Partición de elementos: el papel de la estructura y composición del fundido

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• Petrología Petrología.
• Petrología Experimental.

Sus antecedentes:

• La partición de oligoelementos entre cristales y fundidos es fundamental para comprender la diferenciación del magma y la formación de rocas ígneas.
• La estructura del fundido, influenciada por la composición, la presión y la temperatura, es cada vez más reconocida como un factor crítico en el comportamiento de los elementos.

Objetivo del estudio:

• Determinar experimentalmente la influencia de la estructura del fundido en la partición de oligoelementos entre los fundidos gabroicos y graníticos coexistentes.
• Para cuantificar la contribución de la estructura de fusión a los coeficientes de partición cristal/fusión.
• Investigar la relación entre las propiedades de los elementos (por ejemplo, fuerza de campo) y su comportamiento de particionamiento.

Principales métodos:

• Separación de fundidos gabroicos y graníticos coexistentes mediante centrifugación a alta presión y alta temperatura.
• Análisis de las composiciones de oligoelementos en fundidos separados utilizando la espectrometría de masas de plasma acoplada inductivamente por ablación láser (LA-ICP-MS).
• Aplicación de un modelo de solución regular para predecir los efectos de partición observados.

Principales resultados:

• La estructura de la fusión explica aproximadamente un orden de magnitud de variación en los coeficientes de partición cristal/fusión.
• La partición de los elementos alcalinos y de la tierra alcalina es fuertemente dependiente de su intensidad de campo.
• Grupos de elementos específicos (anfótericos, pares de electrones solitarios, tierras raras, transición, alta intensidad de campo) exhiben preferencias de partición distintas controladas por la polimerización y la coordinación del fundido.

Conclusiones:

• La estructura del derretimiento es un control dominante en la partición de los oligoelementos, que influye significativamente en los modelos de evolución del magma.
• Las tendencias de partición observadas pueden predecirse utilizando un modelo de solución regular, destacando la importancia de los enfoques termodinámicos.
• Este estudio proporciona información crítica sobre el comportamiento de los oligoelementos en sistemas magmáticos complejos.