Élément incompatible

Au cours de la cristallisation fractionnée d'un magma et de la création de magma par fusion partielle du manteau et de la croûte terrestre, les éléments qui ont du mal à pénétrer dans les sites cationiques des minéraux, sont concentrés dans la phase de fusion du magma (phase liquide).

Deux groupes d'éléments incompatibles qui ont du mal à entrer dans la phase solide sont connus par des acronymes :

• Un groupe comprend des éléments ayant un grand rayon ionique, tels que le potassium, le rubidium, le césium, le strontium, le baryum (appelés LILE, ou éléments lithophiles à grands ions),
• et l'autre groupe comprend des éléments de grandes valences ioniques (ou charges élevées), tels que zirconium, niobium, hafnium, terres rares (REE), thorium, uranium et tantale (appelés HFSE, ou éléments à haute intensité de champ)[1].

Pour les terres rares (série Lanthanide), une autre façon de classer les éléments incompatibles est la masse :

• les éléments des terres rares légères (LREE) dont La, Ce, Pr, Nd et Sm,
• et les éléments des terres rares lourdes (HREE) dont Eu - Lu.

Les roches ou magmas riches ou faiblement appauvris en éléments des terres rares légères sont appelés "fertiles", et ceux qui ont de forts appauvrissements en LREE sont appelés "appauvris"[2].