L'effet de la cristallisation de la chromite sur le fractionnement de l'osmium, de l'iridium, du ruthenium et du rhodium dans les magmas picritiques: Exemple de la Grande Province Ignee d'Emeishan, sud-ouest de la Chine.

摘要

La presence d'enrichissements en Os, Ir et Ru (collectivement nommes elements de sousgroupe de l'Ir, ou IEGP) dans les roches plutoniques riches en chromites, ainsi que l'observation de correlations positives entre les concentrations en IEGP et en Cr de nombreuses sequences mafiques a ultramafiques pauvres en sulfures, suggerent fortement que la chromite exerce un role important sur le fractionnement des IEGP, et par extension du Rh, lors de la cristallisation fractionnee des magmas sous-satures en sulfures. Cependant, il n'a toujours pas ete etabli si ce fractionnement est controle par l'incorporation des IEGP et du Rh dans la chromite ou par la co-cristallisation de mineraux du groupe du platine (MGP) avec la chromite. De plus, puisque le contenu en MgO correle egalement avec les concentrations en IEGP, il semble que l'olivine pourrait egalement jouer un role en ce qui a trait au fractionnement de ces elements.;Afin d'etudier l'effet de la cristallisation de la chromite sur le fractionnement des IEGP et du Rh dans les magmas sous-satures en sulfures, nous avons determine a partir d'analyses in situ par ablation laser couplee a un spectrometre de masse (LA-ICP-MS) l'abondance de ces elements dans les chromites des picrites de la Grande Province Ignee d'Emeishan (ELIP) au sud-ouest de la Chine. Les signaux d'analyse pour les IEGP et le Rh sont generalement constants, indiquant que ces elements sont distribues de maniere homogene dans la structure de la chromite. Les concentrations medianes en Os, Ir, Ru et Rh sont de 30, 23, 248 et 21 ppb, respectivement. L'observation d'une correlation positive entre les ratios Fe3+/(Cr + Al + Fe3+) et les concentrations en Rh des chromites d'Emeishan suggere que l'incorporation du Rh dans la chromite est controlee par le degre d'inversion de la structure du spinelle, et donc, que le Rh est sensible aux variations de la fugacite d'oxygene au sein des magmas picritiques de la ELIP. D'autre part, il semblerait que l'enrichissement en Os, Ir et Ru soit controle par d'autres parametres tels que la temperature elevee des magmas picritiques et/ou la presence de concentrations elevees en IEGP dans ces magmas.;Bases sur des calculs empiriques, les coefficients de partage obtenus lors de cette etude suggerent que l'ordre de compatibilite des IEGP et du Rh dans les chromites d'Emeishan est la suivante: Ru (DRuChr/Pic = 119) > Rh (DRhChr/Pic = 43) > Ir (DIrChr/Pic = 21) > Os (DOsChr/Pic = 17). Malgre la forte compatibilite des IEGP et du Rh dans la chromite, les calculs de bilan de masse demontrent que la chromite ne controle pas la totalite du budget roche totale en IEGP et en Rh avec un maximum de ∼85% du budget en Ru, ∼50% du budget en Rh, et moins de 25% des budgets en Os et en Ir. La presence de grains micrometriques de MGP, tels que de la laurite (RuS2), des alliages d'Os-Ir+/-Ru et des alliages de Pt-Fe (+/-IEGP et Rh), lesquels ont ete observes a partir d'analyses in situ par LA-ICP-MS et par microscopie electronique a balayage, pourrait etre a l'origine du budget roche totale en IEGP et en Rh qui n'est pas controle par la chromite. Cependant, en supposant que les IEGP et le Rh peuvent etre moderement compatibles avec l'olivine, celle-ci pourrait egalement contribuer au controle de ces elements en raison d'une grande quantite de phenocristaux dans les picrites d'Emeishan (jusqu'a ∼50% volumique).;Bases sur une modelisation numerique, nous concluons que la chromite, l'olivine et les MGP jouent tous un role en ce qui a trait au fractionnement des IEGP et du Rh durant les premiers stades de la cristallisation fractionnee des magmas picritiques. De plus, nous avons etabli que l'incorporation preferentielle du Ru dans la structure de la chromite est a l'origine des anomalies en Ru observees a partir des profils en Ni-Cu-EGP normalises au manteau primitif des basaltes de la ELIP. D'autre part, l'importance relative de l'olivine et des MGP pour le controle des IEGP et du Rh demeure incertaine et pourrait s'averer etre un sujet cle pour de nouvelles investigations.