PES457 INTRODUCTION A LA GEOCHIMIE

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R É P UBLIQU E D U
C A M E R O U N
P A I X – T R A V A I L -
P A T RI E
Université de Douala
Faculté des Sciences
R E P UB L I C O F
C A M E R O O N
P E A C E – W O R K -
F A T H E R L A N D
The University of Douala
Faculty of Science
Département des Sciences de la Terre
Department of Earth Science
STE4/ MASTER 1
PETROLOGIE ET STRUCTURALE
PES 457 :
INTRODUCTION A LA
GEOCHIMIE

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Lundi, 19 septembre 2022
PES 457 : Introduction à la géochimie
enseignants
 Dr. TCHUIMEGNIE TCHONGANG NICAISE BLAISE
 Dr. NJOMBIE WAGSONG PATRICK MERLIN
HEURE
 CM : 30H
 TD : 20H
 TPE : 10H
CREDIT
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I. CONSEIL METHODOLOGIQUE
EN PS 457 Pour une bonne prise de note, nous avons besoin : d’un ordinateur portable, d’une
maîtrise des logiciels, d’un cahier de 300 pages au moins, 4 bits de couleur bleu ; rouge ; noir
et vert, des crayons, une règle graduée de 30 cm minimum, une gomme blanche, une boîte
académique.
II. LE PROGRAMME
La PS 457 intitulé introduction à la géochimie comporte plusieurs chapitres et trois grandes
parties :
PARTIE 1 : LES ELEMENTS TRACES MAJEURS
Chapitre 1: éléments traces et majeur
Chapitre 2 : variation des éléments chimiques au cours des processus de différenciation
magmatique
Chapitre 3 : géochimie des roches métamorphiques et sédimentaires
PARTIE 2 : LA GEOCHIMIE ISOTOPIQUE
Chapitre 4 : Isotope radiogénique en pétrogenèse
Chapitre 5 : points diagramme de corrélation isotopique
Chapitre 6 : utilisation des isotopes de carbone
Chapitre 7 : utilisation des isotopes du soufre

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Chapitre 8 : notion d’Epsilon
Chapitre 9 : notion des isotopes stables
PARIES 3 : LES DATATIONS RADIOMETRIQUES
Chapitre 10: datation radiométrique
GENERALITE
La PS457 intitulé introduction à la géochimie porte sur la compréhension des éléments
chimiques et des différentes méthodes d'analyses. Pour la bonne compréhension de la
pétrogenèse, l'étudiant doit être capable de maîtriser et connaître :
 la géochimie des ETM,
 la géochimie isotopique,
 la radio chronologie.
De ce fait, le tableau périodique de Mendeleïev reste l'outil de base d'un géochimiste. Pour ce
qui est de la géochimie, nous parlerons tour à tour des éléments traces, majeur et des isotopes.
Quant à la géochimie radio métrique, et parlera des différentes méthodes de datation en fonction
des grands groupes de roche. La reconstitution de la Pangée restant l'outil d'étude du géologue
il est important pour nous de reconnaître les matériaux de la lithosphère la structure interne du
globe terrestre. Tous ces éléments et méthodes donc nous permettons de mieux comprendre les
roches magmatiques et leurs processus. Ceci se résume donc à la compréhension des
diagrammes de Harker, des aranogramme, les diagrammes binaires ternaires liés à la
source.
La géochimie est une discipline des sciences de la terre qui étudie le chimiste ou la chimie des
matériaux elle est donc basée sur la compréhension et le comportement des éléments
chimiques de Mendeleïev.

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PARTIE 1 : LES ELEMENTS TRACES MAJEURS
Ce sont des éléments chimiques qui permettent la nomenclature des roches et la compréhension
des processus de la pétrogenèse.
CHAPITRE 1: ELEMENTS TRACES ET MAJEUR
Le tableau périodique de Mendeleïev qui comporte 118 éléments chimiques un outil
indispensable de toujours chimiste. Dans ce dernier, les éléments chimiques sont classés en
fonction de leur nature, charge, rayon atomique....ainsi on distingue dans ce tableau des lignes
et des colonnes.
I. ELEMENTS MAJEURS
Ce sont des éléments chimiques qui s’expriment en % de poids d’oxydes (wt%) classées par
ordre de charge et d’incompatibilité décroissant avec des %>1. Ces éléments majeurs sont: Si,
Ti, Al, Fe, Mn, Mg, Ca, Na, K, H. Les teneurs de ces éléments sont : SiO2, TiO2, K2O, FeO,
Fe2O3, Al2O3, MgO, CaO, Na2O, P2O5, H2O.
Ces éléments sont analysés par la méthode i c p sur roche totale ou sur les minéraux ou encore
par Microsoft électronique caméra SX 100(cas des minéraux).
Remarque : les éléments majeurs permettent d'avoir la norme CIPW.
Depuis de nombreuses années, on utilise les données de l'analyse chimique des éléments
majeurs pour avoir une idée précise des roches étudiées. Cette analyse chimique des éléments
majeurs permet aussi de mettre en évidence les foliations, évolution minéralogique majeur, la
nomenclature et la nature de la roche point elle peut se traduire par des diagrammes binaire ou
ternaire point les diagrammes binaire étant ceux de Lebas et Al (1986), le Maître (2002) qui est
un diagramme d'onde l'abscisse est représenté soit par SiO2 soit par MgO point MgO et s i O2
sont appelés indice de différenciation (id).
Quant aux diagrammes ternaires, c'est le cas de l’AFM où:
 A= Na2O + K2O donc la somme des alcalins
 F = FeO + Fe2O3 donc la somme des fers
 M = MgO
Ce diagramme ternaire permet de distinguer les différentes séries magmatiques.
Le diagramme Ab-Or-An (Albite - Orthose - Anorthite) permet de faire la classification des
roches plutoniques à travers la norme CIPW.
IA= indice d’alcalinite=Na2O + K2O/ (SiO2-43)*0, 17
Indice de différenciation ID = (Na2O +K2O)/ ((SiO2-43) *1,17)

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Jeudi, 06 octobre 2022
Les éléments majeurs permettent également d'avoir la norme CIPW qui est une représentation
virtuelle des minéraux d'une roche et qui permet également de distinguer les séries et la nature
d'une Roche. Cette norme est issue de 4 chercheurs américains Crost, -Idenl, -Pilson et
Washington.
Cette norme s'exprime à travers le diagramme Ne-Ol-Di-Hy-Qz. Ce diagramme comprend 3
domaines à savoir le domaine alcalin, le domaine transitionnel et le domaine tholéiitique.
(Schéma)
Ce diagramme a pour auteur Yoder et Tiller (1962).
La norme des roches plutoniques permet de savoir si la roche est hyper alumineuse, alumineuse,
méta alumineuse ou hyperalcaline. Pour les délimiter, on utilise le diagramme binaire présentant
les types de granite et les différents champs. Pour les représenter, il faut calculer les proportions
molaires des oxydes considérés.
Schéma
NB: pour les roches alcalines et hyperalcalines, l'indice de différenciation le plus sollicité est le
Mg Number (Mg#) ou encore le MgO.
Calcul du Mg #:
*100, de Zhang et al 2011
Avec 
 0,15
II- LES ÉLÉMENTS TRACES
Ce sont des éléments chimiques qui ont une teneur inférieure à 0,1% et qui s'expriment en ppm
ou ppb. Ces éléments sont obtenus par ICPMS sur roche totale ou sur minéraux réalisé par un
appareil HRICP-MSthermoelectronTMélement2.
De par leur comportement et par rapport à la valeur de KD, on distingue 3 sous-groupes
d'éléments traces repartis en 2grands groupes:
- les éléments traces compatibles
- les éléments traces incompatibles
* Les terres rares
D'après Sun et Mc Donough (1989) on distingue 36 éléments traces. D'après Barrât et Al, on
distingue 47 éléments traces.
TAF :