Les péridotites et les pyroxénolites du massif ultrabasique des Beni Bouchera: une étude expérimentale entre 1100 et 1550° C, sous 15 à 30 kilobars de pression sèche

Abstract

The study is the result of 94 high temperature high pressure runs, made with “piston cylinder” apparatus, on 4 pyroxenite samples and I peridotite from Beni Bouchera (Morocco). The Peridotite solidus has been approximately determined together with the spinel-lherzolite to garner-lherzolite transition. Liquidus and solidus curves and cristallisation sequences are determined for the pyroxenites by 25° C intervals, at 15, 20, 25, 27 and 30 kilobars. Initial compositions have cotectic points, one of them lying near 1500° C and 28,5 kbs., in the vicinity of Peridotite's solidus curve; the others were not accurrately determined but are certainely at lower temperatures and pressures.

Both experimental results and petrological evidence lead to the conclusion that the pyroxenite composition with the highest temperature and pressure cotectic point which coincides with the peridotite's solidus would be the primary melt expressed by a garnet peridotite during a partial melting process in the Earth's upper Mantle; other pyroxenite compositions would come from fractionation of this primary liquid.

Résumé

Cet article utilise les résultats de 94 expériences menées, à haute température et haute pression, à l'aide d'un appareillage ≪piston-cylindre≫, sur 4 échantillons de pyroxénolite du massif ultrabasique des Beni Bouchera et sur un échantillon de la péridotite encaissante. La position du solidus de la péridotite a été fixée approximativement ainsi que la limite des champs de la lherzolite à spinelle et de la lherzolite à grenat. La position des courbes de liquidus et de solidus, et les suites de cristallisation observées dans l'intervalle compris entre ces 2 courbes, ont été déterminées pour les pyroxénolites, de 25 en 25° C, à 15, 20, 25, 27 et 30 kbs. Les résultats obtenus montrent plus ou moins clairement l'existence d'un point cotectique pour chacune des compositions basiques initiales; le premier de ces points, situé vers 1500° C et 28,5 kbs., est à peu près sur le solidus de la péridotite; les autres ne sont pas fixés avec précision mais doivent être à des températures et à des pressions inférieures. La confrontation des données expérimentales et de l'observation pétrographique permet de proposer les interprétations suivantes: l'échantillon dont le diagramme de phases présente un point cotectique situé sur le solidus de la péridotite doit avoir une composition voisine de celle d'un liquide primaire exprimé par une péridotite à grenat lors d'un processus de fusion partielle dans le Manteau Supérieur; les autres pyroxénolites auraient pour origine des liquides résiduels obtenus par cristallisation fractionnée du liquide primaire.