 ± - 460,29 ± 6,95

Zn68 460 460,0 ± 0,05 460,00 ± - 462,61 ± 6,42

Ga69 490 490,0 ± - 490,00 ± - 489,73 ± 5,30

Ga71 490 490,0 ± - 490,00 ± - 490,84 ± 3,92

Ge72 320 320,0 ± - 320,00 ± - 319,51 ± 4,51

Ge74 320 320,0 ± - 320,00 ± - 319,79 ± 2,93

As75 260 260,0 ± - 260,02 ± 0,14 259,61 ± 2,52

Rb85 356 356,0 ± 0,08 356,00 ± - 355,97 ± 1,91

Sr88 447 447,0 ± - 446,99 ± 0,03 445,64 ± 5,67

Y89 410 410,0 ± 0,05 410,00 ± 0,04 409,37 ± 3,78

Zr90 410 410,0 ± 0,03 410,00 ± 0,04 409,11 ± 4,26

Mo95 390 390,0 ± - 389,99 ± 0,03 390,91 ± 2,73

Ru99 3,7 ± 0,33 5,46 ± 0,28 1,10 ± 0,26

Ru100 4 709,1 ± 306,29 5 275,80 ± 252,96 1 524,00 ± 144,61

Ru101 1,5 ± 0,49 1,61 ± 0,38 0,37 ± 0,14

Ru102 196,9 ± 21,70 208,20 ± 19,95 52,83 ± 7,38

Rh103 6 608,9 ± 1 559,21 6 444,00 ± 1 003,80 1 552,86 ± 232,67

Pd105 4 112,2 ± 429,28 4 046,00 ± 312,54 1 036,71 ± 116,12

Ba137 427 427,0 ± - 427,00 ± - 427,59 ± 6,73

La139 392 391,9 ± 0,16 391,99 ± 0,03 391,63 ± 3,98

Ce140 414 414,0 ± - 414,00 ± - 414,96 ± 3,20

Nd146 453 453,0 ± - 453,00 ± 0,04 452,84 ± 4,68

Eu153 410 410,0 ± - 409,99 ± 0,03 409,16 ± 4,66

Dy163 524 524,0 ± 0,06 524,01 ± 0,05 523,46 ± 5,34

Ho165 501 501,0 ± 0,03 501,00 ± 0,04 500,24 ± 5,29

Er166 595 595,0 ± 0,07 595,02 ± 0,17 593,73 ± 5,96

Tm169 500 500,0 ± 0,03 500,01 ± 0,05 499,21 ± 4,92

Yb172 520 520,0 ± 0,03 520,00 ± 0,04 519,37 ± 5,32

Lu175 518 518,0 ± 0,05 518,01 ± 0,05 516,81 ± 5,29

Hf178 395 395,0 ± - 395,00 ± 0,04 394,37 ± 3,89

W182 430 430,0 ± - 430,00 ± - 431,84 ± 3,55

Os189 1,1 ± 0,16 1,15 ± 0,34 0,02 ± 0,05

Os190 2,3 ± 0,47 2,12 ± 0,37 0,11 ± 0,13

Ir191 120 119,9 ± 0,31 120,00 ± - 128,71 ± 23,96

Os192 24,4 ± 12,84 20,89 ± 3,89 3,07 ± 0,76

Ir193 120 119,9 ± 0,31 120,00 ± - 124,29 ± 19,42

Pt195 30 30,0 ± 0,04 30,09 ± 0,27 33,91 ± 7,69

U238 420 420,0 ± - 420,00 ± - 420,90 ± 5,24

(ppm)(ppm)(ppm)

GSE

13-0107 13-0108 13-0201

Annexes 3 b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS

Teneurs moyennes pour GSE pour les 3 journées d’analyses au LA-ICP-MS

63


Mémoire de PFE 27

Annexe 1 : Teneurs moyennes pour GP6 (GProb6) pour les 3 journées d’analyses au LA-ICP-MS

Axe X

Date 13-0107


(ppm)

Fe57 120 201,43 ± 14 853,75 145 492,50 ± 7 144,10 47 774,00 ± 2 359,42

Li7 6,04 ± 0,13 6,07 ± 0,06 6,26 ± 0,14

Na23 15 506,00 15 557,14 ± 390,08 15 415,00 ± 239,64 15 628,00 ± 220,04

Mg25 51 318,00 49 628,57 ± 578,90 49 520,00 ± 308,46 49 838,00 ± 402,26

Al27 92 145,00 88 580,00 ± 1 322,02 86 870,00 ± 902,69 86 828,00 ± 1 633,49

Si29 224 259,00 225 635,71 ± 1 975,87 226 475,00 ± 1 676,86 219 760,00 ± 2 273,85

P31 611,00 1 259,26 ± 262,04 1 357,25 ± 32,03 1 316,80 ± 350,56

S34 241,46 ± 63,33 257,88 ± 12,34 679,68 ± 42,86

K39 1 577,00 1 557,86 ± 53,32 1 520,18 ± 22,38 1 530,20 ± 18,97

ca43 86 787,00 80 462,86 ± 904,05 78 215,00 ± 916,42 80 418,00 ± 1 138,92

Ca44 86 787,00 84 394,29 ± 1 039,42 82 482,50 ± 453,40 84 894,00 ± 857,01

Sc45 36,75 44,67 ± 1,30 43,24 ± 2,10 42,82 ± 1,12

Ti47 7 012,00 6 691,14 ± 71,38 6 673,75 ± 75,59 6 189,80 ± 474,19

Ti49 7 012,00 6 866,29 ± 66,14 6 669,50 ± 51,24 5 519,80 ± 144,96

V51 238,00 256,40 ± 2,23 255,85 ± 2,18 253,48 ± 2,74

Cr52 300,20 331,39 ± 2,75 327,78 ± 0,29 333,72 ± 4,21

Cr53 300,20 337,33 ± 2,85 327,03 ± 0,85 350,36 ± 6,26

Mn55 1 255,00 1 240,47 ± 8,34 1 243,28 ± 5,15 1 287,98 ± 2,85

Co59 46,90 48,30 ± 0,24 48,51 ± 0,19 49,51 ± 2,72

Ni60 145,70 161,97 ± 4,18 160,20 ± 0,56 171,60 ± 2,19

Ni61 145,70 164,03 ± 2,66 169,05 ± 5,51 142,28 ± 4,32

Cu63 89,50 83,54 ± 1,16 89,14 ± 0,50 87,06 ± 1,56

Cu65 89,50 87,58 ± 1,77 89,83 ± 1,13 87,60 ± 2,65

Zn67 70,80 109,69 ± 3,46 109,35 ± 1,42 115,88 ± 2,74

Zn68 70,80 106,16 ± 3,51 110,93 ± 1,77 120,56 ± 7,72

Ga69 16,02 49,35 ± 1,33 53,40 ± 0,79 58,47 ± 2,01

Ga71 16,02 15,80 ± 0,32 15,15 ± 0,24 17,05 ± 0,29

Ge72 1,26 5,98 ± 0,11 5,46 ± 0,15 2,72 ± 0,11

Ge74 1,26 1,24 ± 0,04 1,21 ± 0,04 1,41 ± 0,07

As75 2,29 ± 0,12 2,05 ± 0,08 1,97 ± 0,12

Rb85 1,92 ± 0,07 1,83 ± 0,04 2,18 ± 0,06

Sr88 166,60 163,21 ± 2,29 160,45 ± 0,86 162,80 ± 3,46

Y89 19,33 19,42 ± 0,66 17,91 ± 0,36 21,41 ± 0,65

Zr90 55,10 55,57 ± 1,73 51,31 ± 0,84 60,19 ± 2,43

Mo95 0,47 ± 0,04 0,45 ± 0,02 0,52 ± 0,08

Ru99 2,92 ± 0,66 3,67 ± 0,10 0,73 ± 0,07

Ru100 7,46 ± 1,42 8,66 ± 0,91 2,28 ± 0,25

Ru101 3,82 ± 0,67 4,44 ± 0,40 1,00 ± 0,16

Ru102 7,37 ± 1,14 9,24 ± 0,51 1,90 ± 0,44

Rh103 0,58 ± 0,17 1,11 ± 0,24 0,16 ± 0,09

Pd105 2,11 ± 0,43 3,74 ± 1,26 0,31 ± 0,12

Ba137 173,00 175,06 ± 1,34 176,85 ± 1,77 184,84 ± 5,99

La139 5,20 5,18 ± 0,12 4,84 ± 0,09 5,78 ± 0,16

Ce140 12,00 11,76 ± 0,16 11,20 ± 0,14 13,73 ± 0,21

Nd146 8,40 8,58 ± 0,19 8,18 ± 0,16 9,47 ± 0,37

Eu153 0,98 1,01 ± 0,02 0,93 ± 0,04 1,16 ± 0,06

Dy163 3,30 3,52 ± 0,17 3,17 ± 0,09 3,82 ± 0,36

Ho165 0,72 0,75 ± 0,03 0,67 ± 0,03 0,85 ± 0,04

Er166 2,10 2,29 ± 0,10 1,99 ± 0,03 2,34 ± 0,12

Tm169 0,31 0,31 ± 0,01 0,28 ± 0,01 0,35 ± 0,01

Yb172 2,06 2,20 ± 0,10 2,04 ± 0,04 2,43 ± 0,12

Lu175 0,32 0,33 ± 0,01 0,29 ± 0,01 0,37 ± 0,03

Hf178 1,52 1,57 ± 0,08 1,41 ± 0,03 1,58 ± 0,10

W182 0,28 ± 0,02 0,29 ± 0,02 0,29 ± 0,03

Os189 0,04 ± 0,12 0,05 - ± 0,08 - ± -

Os190 0,06 ± 0,03 0,01 ± 0,03 - ± -

Ir191 0,12 ± 0,03 0,14 ± 0,04 0,08 ± 0,04

Os192 0,22 ± 0,16 0,28 ± 0,19 0,08 ± 0,11

Ir193 0,14 ± 0,03 0,13 ± 0,03 0,13 ± 0,05

Pt195 0,73 ± 0,22 0,58 ± 0,10 1,49 ± 1,10

U238 0,29 0,33 ± 0,01 0,31 ± 0,01 0,38 ± 0,02

(ppm)

GProb6

(ppm)(ppm)

13-0107 13-020113-0108


Teneurs moyennes pourGP6 pour les 3 journées d’analyses au LA-ICP-MS

64


Mémoire de PFE 28

Le gris sont les éléments monitorés seulement (cps)

Le gris est les éléments monitorés seulement (cps)

Axe X

Date


(ppm)

Fe57 1 762,25 ± 107,01 2 485,50 ± 365,50 631,25 ± 121,41

Li7 485,00 292,50 ± 7,88 268,30 ± 37,50 374,45 ± 39,99

Na23 99 415,00 1,22 - ± 0,15 1,02 - ± 0,12 1,16 - ± 0,16

Mg25 465,00 305,10 ± 10,75 272,90 ± 38,40 386,15 ± 42,72

Al27 10 797,00 6 533,00 ± 264,70 5 690,00 ± 797,00 8 070,75 ± 922,35

Si29 327 180,00 201 775,00 ± 5 544,08 180 950,00 ± 25 350,00 255 400,00 ± 28 148,45

P31 343,00 575,13 ± 15,38 507,65 ± 80,45 931,98 ± 357,22

S34 567,75 ± 49,13 730,50 ± 10,50 775,15 ± 73,05

K39 486,00 306,23 ± 9,20 261,00 ± 31,90 353,83 ± 39,35

ca43 82 144,00 50 920,00 ± 1 830,51 45 445,00 ± 6 425,00 64 925,00 ± 7 744,40

Ca44 82 144,00 53 125,00 ± 2 271,45 47 570,00 ± 7 200,00 67 915,00 ± 8 008,86

Sc45 441,00 318,75 ± 13,69 280,80 ± 39,40 401,00 ± 51,92

Ti47 434,00 306,08 ± 10,26 273,45 ± 39,45 354,40 ± 34,31

Ti49 434,00 306,70 ± 7,99 268,10 ± 37,30 324,65 ± 47,80

V51 442,00 292,93 ± 7,22 267,25 ± 39,25 373,00 ± 43,51

Cr52 405,00 273,03 ± 6,30 249,15 ± 36,45 350,93 ± 39,27

Cr53 405,00 261,08 ± 6,00 240,50 ± 35,10 342,00 ± 36,84

Mn55 485,00 273,03 ± 7,68 247,65 ± 34,35 363,60 ± 40,95

Co59 405,00 251,70 ± 7,64 227,80 ± 32,00 320,38 ± 36,33

Ni60 458,70 286,13 ± 7,73 257,95 ± 35,85 360,75 ± 42,92

Ni61 458,70 285,33 ± 7,81 259,65 ± 32,75 338,50 ± 37,82

Cu63 430,00 271,20 ± 6,23 248,55 ± 35,85 348,33 ± 40,42

Cu65 430,00 267,43 ± 6,66 246,55 ± 35,15 346,33 ± 40,94

Zn67 456,00 274,60 ± 4,35 240,80 ± 36,00 315,25 ± 36,66

Zn68 456,00 285,33 ± 3,43 253,40 ± 36,20 356,48 ± 33,01

Ga69 438,00 267,90 ± 8,74 242,45 ± 33,45 337,80 ± 37,06

Ga71 438,00 256,80 ± 7,55 233,40 ± 31,50 329,83 ± 37,09

Ge72 426,00 208,25 ± 7,50 185,05 ± 25,15 266,45 ± 30,69

Ge74 426,00 213,28 ± 7,07 190,90 ± 26,60 268,65 ± 31,58

As75 317,00 157,20 ± 2,77 136,22 ± 20,79 183,53 ± 20,00

Rb85 425,70 250,18 ± 9,42 223,95 ± 29,65 319,58 ± 36,88

Sr88 515,50 325,35 ± 13,87 293,40 ± 40,80 416,13 ± 53,10

Y89 450,00 307,30 ± 15,24 270,60 ± 36,20 391,83 ± 53,96

Zr90 440,00 305,10 ± 14,87 266,15 ± 35,25 387,18 ± 52,75

Mo95 410,00 265,73 ± 7,36 239,75 ± 32,75 335,10 ± 41,11

Ru99 3,61 ± 0,33 6,89 ± 0,13 1,15 ± 0,10

Ru100 6 352,50 ± 144,63 8 125,00 ± 5,00 2 129,25 ± 64,33

Ru101 0,09 ± 0,11 0,14 ± 0,22 - ± -

Ru102 1,40 ± 0,23 2,13 ± 0,25 0,37 ± 0,12

Rh103 198,93 ± 7,46 259,25 ± 4,15 61,35 ± 4,04

Pd105 45,33 ± 3,12 93,25 ± 12,55 14,98 ± 3,21

Ba137 435,00 280,25 ± 9,74 253,45 ± 35,55 359,98 ± 44,28

La139 457,00 286,00 ± 12,22 252,35 ± 34,65 365,25 ± 47,61

Ce140 448,00 283,53 ± 7,76 258,80 ± 35,90 365,43 ± 44,33

Nd146 431,00 282,35 ± 11,50 250,80 ± 33,90 362,38 ± 48,33

Eu153 461,00 289,93 ± 11,10 259,65 ± 37,65 370,48 ± 48,34

Dy163 427,00 288,43 ± 13,20 256,05 ± 35,35 368,95 ± 49,65

Ho165 449,00 294,75 ± 13,49 261,60 ± 35,80 378,63 ± 52,43

Er166 426,00 304,18 ± 11,37 263,95 ± 35,95 385,33 ± 55,05

Tm169 420,00 282,05 ± 12,59 250,80 ± 34,90 361,20 ± 50,90

Yb172 445,00 299,28 ± 14,72 265,60 ± 37,80 385,03 ± 52,55

Lu175 435,00 290,65 ± 13,88 258,05 ± 35,55 372,28 ± 52,19

Hf178 432,00 280,48 ± 12,95 247,05 ± 32,75 357,18 ± 51,34

W182 445,00 279,40 ± 6,60 254,70 ± 35,60 354,93 ± 46,51

Os189 1,05 ± 0,24 1,56 ± 0,52 0,05 ± 0,08

Os190 1,87 ± 0,15 2,42 ± 0,02 0,15 ± 0,09

Ir191 0,73 ± 0,14 0,63 ± 0,04 0,78 ± 0,17

Os192 9,98 ± 1,22 15,34 ± 5,37 1,68 ± 1,02

Ir193 0,22 ± 0,04 0,22 ± 0,02 0,25 ± 0,11

Pt195 3,20 2,40 ± 0,87 2,45 ± 0,81 3,13 ± 0,11

U238 461,50 283,10 ± 7,91 265,10 ± 37,60 365,95 ± 46,47

13-020113-0108

NIST-610

(ppm)(ppm)(ppm)

13-0107


Teneurs moyennes pour GSE pour les 3 journées d’analyses au LA-ICP-MS

65


Mémoire de PFE 29

Mt LV

(ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd (ppm) sd

%Fo 89,33 89,33 89,42 89,23 86,05 82,80 86,91 89,11

Li7 5 5 0,02 ± 0,002 1,8 ± 0,61 1,9 ± 0,72 1,6 ± 0,68 2,1 ± 0,66 2,4 ± 0,10 1,4 ± 0,07 1,3 ± 0,04 1,1 ± 0,21

Na23 9 3 0,18 ± 0,123 140 ± 10 44 ± 145 26 ± 84 59 ± 180 186 ± 70 167 ± 9 192 ± 44 170 ± 12

Mg25 1 1 0,23 ± 0,053 288 820 ± 7 489 289 843 ± 8 587 289 512 ± 10 006 290 128 ± 7 128 275 400 ± 1 851 261 340 ± 10 141 268 140 ± 2 061 275 600 ± 18 949

Al27 3 2 0,14 ± 0,022 77 ± 16 6 ± 5 5 ± 4 6 ± 6 150 ± 7 302 ± 42 455 ± 17 458 ± 36

Si29 1 1 131,70 ± 10,2 181 977 ± 4 419 180 641 ± 5 552 180 736 ± 6 495 180 560 ± 4 585 175 118 ± 1 251 175 674 ± 3 062 170 974 ± 1 227 173 180 ± 10 854

P31 24 10 1,54 ± 0,1 9 ± 6 8 ± 8 8 ± 8 8 ± 9 14 ± 1 80 ± 57 79 ± 35 21 ± 9

ca43 7 3 17,6 ± 2,6 159 ± 94,65 182 ± 96,05 249 ± 86,17 123 ± 58,29 728 ± 75,21 1 661 ± 88,90 1 802 ± 28,08 1 466 ± 92,97

Sc45 2 2 0,02 ± 0,002 8,1 ± 0,76 4,3 ± 0,59 4,8 ± 0,43 3,9 ± 0,25 8,2 ± 0,59 8,2 ± 0,24 8,9 ± 0,17 8,0 ± 0,42

Ti49 11 6 0,18 ± 0,032 1,4 ± 0,39 1,3 ± 0,38 1,5 ± 0,38 1,1 ± 0,23 2,5 ± 0,52 81,2 ± 7,15 28,5 ± 1,58 19,3 ± 1,74

V51 5 2 0,02 ± 0,001 0,74 ± 0,7 0,65 ± 0,2 0,43 ± 0,2 0,83 ± 0,1 5,34 ± 0,6 6,86 ± 0,3 8,87 ± 0,2 7,58 ± 0,6

Cr52 6 1 0,39 ± 0,070 46 ± 109 14 ± 3 12 ± 4 16 ± 2 569 ± 63 486 ± 108 429 ± 21 1 134 ± 76

Mn55 1 1 0,30 ± 0,042 814 ± 24 837 ± 32 826 ± 41 847 ± 17 1 187 ± 98 1 213 ± 99 1 063 ± 20 885 ± 105

Co59 1 1 0,003 ± 0,001 129 ± 5 128 ± 6 124 ± 8 130 ± 3 141 ± 9 156 ± 5 132 ± 1 119 ± 11

Ni61 1 1 0,3 ± 0,023 2 973 ± 102 2 628 ± 159 2 560 ± 149 2 687 ± 142 1 595 ± 242 2 701 ± 263 2 397 ± 35 2 827 ± 223

Cu63 15 4 0,03 ± 0,006 0,17 ± 0,11 0,18 ± 0,12 0,16 ± 0,12 0,19 ± 0,12 2,48 ± 0,12 3,56 ± 0,37 2,64 ± 0,18 2,86 ± 0,69

Zn67 4 3 0,25 ± 0,038 25 ± 3 22 ± 4 20 ± 4 24 ± 2 46 ± 4 72 ± 6 45 ± 1 40 ± 6

Ga71 15 11 0,004 ± 0,001 0,041 ± 0,01 0,007 ± 0,006 0,0073 ± 0,0071 0,0066 ± 0,0052 0,08 ± 0,01 0,22 ± 0,02 0,19 ± 0,01 0,19 ± 0,02

Ge74 8 8 0,048 ± 0,009 0,67 ± 0,05 0,65 ± 0,06 0,65 ± 0,07 0,66 ± 0,06 0,65 ± 0,02 0,83 ± 0,05 0,70 ± 0,04 0,61 ± 0,09

As75 25 24 0,072 ± 0,010 0,26 ± 0,095 0,562 ± 1,28 0,394 ± 0,79 0,707 ± 1,57 0,413 ± 0,386 0,206 ± 0,056 0,281 ± 0,205 0,117 ± 0,043

Rb85 - 121 0,011 ± 0,002 0,011 ± 0,006 <DL 0,015 ± 0,050 0,011 ± 0,025 <DL 0,021 ± 0,064 0,013 ± 0,022 0,011 ± 0,001 <DL 0,011 ± 0,012 <DL 0,011 ± 0,005 <DL

Sr88 - 60 0,002 ± 0,000 0,003 ± 0,004 0,009 ± 0,030 0,005 ± 0,015 0,012 ± 0,038 0,012 ± 0,012 0,008 ± 0,005 0,016 ± 0,009 0,057 ± 0,029

Y89 - 17 0,002 ± 0,001 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± 0,007 <DL 0,003 ± 0,010 0,002 ± 0,002 0,010 ± 0,001 0,112 ± 0,006 0,108 ± 0,007 0,078 ± 0,006

Zr90 - 30 0,003 ± 0,001 0,004 ± 0,009 0,022 ± 0,068 0,013 ± 0,039 0,029 ± 0,085 0,040 ± 0,057 0,047 ± 0,005 0,026 ± 0,032 0,038 ± 0,025

Mo95 46 33 0,011 ± 0,002 0,041 ± 0,012 0,064 ± 0,021 0,062 ± 0,022 0,066 ± 0,019 0,080 ± 0,021 0,079 ± 0,011 0,066 ± 0,016 0,053 ± 0,020

Ba137 - 143 0,024 ± 0,006 0,024 ± 0,023 0,087 ± 0,270 0,050 ± 0,169 0,119 ± 0,330 0,113 ± 0,195 0,024 ± 0,003 <DL 0,052 ± 0,085 0,047 ± 0,036

La139 - 269 0,002 ± 0,000 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± 0,003 <DL 0,002 ± 0,002 <DL 0,002 ± 0,004 0,002 ± 0,002 <DL 0,002 ± 0,000 <DL 0,002 ± 0,000 <DL 0,002 ± 0,001 <DL

Ce140 - 12046 0,002 ± 0,001 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± 0,005 <DL 0,002 ± 0,002 <DL 0,002 ± 0,007 0,002 ± 0,002 <DL 0,002 ± 0,000 <DL 0,002 ± 0,001 <DL 0,004 ± 0,007

Nd146 - 6923 0,010 ± 0,003 0,010 ± 0,003 <DL 0,010 ± - <DL 0,010 ± - <DL 0,010 ± - 0,010 ± 0,000 <DL 0,010 ± 0,002 <DL 0,010 ± 0,001 <DL 0,010 ± 0,006 <DL

Eu153 - 84040 0,004 ± 0,001 0,004 ± 0,001 <DL 0,004 ± - <DL 0,004 ± - <DL 0,004 ± - 0,004 ± 0,000 <DL 0,004 ± 0,001 <DL 0,004 ± 0,001 <DL 0,004 ± 0,002 <DL

Dy163 - 97 0,009 ± 0,001 0,009 ± 0,002 <DL 0,009 ± - <DL 0,009 ± - <DL 0,009 ± - 0,009 ± 0,002 <DL 0,013 ± 0,002 0,009 ± 0,001 <DL 0,009 ± 0,002 <DL

Ho165 - 22025 0,002 ± 0,000 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± 0,000 <DL 0,002 ± - <DL 0,002 ± 0,000 0,002 ± 0,000 <DL 0,003 ± 0,001 0,004 ± 0,001 0,002 ± 0,001 <DL

Er166 - 80 0,006 ± 0,001 0,006 ± 0,003 <DL 0,006 ± - <DL 0,006 ± - <DL 0,006 ± - 0,006 ± 0,000 <DL 0,011 ± 0,001 0,016 ± 0,001 0,014 ± 0,008

Tm169 - 93 0,002 ± 0,000 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± - <DL 0,002 ± - <DL 0,002 ± - 0,002 ± 0,000 <DL 0,003 ± 0,001 0,003 ± 0,000 0,002 ± 0,001

Yb172 - 125 0,010 ± 0,002 0,010 ± 0,004 <DL 0,010 ± 0,003 <DL 0,010 ± 0,003 <DL 0,010 ± 0,001 0,010 ± 0,002 <DL 0,025 ± 0,008 0,043 ± 0,007 0,025 ± 0,007

Lu175 - 5743 0,002 ± 0,000 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± 0,001 <DL 0,002 ± - 0,002 ± 0,001 <DL 0,006 ± 0,001 0,008 ± 0,002 0,003 ± 0,002

Hf178 - 3095 0,009 ± 0,001 0,009 ± 0,002 <DL 0,009 ± - <DL 0,009 ± - <DL 0,009 ± - 0,009 ± 0,004 <DL 0,009 ± 0,001 <DL 0,009 ± 0,002 <DL 0,009 ± 0,002 <DL

W182 - 16451 0,011 ± 0,002 0,011 ± 0,003 <DL 0,011 ± 0,005 <DL 0,011 ± 0,007 <DL 0,011 ± 0,001 0,011 ± 0,001 <DL 0,011 ± 0,003 <DL 0,011 ± 0,005 <DL 0,011 ± 0,005 <DL

Pt195 - - 0,025 ± 0,004 0,025 ± 0,006 <DL 0,025 ± 0,006 <DL 0,025 ± 0,006 <DL 0,025 ± 0,002 0,025 ± 0,002 <DL 0,025 ± 0,013 <DL 0,025 ± 0,009 <DL 0,025 ± 0,009 <DL

U238 - -1635 0,003 ± 0,001 0,003 ± 0,004 <DL 0,003 ± 0,009 <DL 0,003 ± 0,008 <DL 0,003 ± 0,009 0,003 ± 0,000 <DL 0,003 ± 0,001 <DL 0,003 ± 0,000 <DL 0,014 ± 0,025

n=20/42 n=4 n=5 n=5 n=5

8 Janvier 2013

Moy. conc) Manteau total

Moy. AOL-GOL112-Dup. Moy. Dunite-Dup Moy. Harz.-Dup moy.Boninite de Bonin

(08/01/2013)

moy.Tholéiite d'Hawaii

(08/01/2013)

moy.MORB du Pacifique

(08/01/2013)

moy. Komatiite Pikehill

(08/01/2013)

39

éléme

nts

Int2SE %

(moy)

(iolite)

LOD Moyen

7 janv - 8 janv 2013 1 février 2013

n= 186 n=113 n=42 n=24/42

Annexes 3b : Résultats d’analyses obtenus au LA-ICP-MS des concentrations moyennes pour les 174 olivines analysées au LA-ICP-MS,

les limites de détections (LOD) moyennes et le 2σ (moyen) calculé par iolite

66


Mémoire de PFE 1

Moy

Min-max 89,2 89,8 89 89,6 88,8 89,5

Moy

Min-max 0,9 1,6 2,4 3,6 1,3 2

Moy

Min-max 100 400 20 100 40 120

Moy

Min-max 4,5 5,5 3,5 4,2 3,5 4,2

Moy

Min-max 1,3 2 0,7 0,3 0,7 0,3

Moy

Min-max 0,2 0,4 0,7 1 0,6 0,9

Moy

Min-max 7 13 13 20 12 17

Moy

Min-max 760 860 800 850 820 870

Moy

Min-max 100 130 122 126 124 136

Moy

Min-max 2250 2700 2450 2850 2550 3000

Moy

Min-max 0,03 0,35 0,03 0,09 0,18 0,4

Moy

Min-max 10 22 18 24 20 28

Moy

Min-max < 3 < 3 < 3 10 < 3 < 3

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(%)

(ppm)

(ppm)

(ppm)45Sc

43Ca

(ppb)

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(ppm)

(ppm)

52Cr

51V

49Ti

61Ni

59Co

55Mn

90Zr

67Zn

63Cu

Olivines de Dunite

Fo

7Li

14

0,75

0,5

3,9

80

1,7

< 3

24

0,29

2775

130

845

17

0,85

0,5

3,9

60

3

7

21

0,06

2650

124

825

10

0,3

1,65

5

250

1,2

< 3

16

0,19

2475

115

810

89,5 89,3 89,1

Olivines de transition Olivines de l'harzburgite


Plage de concentration des éléments permettant de discriminer les olivines du manteau

67


Mémoire de PFE 2

Légende:

Jours Litho

07-janv Dunite (AOL1-EOL63)

Harzburgite (EOL64-GOL113)

Komatiite (NB4)

OIB, Tholé. (KI59-3)

N-MORB (GN10-01)

Boninite (92-BON-04)

Dupli. Dun. (n=20)

Dupli. Harz (n=20)

Échantillon

01-févr

08-janv

Mant.

Mant.

Laves

Annexes 3c : Comparaison des résultats obtenus à la microsonde et au LA-ICP-MS (1 de 2)

68


Mémoire de PFE 3

Annexes 3c : Comparaison des résultats obtenus à la microsonde et au LA-ICP-MS (2 de 2)

69


Mémoire de PFE 4

LOD

L

LOD Ga69

Annexes 3d : Interférences détectées au LA-ICP-MS (1 de 2)

70


Mémoire de PFE 5

Ca44 moyen Si28ou Al28 +O16 = Ca44

Ti47 moyen P31

+ O16

= Ti47

ou Li7 + Ar

40 = Ti

47

Cr53 faible ??????

Ni60 moyen Ca44 + O16 = Ni60

Cu65 fort Ti49 + O16 = Cu65 ou Mg25 + Ar40 = Cu65

Zn68 fort Cr52

+ O16

= Zn68 ou Si28

ou Al28

+Ar40

= Zn68

Ga69 fort Cr53 + O16 = Ga69 ou Si29 + Ar40 = Ga69

Ge72 fort Fe56 + O16 = Ge72ou S32 + Ar40 = Ge72

Interférence possible avec Ar et O. Il est aussi possible d'en avoir

avec Si, mais elle ne sont pas calculéIsotopes

Degré

d'interférence

L

Annexes 3d: Interférences détectées au LA-ICP-MS (2 de 2)

71

Documents

Étude comparative de la signature géochimique d'olivines d'origines