Étude expérimentale du fractionnement des éléments Rb, Cs, Sr et Ba entre feldspaths alcalins, solutions hydrothermales et liquides silicatés dans le système Q.Ab.Or.H2O à 2 kbar entre 700 et 800 °C

The fractionation of the trace elements Rb, Cs, Sr, Ba was measured by the radiotracers technique, between hydrothermal solution, Ab . Or feldspars and silicate melts ranging from Q₄₀Ab₆₀ to Q₄₀Or₆₀. The partition coefficient D between melts and solutions are close to the unit, and they are nearly independent from the composition. The values of D between crystals and solution are quite different from the unit, and are strongly dependent on the feldspar composition : alkali earth elements enter preferably the minerals, while alkali elements remain in the solutions. Some simplifications make it possible to calculate the fractionation coefficient between solids and melt, in the range of temperatures 700-800 °C, and for normative quartz values between 30 % and 40 %. The extreme values of D may reach 250 (D[Cs]melt/Ab) and 0.01 (D[Sr]melt/Or). For two liquids close to the Q.Ab and Q.Or sides of the Q.Ab.Or triangle, we discuss the variation of the bulk partition coefficient during a fractional crystallisation process, and the evolution of the trace elements contents in the residual melts.Le fractionnement des éléments en traces Rb, Cs, Sr, Ba a été étudié, par la méthode des traceurs radioactifs, entre des solutions hydrothermales, des feldspaths de la série Ab.Or et des liquides silicatés de composition Q₄₀Ab₆₀ à Q₄₀Or₆₀. Les coefficients de partage entre liquides et solutions sont voisins de 1, et ils ne varient pratiquement pas avec la composition. Les coefficients de partage entre feldspaths et solutions sont très différents de 1 et varient assez fortement avec la composition du minéral : les alcalins ont une forte affinité pour les solutions, les alcalino-terreux une forte affinité pour les cristaux. Moyennant certaines hypothèses simplificatrices, on peut évaluer le coefficient de partage entre solides et liquides silicatés dans l'intervalle 700-800 °C, et pour des compositions allant de 30 à 40 % de quartz virtuel. Les valeurs extrêmes peuvent atteindre 250 (D[Cs]L/Ab) ou 0,01 (D[Sr]L/Or). On discute, dans le cas de deux liquides respectivement proches des lignes Q.Ab et Q.Or, la variation des coefficients de partage dans un processus de cristallisation fractionnée, ainsi que l'évolution des teneurs dans les liquides résiduels.Carron Jean-Paul, Lagache Martine. Étude expérimentale du fractionnement des éléments Rb, Cs, Sr et Ba entre feldspaths alcalins, solutions hydrothermales et liquides silicatés dans le système Q.Ab.Or.H2O à 2 kbar entre 700 et 800 °C. In: Bulletin de Minéralogie, volume 103, 6, 1980. pp. 571-578