Les propriétés magnétiques des minéraux comme traceurs de l’histoire métamorphique ou hydrothermale de la Terre

Les spinelles sont un minéral commun dans les roches mafiques et ultramafiques, terrestres ou extraterrestres. Parce qu’ils sont souvent au moins partiellement préservés, même dans le cas de roches hautement altérées comme les serpentinites (péridotites hydrothermalisées), et parce que leur chimie dépend des processus magmatiques et métamorphiques endurés par leur roche hôte, ils sont utilisés depuis des décennies en pétrologie. Dans cette étude, nous nous concentrons sur la caractérisation magnétique et chimique des phases qui composent les auréoles d’altération des spinelles, à savoir la ferritchromite et la Cr-magnétite (magnétite riche en chrome). Le couplage des méthodes magnétiques et chimiques nous a permis d’identifier les signatures magnétiques et les champs de compositions chimiques de ces phases minérales. Ainsi, nous montrons que les mesures magnétiques peuvent être utilisées pour monitorer l’état d’altération des spinelles. Cela constitue une nouvelle manière d’étudier l’histoire métamorphique et/ou hydrothermale des roches terrestres et extraterrestres.

(a) Cartographie magnétique de grains de spinelles altérés par une intense activité hydrothermale (serpentinites de l’unité d’Aït Ahmane Nord, ophiolite de Bou Azzer, Maroc). (b) Cartographie élémentaire (Fe, Cr, Al) d’un de ces grains (encadré en a) permettant de distinguer les différentes phases d’altération spinelle : zones préservées riches en Cr et Al, et ferritchromite et Cr-magnétite riche en fer (tirant vers le rouge).

Sources :

F. Hodel, M. Macouin, R.I.F. Trindade, J.F.D.F. Araujo, M. Respaud, J. F. Meunier, L. Cassayre, S. Rousse, L. Drigo, J. Schorne-Pinto. Magnetic properties of ferritchromite and Cr-magnetite and monitoring of Cr-spinels alteration in ultramafic and mafic rocks.
Geochemistry, Geophysics, Geosystems. in press 2020 DOI: https://doi.org/10.1029/2020GC009227

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