La géochimie est une science qui applique les principes de la chimie à l'explication des processus géologiques, passés et présents, qui affectent les enveloppes terrestres internes (noyau, manteau, croûtes) et externes (océans, atmosphère, biosphère). Le Glossary of Geology and Related Sciences, publié en 1960, définit la géochimie comme « la science qui traite de l'abondance absolue et relative des éléments et des isotopes sur la Terre entière, qui traite également de leur distribution et de leurs migrations, en vue d'aboutir à des lois générales du comportement de la matière à l'échelle planétaire ». Mais c’est à partir des années 1950, avec le développement de nouvelles techniques d’analyses, permettant notamment de mesurer des concentrations élémentaires ou des rapports isotopiques, que cette science a pris son essor. Aujourd'hui, la géochimie est la source de multiples découvertes et avancées de premier ordre comme la datation d'objets géologiques, l'étude du climat, le traçage de flux de matière entre des ensembles géologiques. Quand elle s'applique aux planètes ou aux météorites et poussières cométaires, on parle de cosmochimie.
1. Composition chimique de la Terre
Un premier objectif de la géochimie est de déterminer la composition chimique élémentaire de la Terre et de ses grandes enveloppes, externes (hydrosphère, atmosphère, biosphère) et notamment internes (croûtes, manteau, noyau) [fig. 1]. La composition des enveloppes externes fluides et biologiques ne sera pas détaillée ici ; l'approche se limitera à la Terre solide.
• Les croûtes
L'écorce terrestre est majoritairement constituée de roches silicatées (c'est-à-dire comportant du silicium et de l'oxygène) qui définissent deux types de croûte. La croûte océanique est principalement composée de basaltes et de gabbros, riches en fer et en magnésium. Cet assemblage chimique est dit « basique », avec des teneurs en silice (SiO2) inférieures à 52 p. 100. La croûte continentale est, elle, essentiellement constituée de […]
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