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73?

Corrélation inverse Ba/Sr dans des roches

Messages recommandés

Bonjour à toutes et tous

 

En faisant des diagrammes de corrélation j'ai remarqué ce qui est dans le titre et par simple curiosité je me pose la question qui va suivre.

 

Les données sont issues du SARM donc fiables, sur des roches de Tarentaise j'ai normalisé par rapport à Gao et al. 1998a

Les roches sont sédimentaires pour la plupart, il y a quartzites, schistes, dolomies, cargneules marbres calcaires

 

Certaines sont bien enrichies, d'autres appauvries en élément(s).

On remarque bien cette corrélation inverse

 

Ma question est :

Pourquoi quand il y a du Ba²⁺ il n'y a pas de Sr²⁺ et inversement?

Même si le rayon ionique doit jouer, 135 pm et 118pm pour ces deux cations :

le Sr²⁺ a un rayon plus petit, donc devrait se mettre aussi à la place de Ba²⁺?

Si bien sûr on admet que les deux éléments sont présents dans chaque roche en quantités égales au départ..

 

image.png.09edfaa888549e75b4c7f5a25485fc2c.png

Attention ce sont des enrichissements! Donc valeur négative veut dire qu'il y en a moins que dans la moyenne de la croûte continentale, mais qu'il y en a quand même

d'où le tableau ci dessous :

0 = taux inférieur à la limite de détection

 

image.thumb.png.c56c65efa632e4aba396c293e86ff89a.png

 

J'ai mis les compo dominantes car je ne retrouve plus le carnet de terrain avec le nom exact de la roche --'

D'une manière générale les carbonates sont plus riches en Ba que les silicates

Mais il n'y a pas de logique pure...

Je peux via ces échantillons ajouter : Ba et Sr sont à peu près en même quantité dans une roche quand les deux sont à peu près en même quantité? (on peut tracer une ligne horizontale à -100 -250 ppm où, sauf la dolomie, les deux éléments sont présents presque égale quantité).

Mais est ce que j'ai ajouté et presque affirmé des choses justes?..

 

Il n'y a pas d'autres roches analysées donc je n'ai que 14 roches, dont une scorie et une avec minerai (Pb)

Dans la scorie :  2% de Pb, 21% de Fe, il y a 12% de Ba pour 420ppm de Sr (SiO2 40%, CaO 6%)

 

 

 

Qqun saurait expliquer cette corrélation? Ainsi que ce seuil où les deux 'cohabitent'? ou me dire pourquoi j'ai totalement faux?

 

Je vais regarder dans les analyses de sols, sédiments s'il y a une corrélation du genre et je poste!

merci d'avance

73

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Si tu as un enrichissement en Sr dans des niveaux continentaux ou dans des profils d’alteration sous paleosols, cela risque d’être compliqué à interpréter.

notamment avec cargneules, quartzite et marbres qui sont en dehors du contexte des calcaires et dolomies

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Tu peux expliquer pourquoi stp?

 

 

 

Le Sr se retrouve dans les carbonates

Le Ba se retouve dans les feldspaths et la baryte donc déjà il y a une corrélation juste là dessus

        D'où une grosse concentration de Ba dans les roches riches en SiO et pauvres en Cao

inversement pour le Sr

 

Sur ces graphes les données brutes

 

image.png.a3bb092f4dd57b9914cf79bd38e5ae76.png

 

 

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Si tu as des boxworks et des marbres et peut etre des émersions, il y a fatalement eu des lessivages, le Sr est fixé sur quoi ? dans des carbonates solubles.

alors pour comprendre le sujet il faudrait des précisions ... sur la chronologie et nature exacte

- des dépôts

- des transformations diagénétiques (et métamorphique si c’est le cas pour les marbres)

- les fluides impliqués, les accidente tectoniques, l’enfouissement, temp...

 

comment raisonner à partir de chiffres uniquement ?

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Hmm je vais essayer d'avoir tout mais ça fait partie des inconnues l'enfouissement, l'âge, T° et P°

chronologie :

gneiss du Sapey 485Ma

quartzite triasique

on subi les déformations Alpines (zone interne)

 

n° des roches

1 gneiss

2 dolomie

3 marbre

4 micaschiste

5 quartzite

6 quartzite

8 cargneule

9 marbre

10 gneiss

11 quartzite

12 quartzite

13 quartzite

 

On sait que le Ba²⁺ et le Sr²⁺ se substituent au Ca²⁺

Ma seule question est : pourquoi a t on du Sr plus dans les CaCO3 et plus de Ba dans les SiO2

pourquoi pas l'inverse? pourquoi sont ils anti-corrélés?

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Les règles de Goldschmidt et de Pauling répondent en partie à la question.

D’après Goldschmidt, les rayons atomiques ou ioniques contrôlent les possibilités de substitution :

- substitution libre si les rayons diffèrent de moins de 15 %

- substitution limitée s’ils diffèrent de 15 à 30 %

- peu ou pas de substitution s’ils diffèrent de plus de 30 %.

Les rayons ioniques sont de 1.00 A pour Ca2+, 1.18 A pour Sr2+ et 1.35 A pour Ba2+. La substitution avec le calcium devrait être beaucoup plus facile pour le strontium que pour le baryum.

Avec un rayon trop grand, ça se comprend facilement.

Les règles de Pauling font également intervenir le nombre de coordination. Si le rayon est trop petit, le cation n’est plus en contact avec le bon nombre d’anions et le nombre de coordination ne peut plus être respecté.

http://wray.eas.gatech.edu/epmaterials2013/LectureNotes/Lecture_4_0116_composition_substitution.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Pauling's_rules

http://abulafia.mt.ic.ac.uk/shannon/ptable.php

 

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Ça serait intéressant d'avoir comme graphes/tableaux: scatter plot  Ba/Sr et matrice de corrélation de tous les éléments.

 

Généralement le Sr est plutôt assez bien corrélé au Ba. 

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Mr42 Je suis d'accord pour le Sr à la place du Ca,

Mais pourquoi Ba dans les quartzites et non du Sr?

On a des teneurs de Ba dans les quartzites de 2700ppm. L'origine peut donc être différente du Sr dans les carbonates? Le Ba peut provenir de feldspath? (vus en LM, analyses DRX à faire)

 

ploter les deux est pas très parlant :  et R² =0.27 c'est pas très élevé par rapport à Sr/CaO

image.png.517848ad24069bf913d7b7002643a2f3.png

R²= 0.71 Donc Sr Ca c'est mieux que Sr Ba

image.png.d09f654bd5edb94776f84239778e1cab.png

 

Ba/SiO ça donne R²=0.58.. donc pas très corrélé non plus

À l'histoire de feldspath avec Ba ou de baryte directement dans la roche.. je sais pas comment expliquer.

La baryte en LM c'est pas ce qu'il y a de plus facile à trouver..

D'où vient ce Ba??

 

 

Dans les sols Ba et Sr se retouvent à peu près dans les mêmes proportions, R² est plus proche de 1

image.png.41e5a8cd7192c6fb881d631ee9cbd5e7.png
 

Pour les sédiments pareil, ils sont super bien corrélés...

 

image.png.b5e8082d80754620098ed8f97d47a18e.png

Donc il sont ensemble dans les sédiments, dans le même minéral.

Alors que dans la roche ils sont séparés...

Me trompé-je?

Je ne sais pas sous quelle forme ils sont (dans les trois matériaux).

Il y a une forte corrélation en Pb, Sb, Cd, As dans les sols, donc ils sont encore sous leur forme primaire en minéraux je pense (antimoniures, arséniures etc).

Donc il faut que j'essaye de trouver un minéral au DRX qui regroupe les 2, genre brewsterite. mais qui n'était pas là au début dans les roches encaissantes

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Échantillon de la population trop réduit.

On peut pas arriver à des conclusion avec 13 analyses.

A partir d'un millier ça deviendrait intéressant.

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2 éléments pour nourrir ta réflexion:

- il y a 400 fois plus de Sr que de Ba dans l'eau de mer.

- SrSO4 est 50 fois plus soluble que BaSO4

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Problème d'argent et de temps pour faire plus que ça. Mais je suis d'accord..

Une 50aine de mesures xrf, semi-quantitatif, malheureusement, de sols ci dessous :

 

 

image.png.ff590f4ab8689a13d5420e054080cb17.png

Très bonne corrélation. Mais aux vues des différences des résultats entre ces sols présentés plus haut, envoyés au sarm, qui faisaient partie de ce groupe, il ne faut pas se fier à l' xrf,dommage j'avais 200 valeurs. (Je suis en train de calculer la fiabilité de la xrf, comme ça si elle est fiable il y aura plus de valeurs, mais elle n'a pas l'air de l'être du tout).

 

 

 

Donc SrSO4 est plus mobile que BaSO4,

Dans l'eau : c'est pour ça qu'il y en a dans les carbonates.

En revanche les quartzites issues de grès sont plus littoral que haute mer, donc le taux de Sr y est moins fort.

Ce qui ne veut pas dire qu'il y aurait 400 fois plus de Sr dans les Calcaires de  Ba dans les quartzites. Et en effet les quartzites sont plus riches en Ba que les carbonates en Sr.

Je dois donc toujours trouver cette source du Ba pour les quartzites.Mais je pense que les minéraux sont des variantes de feldspath avec Ba, je verrai bien..

Quelles sont vos sources jjnom s'il vous plaît?? (pour voir l'enrichissement de mes carbonates)

 

Si il y a corrélation, la cause peut être qu'ils sont dans le même minéral? Ils ne peuvent pas se retrouver en taux similaires côtes à côtes sans être dans le même minéral? (je parle pour la valeur R²>83)

On voit que dans les roches il n'y a pas de corrélation, le Ba est en quartzite, Sr en carbonates

Dans le sol lorsque la roche est altérée elle perd son ion

Les deux peuvent très bien former un nouveau minéral?

 

Je prends note de tout ce que vous dites merci à tous. et j'essaye de faire avancer cette machine

Merci à tous de se pencher sur ce sujet, ça fait plaisir

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Le pXRF est un tres bel outil pour degrossir la geochimie, mais malheureusement pour toi, la baryte provoque de gros biais sur cet outil!

Essaye d'analyser une barytine, et regarde notamment les valeurs de Ti et V....

 

 

 

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Le 19/03/2018 à 23:17, 73? a dit :

Bonjour à toutes et tous

 

En faisant des diagrammes de corrélation

Quel contexte d’étude ?

Un lieu, une carte, des images de cailloux

 

Citation

j'ai remarqué ce qui est dans le titre et par simple curiosité

donc aucun sujet confidentiel

 

Citation

je me pose la question qui va suivre.

 

Les données sont issues du SARM donc fiables, sur des roches de Tarentaise j'ai normalisé par rapport à Gao et al. 1998a

Peux tu montrer un résumé de cette citation ?

 

Citation

Les roches sont sédimentaires pour la plupart, il y a quartzites, schistes, dolomies, cargneules marbres calcaires

quartzite, cargneule, marbre : pas sédimentaire: filonien existe ? Pour interpréter les proportions de Ba...

 

Citation

Certaines sont bien enrichies, d'autres appauvries en élément(s).

On remarque bien cette corrélation inverse

tu vois que c’est logique selon calcaire ou roche riche en silicates

 

Citation

Ma question est :

Pourquoi quand il y a du Ba²⁺ il n'y a pas de Sr²⁺ et inversement?

Il me semble qu’avec tous les éléments apportés ce constat est normal

 

Citation

Même si le rayon ionique doit jouer, 135 pm et 118pm pour ces deux cations :

le Sr²⁺ a un rayon plus petit, donc devrait se mettre aussi à la place de Ba²⁺?

Si bien sûr on admet que les deux éléments sont présents dans chaque roche en quantités égales au départ..

 

image.png.09edfaa888549e75b4c7f5a25485fc2c.png

Attention ce sont des enrichissements! Donc valeur négative veut dire qu'il y en a moins que dans la moyenne de la croûte continentale, mais qu'il y en a quand même

On est perdu quels sont tes références ?

la croute continentale c’est vaste

 

Citation

d'où le tableau ci dessous :

0 = taux inférieur à la limite de détection

 

image.thumb.png.c56c65efa632e4aba396c293e86ff89a.png

 

J'ai mis les compo dominantes car je ne retrouve plus le carnet de terrain

« On a loupé un épisode du film. » : ce sont des mesures de terrain ou de labo ?

quel analyse est faite? Histoire de comprendre la procédure, le mode opératoire

 

Citation

 

avec le nom exact de la roche --'

D'une manière générale les carbonates sont plus riches en Ba que les silicates

Le tableau est vraiment illisible, teneur en ppm avec 4 chiffres après la virgule. % avec 2 chiffres apres la virgule.

sachant que l’analyse a peut être une imprécision de quelques unités; prendre des nombres entiers

 

la métrologie c’est aussi l’art de connaitre les incertitudes et d’exposer la mesure avec la bonne précision, ce qui contribue à la clarté de l’analyse

 

Citation

Mais il n'y a pas de logique pure...

Je peux via ces échantillons ajouter : Ba et Sr sont à peu près en même quantité dans une roche quand les deux sont à peu près en même quantité? (on peut tracer une ligne horizontale à -100 -250 ppm où, sauf la dolomie, les deux éléments sont présents presque égale quantité).

Mais est ce que j'ai ajouté et presque affirmé des choses justes?..

On dirait que tu poses une question à des collègues qui connaissent le sujet..

 

Citation

 

Il n'y a pas d'autres roches analysées donc je n'ai que 14 roches, dont une scorie et une avec minerai (Pb)

Dans la scorie :  2% de Pb, 21% de Fe, il y a 12% de Ba pour 420ppm de Sr (SiO2 40%, CaO 6%)

 

 

 

Qqun saurait expliquer cette corrélation? Ainsi que ce seuil où les deux 'cohabitent'? ou me dire pourquoi j'ai totalement faux?

on suit le fil et oups ...désolé c’est faux où ?

 

Citation

 

Je vais regarder dans les analyses de sols, sédiments s'il y a une corrélation du genre et je poste!

merci d'avance

73

un beau sujet où la reflexion geologique existe sans doute quelque part, mais pas dans ton exposé

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Cedrick : En effet... sujet suivant aha

Je vais essayer ça dès que je peux! je dirai sur le post ce qu'il y a .. si je trouve

 

 

Next :

Contexte contamination ancienne mine plomb, Peisey Nancroix, comme qqs uns de mes autres sujets.

L'étude officielle porte sur la minéralo et PTE, REE, ETM

Donc Baryte et Strontium n'en font pas tellement partie, voilà pourquoi je poste ma curiosité :

Le reste restera pour l'étude, là je veux juste débattre et comprendre sur la relation Sr/Ba

voici un lieu où des ''débats similaires'' sur quelques points ont lieu :

 

Contexte géol

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Quartzites schistes etc âge dominant Permo-Trias. Mise place chaîne varisque, sur socle cristallin (gneiss du Sapey)

litho : cargneules dolomies au dessus des quartzites

Pas de photos mais regardées par un pétrologue, analysées au SARM du coup on est confiants..

Les roches ont été prises en amont des mines, afin de trouver le fond géochimique, non contaminées

 

Pour normaliser : Gao  en 1998, a déduit de plusieurs analyses la compo moyenne de la croûte continentale :

J'ai divisé mon analyse SARM par Gao, comme ça je trouve le facteur de contamination contamination (Marrugo-Negrete et al., 2017)

le problème est que Gao c'est upper crust. Ici je devrais utiliser le NASC et le PASS pour les carbonates, quartiztes. Garder Gao pour gneiss et micaschiste.

Ce que je ferai certainement d'ici ce soir.

 

Les roches encaissantes sont peu métamorphisées (je parle des quartzites, marbres, cargneules, dolomies) voire même pas du tout. Donc on est sur roches sédimentaires du Secondaire, légèrement remaniées par les Alpes. D'où ma remarque pour NASC-PASS.

 

Voici le tableau Ba Sr SiOCaO

Analyses SARM [Spectromètre de masse (ICP-MS)]

Les valeurs sont brutes, pas d'erreurs rien, juste remis les virgules à la bonne place et fait des calculs

image.png.c0408c7b436da9ffc4c90fea910e7ff8.png

 

 

Pour la scorie, le pourcentage indique qu'il y a de la baryte dedans, où alors je ne comprends pas ce taux

ma question du faux était pour savoir si mon raisonnement était bon

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Il y a 16 heures, 73? a dit :

Donc SrSO4 est plus mobile que BaSO4,

Après, faut que Sr soit mobilisable.

Les teneurs en Sr des eaux de la Seine, de la Marne, de l'Oise augmentent brutalement quand ces rivières quittent la craie et se mettent à couler sur le tertiaire sableux.

Gao (et NASC aussi) te donne un élément de réflexion: 2 à 3 fois plus de Ba que de Sr, c'est ce qu'on a souvent pour les granites.

Les références que tu demandais:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_de_solubilités_et_de_pKs_de_sels_dans_l'eau

http://oceanplasma.org/documents/chimie.html

Ah, pour la scorie: vue l'association fréquente galène/barytine, un taux élevé de Ba dans la scorie n'a rien de surprenant. Grosso modo, la scorie est le milieu de concentration des éléments indésirables. Ba n'y est probablement pas sous forme de baryte car le minerai est souvent grillé dans un premier temps pour le désulfurer. A chercher plutôt dans les silicates et notamment les fedspaths si présents.

Il y a pas mal d'études qui ont été faites sur les scories de la métallurgie du plomb, leur altération et leur influence sur l'environnement. Avec quelques mots clés comme lead slag weathering, tu devrais dénicher quelques papiers intéressants.

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Sur terre, il y a beaucoup plus de Ca que de Ba ou de Sr et ça se retrouve dans tes échantillons. Statistiquement, Sr a beaucoup plus de chances de cristalliser avec Ca qu’avec Ba.

Dans tes données, il apparaît trois corrélations :

- positive entre Sr et Ca

- négative entre Sr et Ba

- négative entre Ba et Ca

Il est difficile de distinguer la cause de l’effet, surtout avec aussi peu de données mais j’ai quand même l’impression que le point de départ avec tes échantillons, c’est que plus ils sont riches en Ca et plus ils sont pauvres en Ba.

Sr ne fait que suivre Ca.

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Merci jjnom

juste dans oceanplasma il dit ppm = partie par milliard, ce qui est faux, cest ppb ça

ppm= million. Plus loin il se corrige, erreur d'inattention..

 

Sachant que sulfate est plus mobilisable que sulfure il faut que j'analyse à la DRX les sols et sédiments pour savoir comment se retrouvent ces éléments, et après je pourrai dire comment ils se sont transformés après grillage. Le Sr se retrouve en majorité sous SrCO3 et SrSO4, donc formes très mobiles. De plus l'ion Sr²⁺ peut se mettre n'importe où.

Je n'ai pas trouvé de sulfure de strontium sur mindat, ça existe? À part quand il est avec d'autres éléments.

2 sulfures de Ba sinon. Et un nombre de sulfates.

 

D'accord pour la scorie. Normalement d'ici quelques années il y aura plus de résultats, mais le sujet sera un peu oublié, et je ne ferai peut être pas partie de l'équipe qui s'en occupe.

 

Mr42 je vois ça aussi, jjnom m'a donné une explication qui est tout à fait convenante

 

Je refais un topo plus clair semaine prochaine, pour tout résumer et amener de nouvelles choses peut être

merci encore à tous

J'ai compris pourquoi le Ba  n'était pas dans le carbonate alors que le Sr si. maintenant je vais juste continuer à poster deux trois trucs pour confirmer ou infirmer, et mettre d'autres relations!

Stef

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