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Iron and silicon isotope measurements in high-temperature geological reservoirs display significant isotopic fractionations, especially within the Earth's crust. However, the mechanisms involved in these fractionations are not fully understood. Their knowledge and that of the fractionation factors in equilibrium conditions is central to interpret the measurements carried on natural rocks. To address this issue, this work is a multidimensional approach based on first principles calculation of Fe and Si isotope fractionations in minerals and silicate melts, on Fe isotope measurements of lavas from Kerguelen Archipelago and on analytical developments of in situ Fe isotope measurements of glasses and olivines using a femtosecond laser coupled to MC-ICP-MS. We provide the theoretical Fe and Si isotope properties of various minerals relevant to Earth crust formation and, for the first time, of silicate melts. Results suggest that significant Fe and Si isotope fractionations are expected between Fe2+-bearing minerals at high temperature. We also show that, besides temperature and redox changes, iron and silicon second neighbors have a major impact on isotopic fractionations. From our set of equilibrium fractionation factors between minerals and melts, we suggest that fractional crystallization could be the main process involved in Fe and Si isotope evolution during magmatic differentiation. In addition, iron isotope composition of Kerguelen oceanic basalts underlines the complexity of the hotspot evolution, with potential source heterogeneity. Finally, the analytical developments performed on MC-ICP-MS with femtosecond laser, allow in situ Fe isotope measurements of silicate glasses and minerals with an uncertainty better than 0.2‰.; Les compositions isotopiques du fer et du silicium au sein des différents réservoirs géologiques de haute température montrent des variations isotopiques significatives. Cependant, les mécanismes à l'origine de ces fractionnements ne sont pas clairement identifiés. La connaissance de ces mécanismes et des coefficients de fractionnement à l'équilibre est essentielle à l'interprétation des mesures faites sur les roches magmatiques naturelles. Cette étude multidimensionnelle est basée sur le calcul théorique des propriétés isotopiques du fer et du silicium dans les minéraux et les liquides silicatés, l'analyse des isotopes du fer dans les laves des Iles Kerguelen ainsi que le développement d'une méthode d'analyse in situ des isotopes du fer dans les verres silicatés et les olivines grâce à un laser femtoseconde couplé à un spectromètre de masse MC-ICP-MS. Nous présentons les propriétés isotopiques du fer et du silicium d'une variété de minéraux présents dans la croûte et le manteau, ainsi que pour la première fois, de liquides silicatés de diverses compositions. Nos résultats montrent que le fractionnement du fer et du silicium entre les minéraux contenant du Fe2+ est significatif même à haute température. Nous suggérons ici qu'après la température et le redox, les seconds voisins du silicium et du fer influent grandement le fractionnement isotopique. A partir des coefficients de fractionnement entre minéraux et liquides silicatés, nous proposons que la cristallisation fractionnée puisse être le processus majeur impliqué dans l'évolution isotopique du fer et du silicium lors de la différentiation magmatique. L'étude de la composition isotopique en fer des laves de Kerguelen souligne la complexité de l'évolution du point chaud au cours du temps, impliquant potentiellement une hétérogénéité du manteau. Enfin, le développement d'une méthode d'analyse couplant un MC-ICP-MS à un laser femtoseconde, a permis d'effectuer des mesures isotopiques du fer in situ d'olivines et de verres silicatés avec des incertitudes inférieures à 0.2 ‰.

National audience; La croûte continentale se crée depuis au moins 4 Ga, principalement dans des arcs magmatiques au dessus des zones de subduction. Ces roches mag-matiques des zones de subduction sont très diversifiées (granodiorites, gra-nites, andésites, etc.) d'une part parce que de nombreuses roches sources sont à l'origine de ces magmas (manteau, croute océanique subduite, croûte continentale, sédiments) et d'autre part, parce que ces magmas évoluent, grâce à des processus pétrologiques variés (différenciation magmatique, mélange de magmas et contamination). La composition moyenne de la croû-te continentale est andésitique/granodioritique. Les modalités de la genèse de cette croûte ont évolué au cours du temps, depuis le début de l'histoire de la Terre. En conséquence, le nouveau matériau continental produit dans les zones de subduction actuelles est-il toujours de nature andésitique/grano-dioritique ?

The Vanuatu island arc is located in the SW Pacific at the convergent boundary between the Australian and Pacific plates. I present here a new geochemical study of the Vanuatu lavas based on major and trace element as well as isotopic (Sr-Nd-Hf-Pb) analyses of approximately one hundred lava samples (< 2 My).Examination of the most primitive magmas reveals the variation of the mantle source composition along the arc and demarcates three segments: a "central" segment in front the d’Entrecasteaux ridge, a "south" segment in front of the North Fiji Basin, and a "far south" segment in front of the South Fiji Basin. The composition of the different subducted basins highly influenced those of the adjacent volcanoes via mass transfer of aqueous fluid and melt subduction components. Lavas from islands facing the D'Entrecasteaux Ridge come from an enriched mantle (Indian MORB-like), distinct from that sampled at other islands (Pacific MORB-like). Additionally, this ridge likely carries with it an ancient component that may reflect entrainment of lower crust material.Localized study of some volcanic islands reveals processes related to the differentiation of lavas by fractional crystallization, processes related to crustal assimilation, and indicates the presence of magma coming from different portions of mantle with slightly different metasomatic histories.This body of work highlights extreme mantle heterogeneity under Vanuatu islands arc and testifies to the complex nature of its associated geological processes.; L’archipel volcanique actif du Vanuatu s’édifie au coeur du pacifique sud-ouest au niveau de la frontière convergente des plaques australienne et pacifique. Je présente ici une nouvelle étude géochimique des laves du Vanuatu à partir de la détermination des compositions en éléments majeurs et traces, et des compositions isotopiques (Sr-Nd-Hf-Pb) d’une centaine d’échantillons de laves (< 2 Ma).L’étude des magmas les plus primitifs a permis de mettre en évidence la variation de composition des sources mantelliques le long de l’arc et d’individualiser 3 segments : "central", dans la zone de collision de la ride D’Entrecasteaux, "sud" en face du bassin Nord Fidjien, et "extrême sud" en face du bassin Sud Fidjien. La composition des roches des différentes structures subductées influence celles des laves des volcans adjacents via le composant de subduction, sous forme de fluides et de produits de fusion. Les laves des îles situées en face de la ride D’Entrecasteaux sont issues d’un manteau enrichi ("type-MORB indien"), différent de celui échantillonné par les autres laves ("type-MORB pacifique"). Cette ride apporte probablement en subduction un composant ancien, pouvant être assimilé à un fragment de croûte inférieure.L’étude locale de certaines îles a permis de caractériser la différenciation des laves par cristallisation fractionnée, d’identifier des processus d’assimilation crustale, et de révéler la présence de magma provenant de portions de manteau distinctes, ayant subi un métasomatisme différent.Ces travaux révèlent une extrême hétérogénéité du manteau sous l’arc du Vanuatu, témoignant de la complexité des processus géologiques impliqués au niveau de cette zone de subduction.

Not available, La province stannifère de Goiás, dans la partie centrale du Brésil, comporte quatre zones (distinctions d'origine structurale, essentiellement), dénommées sous-provinces Tocantins, Paraná, Pirenopolis-Goianesia et Ipameri, et regroupent une vingtaine de massifs granitiques et plusieurs champs filoniens de pegmatites qui sont supposés les responsables d'importantes minéralisations stannifères (avec Nb, Ta, W, F et Be). Chacun de ces massifs a une identité géochimique bien spécifique et c'est donc davantage la convergence métallique (l'étain) plutôt qu'une réelle unité génétique qui caractérise la province stannifère de Goiás et ses massifs granitiques. Le massif granitique de Serra Branca est constitué d'un ensemble de faciès diversifiés, allant d'un granite à biotite, granite à deux micas, jusqu'à un granite à muscovite ; le faciès le plus évolué est représenté par un granite à topaze accessoire, rencontré dans la partie E du massif. L’intense différentiation du massif se fait de façon asymétrique en raison des processus d'altération tardi/post-magmatiques qui ont abouti à la formation d'une intense greisenisation de coupole qui atteint son sommet dans la partie orientale du massif, avec la formation de greisens massifs. L’importance relative des altérations tardi/post-magmatiques développées dans les différents faciès du massif, et d'ailleurs déjà bien présentes dans le granite è biotite, peut se traduire de façon chronologique par une albitisation, une greisenisation S.l. et puis par une microclinisation. Les principaux minéraux d'intérêt économique liés à l'épisode de greisenisation: sont cassitérite, topaze et béryl. Les phases micacées des différents faciès granitiques et des greisens ont été également perturbées par l'action des phénomènes d'altération tardive. Les biotites, hétérogènes à l'intérieur d'un type granitique donné, sont néanmoins homogènes au niveau du cristal (pas de zonage cur-bordure) ; Al est en position octaédrique et sont donc alumineuses. Les micas blancs présentent un caractère phengitique marqué ; ils sont ferrifères, faiblement magnésiens et titanifères, moyennement fluorés et non lithinifères. Les alterations tardi/post-magmatiques subies par les termes granitiques du massif de Serra Branca ont modifié leur signature purement magmatique originelle. Les variations chimiques enregistrées sont davantage l'expression de ces modifications surimposées

Not available, La région de Marajoara, dans le sud-est du craton amazonien, au brésil, est formée par trois groupes de granitoïdes archéens (2.96 à 2.87 Ga): la tonalite Arco Verde (suite TTG), le granite Guaranta (monzogranite) et la granodiorite rio maria (granodiorite riche en mg). La pétrogenèse de la tonalité peut être expliquée par la fusion partielle de sources tholéiitiques à grenat suivie d'une cristallisation fractionnée. Les structures des granitoïdes ont été acquises au cours de leur refroidissement, dans un gradient de température décroissant et en réponse à un régime de contrainte régional coaxial. Les granitoïdes ont subi un raccourcissement horizontal important, qui a imprimé un fort aplatissement dans la tonalité Arco Verde et dans le granite Guaranta. Cependant, l'absence de structures tangentielles dans la région est remarquable. L’aplatissement n'est pas un épisode tardif dans l'histoire de la région de Marajoara, car la déformation n'affecte pas des roches déjà orthognéissifiées, mais des roches ignées au cours de leur refroidissement (à partir de l'état submagmatique)

Not available, Cette étude a pour but de contraindre les mécanismes d'enrichissement en métaux rares dans les magmas peralumineux. Elle est menée dans des dykes de la région de Blond, choisis pour disposer d'une gamme importante de degré d'enrichissement en ces métaux. Un échantillonnage en coupe transversale permet de suivre l'évolution métrologique entre centre et épontes des dykes. Les résultats (1) montrent une augmentation du caractère lithinifère des micas du centre vers les épontes des dykes, sous contrainte du contraste thermique et de l'augmentation de l'activité du fluor et du lithium au cours de la cristallisation. (2) cinq processus de différenciation sont retenus: (a) le fractionnement mécanique des phénocristaux par effet Bagnold, (b) la diffusion chimique par effet Soret, (c) le gradient de la pression fluide du centre vers les épontes des dykes, (d) la progression de la solidification des épontes vers le centre des dykes, (e) le fluage continu du magma au centre des dykes après solidification des épontes. (3) la comparaison de l'évolution des magmas des dykes à celle des massifs granitiques à métaux rares met en évidence une anomalie négative en fluor et lithium au cours de la différenciation. Son interprétation permet de proposer un modèle de genèse des magmas peralumineux a métaux rares base sur (a) la géochimie des micas, (b) le rôle du fluor dans la différenciation magmatique et la concentration des métaux rares, (c) le modèle de différenciation magmatique par cristallisation fractionnée, (d) la composition du magma initial. Ce modèle peut servir de guide de prospection des granites peralumineux à métaux rares

Not available, Cette étude a pour but de contraindre les mécanismes d'enrichissement en métaux rares dans les magmas peralumineux. Elle est menée dans des dykes de la région de Blond, choisis pour disposer d'une gamme importante de degré d'enrichissement en ces métaux. Un échantillonnage en coupe transversale permet de suivre l'évolution métrologique entre centre et épontes des dykes. Les résultats (1) montrent une augmentation du caractère lithinifère des micas du centre vers les épontes des dykes, sous contrainte du contraste thermique et de l'augmentation de l'activité du fluor et du lithium au cours de la cristallisation. (2) cinq processus de différenciation sont retenus: (a) le fractionnement mécanique des phénocristaux par effet Bagnold, (b) la diffusion chimique par effet Soret, (c) le gradient de la pression fluide du centre vers les épontes des dykes, (d) la progression de la solidification des épontes vers le centre des dykes, (e) le fluage continu du magma au centre des dykes après solidification des épontes. (3) la comparaison de l'évolution des magmas des dykes à celle des massifs granitiques à métaux rares met en évidence une anomalie négative en fluor et lithium au cours de la différenciation. Son interprétation permet de proposer un modèle de genèse des magmas peralumineux a métaux rares base sur (a) la géochimie des micas, (b) le rôle du fluor dans la différenciation magmatique et la concentration des métaux rares, (c) le modèle de différenciation magmatique par cristallisation fractionnée, (d) la composition du magma initial. Ce modèle peut servir de guide de prospection des granites peralumineux à métaux rares

Not available, Au jurassique, le Haut Atlas a été le siège d'une grande manifestation magmatique de nature alcaline. Elle a eu lieu en régime intraplaque contemporain à l'ouverture de l'Atlantique. Parmi ce cortège, les intrusions de Tirrhist et d'Anefgou s'organisent en une association de roches magmatiques basiques mises en place sous forme de plutons, dykes et de filons dans une série de sédiments marno-calcaires du Jurassique Moyen (bajocien et bathonien). L'étude pétrographique, minéralogique et géochimique des deux intrusions a mis en évidence trois groupes de roches: des facies gabbroïques, avec une faible variation minéralogique, représentés par des melatroctolites, des gabbros à olivine, des gabbros à biotite, des leucogabbros et des gabbros différenciés. Des facies dioritiques. Des facies synetiques albitisés, ou la phase minérale ferromagnésienne est presque inexistante. La caractérisation géochimique a permis de conclure que: la différenciation des roches étudiées est contrôlée par le phénomène de la cristallisation fractionnée. L'olivine, le plagioclase, le clinopyroxène, l'ammphibole et la biotite ont probablement joue le rôle le plus important. Les gabbros et les diorites constituent une évolution continue, alors que les syénites sont issues de la différenciation de magmas moins évolués qui ont donne les cumulats gabbroïques. Les roches basiques des deux intrusions résulteraient de la fusion faible d'un manteau appauvri en éléments immobiles, enrichi en éléments mobiles par des fluides d'origine profonde. Les deux intrusions se sont mises en place à la faveur d'anciennes fractures profondes réactivées

Not available, Au jurassique, le Haut Atlas a été le siège d'une grande manifestation magmatique de nature alcaline. Elle a eu lieu en régime intraplaque contemporain à l'ouverture de l'Atlantique. Parmi ce cortège, les intrusions de Tirrhist et d'Anefgou s'organisent en une association de roches magmatiques basiques mises en place sous forme de plutons, dykes et de filons dans une série de sédiments marno-calcaires du Jurassique Moyen (bajocien et bathonien). L'étude pétrographique, minéralogique et géochimique des deux intrusions a mis en évidence trois groupes de roches: des facies gabbroïques, avec une faible variation minéralogique, représentés par des melatroctolites, des gabbros à olivine, des gabbros à biotite, des leucogabbros et des gabbros différenciés. Des facies dioritiques. Des facies synetiques albitisés, ou la phase minérale ferromagnésienne est presque inexistante. La caractérisation géochimique a permis de conclure que: la différenciation des roches étudiées est contrôlée par le phénomène de la cristallisation fractionnée. L'olivine, le plagioclase, le clinopyroxène, l'ammphibole et la biotite ont probablement joue le rôle le plus important. Les gabbros et les diorites constituent une évolution continue, alors que les syénites sont issues de la différenciation de magmas moins évolués qui ont donne les cumulats gabbroïques. Les roches basiques des deux intrusions résulteraient de la fusion faible d'un manteau appauvri en éléments immobiles, enrichi en éléments mobiles par des fluides d'origine profonde. Les deux intrusions se sont mises en place à la faveur d'anciennes fractures profondes réactivées

Not available, Les régions caraïbes et nordandines comportent, au crétacé, des séries magmatiques basiques, volcaniques ou ophiolitiques. L'étude petrologique analytique (majeurs, traces, terres rares, microsonde) de quelques séries du Costa Rica, de Colombie et d'Équateur, a permis leur identification magmatique et dynamique. La comparaison des laves à certaines séries volcaniques océaniques actuelles a conduit à une réinterprétation magmatique et géodynamique globale. Au Costa Rica, la péninsule de Santa Elena est formée d'une large nappe ophiolitique tholeiitique avec péridotites, cumulats gabbroiques et dolerites diverses (n-morb). Les iles Murcielago sont couvertes de ferrobasaltes t-morb. Santa Elena représente un témoin de croute océanique crétacée mis en place vers 70 ma et Murcielago un lambeau de plateau océanique soudé à l'Amérique centrale. La Colombie offre, au crétacé, et du nord au sud de la cordillère occidentale, un large éventail de formations océaniques: la série du Boqueron de Toyo, à volcanisme basaltique et intrusions diorito-tonalitiques (92 ma) témoigne du fonctionnement d'un arc insulaire immature. La série d'Altamira, a cumulats gabbroiques et basaltes primitifs illustre l'ouverture vers 80 ma d'un bassin en arrière de l'arc précédent. Le massif de Bolivar, correspond, avec ses cumulats tholeiitiques (i ou iia), a la croute océanique. La coupe de Buenaventura a Buga, avec ses nappes empilées riches en sédiments océaniques et en basaltes de type t-morb évoque des terrains constitués en plateau océanique et accrétés à la marge sud-américaine. En Équateur, le crétacé supérieur de la cordillère occidentale offre une situation analogue: des lambeaux de croute océanique sont dispersés le long d'une grande suture ophiolitique oblitérée par l'arc volcanique de Macuchi. La série de la Quebrada San Juan est l'équivalent de celle de Bolivar. Les basaltes (t-morb) du Grupo Pinon de la cote correspondent aussi à du matériel de plateau océanique accrété au bâti sud-américain

Not available, Les régions caraïbes et nordandines comportent, au crétacé, des séries magmatiques basiques, volcaniques ou ophiolitiques. L'étude petrologique analytique (majeurs, traces, terres rares, microsonde) de quelques séries du Costa Rica, de Colombie et d'Équateur, a permis leur identification magmatique et dynamique. La comparaison des laves à certaines séries volcaniques océaniques actuelles a conduit à une réinterprétation magmatique et géodynamique globale. Au Costa Rica, la péninsule de Santa Elena est formée d'une large nappe ophiolitique tholeiitique avec péridotites, cumulats gabbroiques et dolerites diverses (n-morb). Les iles Murcielago sont couvertes de ferrobasaltes t-morb. Santa Elena représente un témoin de croute océanique crétacée mis en place vers 70 ma et Murcielago un lambeau de plateau océanique soudé à l'Amérique centrale. La Colombie offre, au crétacé, et du nord au sud de la cordillère occidentale, un large éventail de formations océaniques: la série du Boqueron de Toyo, à volcanisme basaltique et intrusions diorito-tonalitiques (92 ma) témoigne du fonctionnement d'un arc insulaire immature. La série d'Altamira, a cumulats gabbroiques et basaltes primitifs illustre l'ouverture vers 80 ma d'un bassin en arrière de l'arc précédent. Le massif de Bolivar, correspond, avec ses cumulats tholeiitiques (i ou iia), a la croute océanique. La coupe de Buenaventura a Buga, avec ses nappes empilées riches en sédiments océaniques et en basaltes de type t-morb évoque des terrains constitués en plateau océanique et accrétés à la marge sud-américaine. En Équateur, le crétacé supérieur de la cordillère occidentale offre une situation analogue: des lambeaux de croute océanique sont dispersés le long d'une grande suture ophiolitique oblitérée par l'arc volcanique de Macuchi. La série de la Quebrada San Juan est l'équivalent de celle de Bolivar. Les basaltes (t-morb) du Grupo Pinon de la cote correspondent aussi à du matériel de plateau océanique accrété au bâti sud-américain

Not available, e massif ultramafique de Kukës appartient à la chaine orientale de la ceinture ophiolitique de la zone de Mirdita en Albanie. Il est subdivisé en cinq zones pétrographiques allongées nord-sud, les harzburgites forment la base du massif et les dunites la partie supérieure. Ces dernières sont séparées des gabbros. Aux échelles cartographique et mésoscopique, la foliation est subparallèle à légèrement sécante sur les contacts lithologiques (zones pétrographiques, lentilles de dunites dans les harzburgites). La composition chimique des minéraux étudies (olivine, pyroxènes et spinelle) montre une rupture a la base de la zone intermédiaire pour les éléments Fe, Mg, Ni et Cr. L'ensemble des données structurales et géochimiques suggèrent une origine résiduelle pour les dunites, et une origine d'imprégnation et/ou de rééquilibrage du manteau avec un magma pour la zone intermédiaire qui pourrait représenter la limite croute-manteau. Si la base des gabbros est considérée comme représentant la paléo-horizontale océanique et lorsque les rotations nécessaires sont effectuées, alors les fions de gabbro et de pyroxénite deviennent subverticaux et pourraient représenter la direction de la dorsale. Le massif de Kukës donne donc une image cohérente de la cinématique de la déformation asthénosphérique à l'aplomb de cette dorsale, à savoir un fluage subperpendiculaire à l'axe de la dorsale et donne par la linéation, et un sens d'écoulement vers l'ENE. Le massif ultramafique de Kukës constituerait donc le flanc oriental de la paléo-dorsale

In sodic amphiboles of igneous origin, Fe3+ ions are more abundant than Al3+ in the occupancy of the octahedral sites, even in varieties showing a great substitution of Al for Si in tetrahedral sites. On the other hand the Mg/Fe2+ ratio ranges are much more extended. The magnesium-rich alkali amphiboles are essentially richteritic : (1) potassic richterites in some ultramafic xenoliths of kimberlites and in highly potassic volcanic rocks (orenditic lamproites) ; (2) richterite-magnesioarfvedsonite solid solutions in carbonatites and related rocks. The paragenetic types of iron-rich or intermediate alkali amphiboles follow three main fractionation trends. In the series that follow a miaskitic evolution, the amphibole changes hastingsite to taramite, where NaFe3+ mainly substitutes for CaFe2+. The agpaitic alkaline series show the sequence kataphorite arfvedsonite → riebeckite-arfvedsonite, corresponding to NaSi → CaAl and F- OH-substitutions ; the Ca/Al ratio hardly deviates from one in all the amphiboles of the sequence. The amphiboles from supersatured alkaline series follow a fractionation trend richterite-katophorite → arfvedsonite → riebeckite-arfvedsonite, governed by the two main substitutions NaR3+ → CaR2+ and NaSi → CaAl. The Ca/Al ratio in this case is around two. Therefore SiO2 activity, as well as temperature, total pressure and oxygen fugacity, plays a major role in controlling the solubility of aluminium in sodic amphiboles, as well as in hornblendes., Les amphiboles sodiques dans les roches ignées sont caractérisées par une large prédominance de Fe3+ sur Al3+ dans les sites octaédriques de la structure, même dans les variétés où AlIV remplace fortement Si dans les sites tétraédriques. La gamme de variation des proportions Mg/Fe2+ est au contraire beaucoup plus étendue. Les amphiboles alcalines et magnésiennes sont essentiellement richtéritiques : (1) richtérites potassiques dans certains nodules ultramafiques des kimberlites et dans les roches volcaniques fortement potassiques (lamproïtes orenditiques) ; (2) solutions solides richtérite-magnésioarfvedsonite dans les carbonatites et roches associées. Les types paragénétiques des amphiboles ferrifères ou intermédiaires se groupent suivant trois suites de fractionnement. Dans les séries alcalines évoluant vers des termes sous-saturés, à chimisme miaskitique, la suite est hastingsite taramite ; les séries sous-saturées à chimisme agpaïtique présentent la séquence kataphorite → arfvedsonite → riebeckite-arfvedsonite, le rapport Ca/Al des amphiboles restant toujours voisin de 1. Les séries alcalines à évolution sursaturée sont caractérisées par la suite richtérite-kataphorite → arfvedsonite → riebeckite-arfvedsonite, le rapport Ca/Al des amphiboles restant voisin de 2. La solubilité de l'aluminium dans les amphiboles sodiques, comme dans les hornblendes, semble donc contrôlée par l'activité de SiO2 dans le magma, à côté d'autres facteurs tels que température, pression totale et fugacité d'oxygène., Fabriès Jacques. Les types paragénétiques des amphiboles sodiques dans les roches magmatiques. In: Bulletin de Minéralogie, volume 101, 2, 1978. 1878-1978, centenaire de la Société Française de Minéralogie et Cristallographie (SFMC) pp. 155-165.

The two-mica Hercynian granites from the Vila Real region (Northern Portugal) show a simple chemical trend in which Mn/Fe and Fe/Mg ratios increase in both rock and mica compositions. Mg is strongly fractionated towards muscovite relative to Fe and Mn (the Fe/Mg biotite : Fe/Mg muscovite ratio lies between 2.2 and 2.7). This distribution determines a much greater range of Fe/Mg ratios in micas than in the corresponding rocks ; consequently, the composition of micas from highly differentiated granites strongly contrasts with those from other granites and from the surrounding metamorphic rocks. This contrast is used to discuss the influence of the host rocks on the chemistry of W-Sn mineralizations and of the associated wall-rock alterations. Mn contents increase and Fe contents are modified in greisenized rocks : their compositions are consistent with the existence of exchange equilibria involving Fe, Mn, Mg between rocks and solutions. The Fe/Mg ratio of hydrothermal muscovites reflects the chemistry of the host rocks ; contrarily, Mn/Fe ratios maintain a definite value in some greisens and this seems to indicate that a differentiated granitic source contributed to the chemistry of the corresponding ore fluids., Les granites à deux micas hercyniens de la région de Vila Real (Nord Portugal) montrent une évolution chimique simple dans laquelle les rapports Mn/Fe et Fe/Mg croissent dans les roches et dans leurs micas. Mg est fortement fractionné en faveur de la muscovite relativement à Fe et Mn (Fe/Mg biotite : Fe/Mg muscovite varie entre 2,2 et 2,7). Cette distribution entraîne une gamme de variation du rapport Fe/Mg plus étendue dans les micas granitiques que dans les roches correspondantes et les micas des granites différenciés apparaissent en fort contraste chimique avec ceux des autres granites et ceux des roches métamorphiques environnantes. Ce contraste est mis à profit pour discuter le rôle de l'encaissant dans le chimisme des minéralisations en W, Sn et des produits de l'altération hydrothermale associée. Mn est systématiquement apporté et Fe déplacé dans les greisens : les compositions observées sont compatibles avec l'établissement d'équilibres d'échange impliquant Fe, Mn et Mg entre roches et solutions. Le rapport Fe/Mg des muscovites hydrothermales reflète le chimisme du milieu hôte ; au contraire, leur rapport Mn/Fe s'établit à une valeur définie dans certains greisens et semble y traduire l'influence d'une source granitique différenciée., Garcia Daniel. Behaviour of Fe, Mn and Mg during the differentiation of granites and W-Sn bearing hydrothermal activity in the Vila Real area (Northern Portugal). In: Bulletin de Minéralogie, volume 110, 6, 1987. Les gisements de tungstène.

The lavas of the Virunga area are divided into four main series : K-basanitic, leucitic, K-nephelinitic and melilitic ones. The assumption of an initial and common magma genesis of K-basanitic type can be considered. The mafic lavas of the four series undergo a comparable evolution through Fe-Mg crystals fractionation. Within the intermediate, and then within the acid lavas, different evolution trends are obvious and depend on the following various processes : fractional crystallization of feldspars, of micas and/or oxides ; crustal contamination and pneumatolytic differentiation. The major element geochemical study, using multivariate statistical methods, allows us to decide between and to give some new precisions about these distinct hypothetical processes ; but no clear evidence of these mechanisms can be given. So, accurate petrological studies remain necessary., Les laves des Virunga se diversifient suivant quatre lignées : K-basanitique, leucitique, K-néphénélitique et mélilitique. L'hypothèse d'une magmatogenèse initiale de type basanitique potassique peut être envisagée. Les termes basiques des quatre lignées évoluent parallèlement par des fractionnements ferro-magnésiens. Au niveau des laves intermédiaires puis acides, des divergences interviennent impliquant plusieurs processus : fractionnement de feldspaths, micas ou oxydes, contamination crustale et différenciation pneumatolytique. L'étude géochimique statistique permet de départager et de préciser ces processus hypothétiques, mais n'apporte pas de preuve. Des études pétrologiques détaillées sont nécessaires., Pouclet André, Ménot René-Pierre, Piboule Michel. Le magmatisme alcalin potassique de l'aire volcanique des Virunga (Rift occidental de l'Afrique de l'Est). Une approche statistique dans la recherche des filiations magmatiques et des mécanismes de différenciation. In: Bulletin de Minéralogie, volume 106, 5, 1983. pp. 607-622.

When a thermal gradient is imposed on an isobaric solution, which is initially in chemical equilibrium, a redistribution of chemical species arises to minimize the free energy of the system. This process is known in general as thermal diffusion and in the case of liquids as the Soret effect. Matter and heat transfer taking place under these conditions can be formally treated with the methods of non-equilibrium thermodynamics. The Onsager reciprocity relations for the coefficients in the flux equations can be used to estimate the Soret coefficients. Soret effect experiments on molten salts and silicate melts have confirmed the Onsager reciprocity relations, and have shown that this effect can cause considerable isotopic and chemical inhomogeneity. Under suitable conditions the Soret effect can be as effective as crystal fractionation as a cause of magmatic differentiation. Network formers show a Soret effect opposite to that of network modifiers in silicate melts. The effectiveness of the Soret effect will be increased greatly if convection also takes place ; the coupling of these two processes gives rise to a phenomenon known as thermogravitational separation. The recently discovered process of double diffusion, which is also believed to occur in magma chambers, will also enhance considerably the Soret effect. Petrological evidence for the operation of the Soret effects is reviewed., Si un mélange en équilibre à la fois mécanique et énergétique est soumis à un gradient de température, il se produit une redistribution interne de ses constituants afin de minimiser la distribution d'énergie. Ce phénomène qui est connu sous le nom d'effet Soret ou thermodiffusion peut être étudié dans le cadre de la thermodynamique du non-équilibre car il résulte du couplage de deux processus irréversibles : la conduction thermique et la diffusion chimique. En outre, à partir des relations de réciprocité d'Onsager, il est possible, en exprimant la production interne d'entropie due à la thermodiffusion , de calculer un ordre de grandeur des coefficients de Soret et ainsi de prévoir l'ampleur des flux de thermodiffusion. Des essais réalisés dans des sels fondus et des silicates liquides ont confirmé les théories de la thermodiffusion et ont montré que ce processus peut engendrer des migrations sélectives, d'ampleurs considérables, des espèces constituant les mélanges étudiés (ions, oxydes, isotopes...). L'analyse fine des séparations chimiques observées suggère en outre que les composants formateurs (ou vitrificateurs) d'une part, et modificateurs (ou fondants), d'autre part, sont les deux unités structurales principales impliquées dans la diffusion Soret. Ces résultats permettent de penser que la thermodiffusion peut intervenir dans les phénomènes de différenciation chimique et isotopique qui se produisent — à l'état liquide — au sein des intrusions magmatiques lors de leur refroidissement. Toutefois, du fait que la diffusivité de la chaleur est beaucoup plus grande que celle de la matière, l'effet Soret pur ne pourra présenter un intérêt géologique que s'il peut intervenir sur de courtes distances. L'association de la thermodiffusion et de la convection, loin d'annihiler les séparations, peut au contraire les accroître considérablement en même temps que leur cinétique. Deux processus remarquables, l'effet thermogravitationnel et l'association effet Soret-convection double-diffusive sont l'objet d'une étude détaillée qui démontre que des fractionnements importants peuvent être engendrés par ces deux procédés avant le déclin des gradients thermiques. La combinaison de l'effet Soret avec la convection double-diffusive apparaît particulièrement intéressante puisqu'elle peut engendrer en des temps courts (quelques centaines de jours) et sur de grandes distances (plusieurs centaines de mètres) des difféciations chimiques et isotopiques non négligeables dans des intrusions magmatiques stratifiées. En conclusion, on discute les analyses faites par plusieurs auteurs sur des chambres magmatiques et qui tendent à prouver que seule la thermodiffusion a pu produire les gradients chimiques et isotopiques observés., Schott Jacques. Thermal diffusion and magmatic differentiation : a new look at an old problem. In: Bulletin de Minéralogie, volume 106, 1-2, 1983. Silicates liquides.

Neue Geländebeobachtungen beidseits des Rhein talgrabens, die durch ältere unpublizierte chemische Analysen ergänzt wurden, erlauben es Korrelationen zwischen dem Amphibol -Granit von Rombach-le-Franc und von Châtenois (Vogesen) und einem grossen Teil des Durbachit Komplexes (Schwarzwald) einerseits und den Graniten von Thannenkirch (Vogesen) und von Oberkirch (Schwarzwald) andererseits, zu begründen. Petrogenetische Hypothesen werden vorgestellt., A new field study on both sides of the Rhine graben, which was completed by compilations of old and unpublished chemical a-nalyses, permits the authors to establish some correlations between the amphibole granite of Rombach-Ie-Franc and Châtenois (Vosges) and a great part of the «durbachitic complex» (Schwarzwald) on the one hand, and the granites of Thannenkirch (Vosges) and Oberkirch (Schwarzwald) on the other hand. Some petrogenetic hypotheses are proposed., Une nouvelle étude de terrain de part et d'autre du Fossé Rhénan, complétée par des compilations d'analyses chimiques anciennes et inédites, permet d'établir des corrélations entre le granite à amphibole de Rombach-le-Franc et de Châtenois (Vosges) et une grande partie du «complexe durbachitique» de Forêt -Noire, d'une part, les granites de Thannenkirch (Vosges) et d'Oberkirch (Forêt-Noire) d'autre part. Des hypothèses pétrogénétiques sont exposées., Fluck Pierre, Otto Jürgen. Nouveaux éléments de comparaison entre les socles des Vosges et de la Forêt-Noire. Identité du magmatisme de la partie septentrionale des Vosges moyennes et du Nord de la Forêt-Noire. In: Sciences Géologiques. Bulletin, tome 31, n°2, 1978. Vosges - Alsace. pp. 57-65.

Dupuy, C., Barsczus, H.G., Dostal, J., Vidal, P. and Liotard, J.-M., 1989. Subducted and recycled lithosphere as the mantle source of ocean island basalts from southern Polynesia, central Pacific. Chem. Geol., 77: 1-18. The Marquesas, Society and Austral-Cook Islands, three volcanic chains in the central Pacific Ocean (French Polynesia), are composed mainly of alkali basalts, basanites and tholeiites, which have geochemical characteristics typical of ocean island basalts. The lavas from the Marquesas and Society Islands display generally chondritic ratios of highly incompatible trace elements and have higher s7Sr/s6Sr than the basalts from the Austral-Cook Islands which have many trace-element ratios similar to those of mid-ocean ridge basalts. This grouping probably reflects differences in the composition of an ancient subducted and recycled lithosphere incorporated into the mantle source of the Polynesian basalts. Compared to Marquesas and Society Islands basalts, the mantle source of the Austral-Cook Islands basalts contains refractory oceanic lithosphere from which a larger amount of basaltic melt was extracted during subduction.