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Distribution de l’uranium, du thorium et du potassium dans les roches volcaniques de l’Afar septentrional (Ethiopie)

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Abstract

Concentrations in uranium, thorium and potassium were determined by gamma spectrometry in more than 100 samples of volcanic rocks from the material obtained during the French-Italian expedition in Dankalia (Afar-Ethiopia) (December 1967 – February 1968). These samples were taken from two geographically distinct areas:

  1. 1)

    the danakile depression (Erta Ale range, Pierre Pruvost massif, Alayta, Afdera, Borawlu).

  2. 2)

    Ethiopian high lands (Adigrate — Axum).

The values we obtained give the following contents:

Dash

  • in the Erta Ale range, for basalts, K: 0,5%, U: 1,3 ppm, Th: 3,3 ppm, Th/U: 2,6.

  • for alkaline rhyolites, U: 4,1 ppm, K: 2,3%, Th: 15,2 ppm, Th/U: 3,7.

  • in the Pierre Pruvost massif, for acid rocks, K: 3,9%, U: 3,6 ppm, Th: 13,5 ppm, Th/U: 3,8.

  • in the Borawlu centre, K: 2,8%, U: 4,6 ppm, Th: 14,7, Th/U: 3,4 for the rhyolites, K: 0,6%, U: 0,9 ppm, Th: 3,1 ppm for the basalts.

  • on the Ethiopian high lands, for the Adigrate basaltic trap rocks, K: 0,6%, U: 0,6 ppm, Th: 1,1 ppm, Th/U: 1,7 and for the Axum zone of phonolitic pinnacles, K: 3,9%, U: 2,7 ppm, Th: 14,9 ppm, Th/U: 4,9.

The Th/K and U/K ratios are particularly high compared with the usual data, except for the Pierre Pruvost massif which seems to be different from the others. The difference of Th/U ratios for basic rocks and acid rocks is meaningful. For the magma which gave the volcanism of the studied area, one can think of an evolution more especially connected with transfers of volatile elements. The strong correlations existing between potassium, uranium and thorium probably indicate the presence of groups which are distinct from a geochemical point of view in the Dankalia lavas.

Résumé

Les concentrations en uranium, thorium et potassium ont été déterminées par spectrométrie gamma dans plus de 100 échantillons de roches volcaniques provenant du matériel récolté au cours de l’expédition franco-italienne en Dankalie (Afar, Ethiopie) (Décembre 1967 – Février 1968). Ces échantillons ont été prélevés dans deux zones géographiquement distinctes:

  1. 1.

    la dépression danakile (Chaîne de l’Erta Ale, massif Pierre Pruvost, Alayta, Afdera, Borawlu).

  2. 2.

    Hauts plateaux éthiopiens (Adigrate — Axum).

Les valeurs que nous avons obtenues donnent les teneurs suivantes:

Dash

  • dans la chaîne de l’Erta Ale, pour les basaltes, K: 0,5%, U: 1,3 ppm, Th: 3,3 ppm, Th/U: 2,6. pour les rhyolites alcalines, U: 4,1 ppm, K: 2,3%, Th: 15,2 ppm, Th/U: 3,7.

  • dans le massif Pierre Pruvost, pour les roches acides, K: 3,9%, U: 3,6 ppm, Th: 13,5 ppm, Th/U: 3,8.

  • dans le centre Borawlu, K: 2,8%, U: 4,6 ppm, Th: 14,7, Th/U: 3,4 pour les rhyolites, et K: 0,6% U: 0,9 ppm, Th: 3,1 ppm pour les basaltes.

  • sur les hauts plateaux éthiopiens, pour les trapps basaltiques d’Adigrate, K: 0,6%, U: 0,6 ppm, Th: 1,1 ppm, Th/U: 1,7 et pour la zone des pitons phonolitiques d’Axum, K: 3,9%, U: 2,7 ppm, Th: 14,9 ppm, Th/U: 4,9.

Les rapports Th/K et U/K sont particulièrement élevés comparés aux données habituelies, excepté pour le Massif Pierre Pruvost qui semble se distinguer des autres. La différence des rapports Th/U des roches basiques et des roches acides est significative. On envisage pour le magma ayant donné le volcanisme de la zone étudiée, une évolution liée plus particulièrement aux transferts d’éléments volatils. Les fortes corrélations qui existent entre le potassium, l’uranium et le thorium indiquent probablement des groupes géochimiquement distincts dans les laves de Dankalie.

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Authors and Affiliations

  1. Laboratoire de Géologie Dynamique Faculté des Sciences, Paris

    J. L. Cheminee

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  1. J. L. Cheminee
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Cheminee, J.L. Distribution de l’uranium, du thorium et du potassium dans les roches volcaniques de l’Afar septentrional (Ethiopie). Bull Volcanol 34, 168–195 (1970). https://doi.org/10.1007/BF02597784

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