GÉOCHIMIE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Géochimie élémentaire et exemples d'application

La géochimie élémentaire s'intéresse à l'étude de la concentration en un élément déterminé dans un échantillon donné, à l'aide de techniques spectrométriques.

L'étude des concentrations élémentaires : du majeur à l'ultra-trace

Les éléments chimiques présentent une affinité différentielle pour les grandes enveloppes terrestres, comme en témoigne la classification de Goldschmidt (fig. 2). Certains éléments représentent une part importante (plusieurs pour-cent) d'une enveloppe – par exemple, l’élément silicium (Si) dans le manteau –, ce sont des éléments dits majeurs. Les outils d’analyse de plus en plus performants ont permis de s'intéresser aux éléments dont la concentration est plus faible : les éléments traces, dont la teneur est généralement exprimée en « partie par million », noté ppm, ainsi que les ultra-traces, décelables jusqu'à un nanogramme (10–9g) par kilogramme d'échantillon. Il est donc possible de définir très précisément la composition chimique d'un objet.

Affinité des éléments chimiques pour les enveloppes terrestres et classification de Goldschmidt

Dessin : Affinité des éléments chimiques pour les enveloppes terrestres et classification de Goldschmidt

Dessin

Goldschmidt a établi une classification géochimique des éléments. Les éléments lithophiles se concentrent dans les roches silicatées du manteau et de la croûte. Les sidérophiles ont une affinité pour le fer et sont concentrés dans le noyau terrestre. Les chalcophiles ont une affinité... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

Utilisation de la géochimie élémentaire

La variabilité chimique naturelle des objets géologiques (manteau, croûte, océan, roche) résulte de deux effets antagonistes : le fractionnement chimique dû aux changements de phase (fusion des magmas, cristallisation des minéraux sédimentaires, ségrégation du noyau), et le mélange imposé par la dynamique géologique, telles la convection thermohaline dans l'océan et la convection magmatique du manteau. La géochimie élémentaire permet de comprendre les phénomènes de fusion et de cristallisation des magmas. Ces processus induisent une répartition inégale des éléments entre solide et liquide. L'analyse de la teneur en éléments majeurs et en éléments traces (par exemple les terres rares) permet par exemple d'identifier la roche mère du magma et la nature des processus de fusion. De même, la composition d'une eau minérale permet de se faire une bonne idée de la géologie des terrains qu'elle a traversés avant de jaillir en surface. Ainsi une forte teneur en calcium témoigne d'une géologie plutôt calcaire, une pauvreté en mi [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages

Médias de l’article

Affinité des éléments chimiques pour les enveloppes terrestres et classification de Goldschmidt

Affinité des éléments chimiques pour les enveloppes terrestres et classification de Goldschmidt
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Systèmes isotopiques utilisés en datation radiochronologique

Systèmes isotopiques utilisés en datation radiochronologique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Variation des isotopes de l'oxygène avec la température atmosphérique

Variation des isotopes de l'oxygène avec la température atmosphérique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Spectromètre de masse utilisé en géochime

Spectromètre de masse utilisé en géochime
Crédits : M.-L. Pons

photographie

Afficher les 4 médias de l'article


Écrit par :

  • : chercheuse au laboratoire de géologie de Lyon Terre, planètes, environnement, géochimie, agrégée préparatrice à l'École normale supérieure de Lyon

Classification

Autres références

«  GÉOCHIMIE  » est également traité dans :

ANDÉSITES ET DIORITES

  • Écrit par 
  • Jean-Paul CARRON, 
  • Maurice LELUBRE, 
  • René MAURY
  • , Universalis
  •  • 2 064 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Géochimie »  : […] Du point de vue des éléments majeurs, les andésites se caractérisent par des teneurs élevées en calcium et aluminium et faibles en titane. Leur rapport Mg/(Mg + Fe), souvent voisin de 0,5, est cependant susceptible de larges variations ; le rapport Fe 2 O 3 /FeO, généralement élevé, témoigne d'une évolution sous fortes pressions d'oxygène. La différenciation des séries andésitiques se traduit par […] Lire la suite

CARBONATES

  • Écrit par 
  • Marc DARDENNE, 
  • André JAUZEIN
  •  • 5 064 mots
  •  • 12 médias

Dans le chapitre « Propriétés physico-chimiques »  : […] À la formule MgCa(CO 3 ) 2 correspond la composition suivante : CaO, 30,4 p. 100 ; MgO, 21,7 p. 100 ; CO 2 , 47,9 p. 100. Mais le fer ferreux se substitue aisément au magnésium, donnant naissance à ce que l'on appelle communément une dolomite ferrifère, cela jusqu'à concurrence d'un rapport Mg/Fe = 4. Certains auteurs étendent cette dénomination jusqu'à une valeur Mg/Fe = 1, le terme ankérite éta […] Lire la suite

CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude DUPLESSY
  •  • 7 878 mots
  •  • 7 médias

L'activité de la Terre est incessante : toutes ses couches – du noyau à la plus haute atmosphère – sont animées de continuels mouvements et, surtout, ses enveloppes superficielles – l'atmosphère, les océans et la surface des continents – abritent la vie. Les atomes et les molécules qui constituent ce système dynamique ne restent pas figés, mais circulent au travers des différents réservoirs que s […] Lire la suite

ÉRUPTIONS VOLCANIQUES

  • Écrit par 
  • Édouard KAMINSKI
  •  • 3 926 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Les études géochimiques »  : […] Le traçage géochimique est une des techniques les plus puissantes pour suivre l'évolution d'un volcan. Il permet dans un premier temps d'identifier la source du volcanisme : la roche qui a fondu pour donner le magma expulsé était-elle un sédiment, une croûte océanique recyclée, une partie du manteau ? Ces différentes roches vont produire des magmas avec des compositions isotopiques différentes. P […] Lire la suite

GÉOLOGIE - Géologie contemporaine

  • Écrit par 
  • Édouard KAMINSKI
  •  • 5 630 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Géochimie »  : […] La géochimie repose sur l'application des techniques de la chimie minérale et de la chimie organique à l'étude des roches et de leurs transformations, pour étudier des phénomènes aussi variés que l'évolution de la matière organique lors de la formation des hydrocarbures, ou la cinétique de précipitation des carbonates au fond des océans. Il est en fait quasi impossible aujourd'hui d'identifier un […] Lire la suite

GOLDSCHMIDT VICTOR MORITZ (1888-1947)

  • Écrit par 
  • Universalis
  •  • 340 mots

Minéralogiste et pétrologue norvégien, né à Zurich, Victor Moritz Goldschmidt a jeté les bases de la cristallochimie minérale et créé la géochimie moderne. Sa première publication, maintenant classique, Die Kontaktmetamorphose im Kristiania-Gebiete , rassemble les résultats de son énorme travail sur le thermométamorphisme et, par la corrélation des compositions chimiques et pétrographiques, marque […] Lire la suite

GRANITES ET RHYOLITES

  • Écrit par 
  • Bernard BONIN, 
  • Jean-Paul CARRON, 
  • Georges PÉDRO, 
  • Michel ROBERT
  •  • 8 468 mots
  •  • 16 médias

Dans le chapitre «  Composition et nomenclature »  : […] Les granites forment, selon la fraîcheur des affleurements, des roches de couleur claire, grise ou noire, jaune ou rose selon la teneur en quartz (incolore ou blanc), en micas (muscovite grise, biotite noire), en feldspaths (blancs ou roses) et en oxydes plus ou moins foncés. Les échantillons se caractérisent par la taille des minéraux (roche grenue), toujours visibles à l'œil nu et pouvant attein […] Lire la suite

LUNE

  • Écrit par 
  • Pierre THOMAS
  •  • 8 406 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre «  Chimie »  : […] Les descriptions morphologiques et pétrographiques de la Lune ont permis de connaître les manifestations externes de son évolution. Mais ce sont surtout les études géochimiques qui ont contribué à la connaissance de son origine et de sa dynamique interne. La principale source d'information chimique est fournie par l'analyse des échantillons rapportés par les missions Apollo et Luna. Ces analyses p […] Lire la suite

MARS, planète

  • Écrit par 
  • Éric CHASSEFIÈRE, 
  • Olivier de GOURSAC, 
  • Philippe MASSON, 
  • Francis ROCARD
  •  • 18 406 mots
  •  • 65 médias

Dans le chapitre « La météorologie martienne »  : […] Une station météorologique a aussi permis d'acquérir des données lors de la descente de la sonde à travers l'atmosphère (dont un record de froid mesuré in situ de – 135  0 C). Au sol, la pression était alors de 6,75 hectopascals, soit celle qui existe pour la Terre vers 35 kilomètres d'altitude. Un comparatif des températures enregistrées au sommet du mât météorologique de Mars Pathfinder (à 1,50 […] Lire la suite

MATÉRIAU PRIMITIF TERRESTRE

  • Écrit par 
  • Édouard KAMINSKI
  •  • 327 mots

Les profondeurs de la Terre cachent des mystères encore insondables, et la chimie du manteau « inférieur », entre 660 et 2 900 kilomètres, reste très mal connue. Les indices apportés par de rares diamants de très haute pression suggèrent une composition différente de celle du manteau supérieur. Les compositions isotopiques de l'hélium de laves de « points chauds » montrent également que celles-ci […] Lire la suite

Voir aussi

Pour citer l’article

Marie-Laure PONS, « GÉOCHIMIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juin 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/geochimie/