PARTIE 2 | La Terre interne actuelle
Ainsi on peut considérer dans un premier temps qu’un élément lithophile se
concentrera dans le manteau terrestre, alors qu’un élément sidérophile dans le
noyau. Bien sûr, un élément chimique est rarement absolument lithophile ou sidérophile, il se partage entre les deux matériaux. Mais dans le cadre de cet ouvrage,
on simplifiera le problème pour des éléments dont 1 affinité serait exclusive. Par
exemple, le magnésium semble se concentrer uniquement dans les silicates si la
température n’est pas extrême (< 4 500 °C). Alors, connaître la composition du
manteau en magnésium dans le noyau est simple : puisque l’élément est lithophile, sa concentration serait négligeable. Par bilan de masse (figure 6.11), il est
alors possible de connaître CTS la concentration massique en magnésium dans la
Terre silicatée, c’est-à-dire le manteau plus la croûte. En effet, la masse totale de
magnésium comprise dans la Terre dont la concentration massique serait celle
d’une chondrite Cch, correspondrait à la masse de Magnésium comprise dans la
Terre silicatée :
Qh _ ^TS ^TS’
où A/t est la masse de la Terre (~6 • 1024 kg) et MTS la masse de la Terre silicatée
(-4- 1024 kg). En prenant en compte ce rapport des masses, la concentration en
magnésium de la Terre silicatée sera 1,5 fois celle de la chondrite (égale à 15 %),
soit 22,8 %. Ce rapport de concentration serait le même pour tous les éléments
parfaitement lithophiles.
Figure 6.11 ! ►
Bilan de masse
entre les grands
réservoirs chimiques
de la Terre.
Terre totale
non différenciée
Manteau
Noyau
On peut adopter le même raisonnement pour les éléments parfaitement sidérophiles.
Le bilan de masse poserait que toute la masse terrestre d’un élément parfaitement
sidérophile serait dans le noyau. On aurait donc :
Qh —
^Noù A/n est la masse du noyau (-2-1024 kg) et CN la concentration massique de
I élément sidérophile dans le noyau. Dans ce cas, Cch est la concentration massique
de 1 élément sidérophile dans la chondrite. Ainsi, la concentration massique de
1 élément sidérophile dans le noyau correspondrait à trois fois la concentration dans
la chondrite. Pour le tungstène par exemple, la concentration dans la chondrite est
0.090 mg kg-', ce qui donnerait 0,03 mg • kg-1 dans le noyau.
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Ainsi on peut considérer dans un premier temps qu’un élément lithophile se
concentrera dans le manteau terrestre, alors qu’un élément sidérophile dans le
noyau. Bien sûr, un élément chimique est rarement absolument lithophile ou sidérophile, il se partage entre les deux matériaux. Mais dans le cadre de cet ouvrage,
on simplifiera le problème pour des éléments dont 1 affinité serait exclusive. Par
exemple, le magnésium semble se concentrer uniquement dans les silicates si la
température n’est pas extrême (< 4 500 °C). Alors, connaître la composition du
manteau en magnésium dans le noyau est simple : puisque l’élément est lithophile, sa concentration serait négligeable. Par bilan de masse (figure 6.11), il est
alors possible de connaître CTS la concentration massique en magnésium dans la
Terre silicatée, c’est-à-dire le manteau plus la croûte. En effet, la masse totale de
magnésium comprise dans la Terre dont la concentration massique serait celle
d’une chondrite Cch, correspondrait à la masse de Magnésium comprise dans la
Terre silicatée :
Qh _ ^TS ^TS’
où A/t est la masse de la Terre (~6 • 1024 kg) et MTS la masse de la Terre silicatée
(-4- 1024 kg). En prenant en compte ce rapport des masses, la concentration en
magnésium de la Terre silicatée sera 1,5 fois celle de la chondrite (égale à 15 %),
soit 22,8 %. Ce rapport de concentration serait le même pour tous les éléments
parfaitement lithophiles.
Figure 6.11 ! ►
Bilan de masse
entre les grands
réservoirs chimiques
de la Terre.
Terre totale
non différenciée
Manteau
Noyau
On peut adopter le même raisonnement pour les éléments parfaitement sidérophiles.
Le bilan de masse poserait que toute la masse terrestre d’un élément parfaitement
sidérophile serait dans le noyau. On aurait donc :
Qh —
^Noù A/n est la masse du noyau (-2-1024 kg) et CN la concentration massique de
I élément sidérophile dans le noyau. Dans ce cas, Cch est la concentration massique
de 1 élément sidérophile dans la chondrite. Ainsi, la concentration massique de
1 élément sidérophile dans le noyau correspondrait à trois fois la concentration dans
la chondrite. Pour le tungstène par exemple, la concentration dans la chondrite est
0.090 mg kg-', ce qui donnerait 0,03 mg • kg-1 dans le noyau.
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