Compatibilité (géochimie)
L’une des principales sources d’informations sur la composition de la Terre provient de la compréhension de la relation entre la péridotite et la fonte du basalte. La péridotite constitue la majeure partie du manteau terrestre. Le basalte, qui est très concentré dans la croûte océanique de la Terre, se forme lorsque le magma atteint la surface de la Terre et se refroidit très rapidement. Lorsque le magma se refroidit, différents minéraux cristallisent à différents moments en fonction de la température de refroidissement de ce minéral respectif. Cela change finalement la composition chimique de la masse fondue lorsque différents minéraux commencent à cristalliser. La cristallisation fractionnée des éléments dans les liquides basaltiques a également été étudiée pour observer la composition de la lave dans le manteau supérieur. Ce concept peut être appliqué par les scientifiques pour donner un aperçu de l’évolution du manteau terrestre et de la variation des concentrations d’oligo-éléments lithophiles au cours des 3,5 derniers milliards d’années.
Comprendre l’intérieur de la Terremodifier
Des études antérieures ont utilisé la compatibilité des oligo-éléments pour voir l’effet qu’elle aurait sur la structure fondue de la péridotite solidus. Dans de telles études, les coefficients de partage d’éléments spécifiques ont été examinés et l’ampleur de ces valeurs a donné aux chercheurs des indications sur le degré de polymérisation de la masse fondue. Une étude menée dans l’est de la Chine en 1998 a examiné la composition chimique de divers éléments trouvés dans la croûte en Chine. L’un des paramètres utilisés pour caractériser et décrire la structure crustale dans cette région était la compatibilité de diverses paires d’éléments. Essentiellement, des études comme celle-ci ont montré comment la compatibilité de certains éléments peut changer et être affectée par les compositions chimiques et les conditions de l’intérieur de la Terre.
Le volcanisme océanique est un autre sujet qui intègre couramment l’utilisation de la compatibilité. Depuis les années 1960, la structure du manteau terrestre a commencé à être étudiée par les géochimistes. La croûte océanique, riche en basaltes issus de l’activité volcanique, présente des composants distincts qui fournissent des informations sur l’évolution de l’intérieur de la Terre à l’échelle de temps géologique. Les oligo-éléments incompatibles s’appauvrissent lorsque le manteau fond et s’enrichissent en croûte océanique ou continentale par l’activité volcanique. D’autres fois, le volcanisme peut produire une fusion enrichie du manteau sur la croûte. Ces phénomènes peuvent être quantifiés en examinant les enregistrements de désintégration radioactive des isotopes dans ces basaltes, ce qui est un outil précieux pour les géochimistes du manteau. Plus précisément, la géochimie des serpentinites le long du plancher océanique, en particulier les zones de subduction, peut être examinée en utilisant la compatibilité d’oligo-éléments spécifiques. La compatibilité du plomb (Pb) avec les zircons dans différents environnements peut également être une indication des zircons dans les roches. Lors de l’observation des niveaux de plomb non radiogénique dans les zircons, cela peut être un outil utile pour la datation radiométrique des zircons.
