Le potassium (K), le thorium (Th) et l’uranium (U) sont des traceurs utiles de la différenciation de la croûte terrestre et des processus secondaires, car ces éléments se concentrent cours des processus magmatiques, et on des degrés de mobilités divers au cours de l’altération. Leur concentration peut être cartographiée par des spectromètres gamma aéroportés ou en orbite mesurant l’activité naturelle de 232Th, 40K et 238U/235U. Ces données sont couramment utilisées pour la cartographie géologique et l’exploration des ressources minérales sur Terre et ont été produites pour d’autres planètes de notre système solaire.
Cependant, les concentrations mesurées depuis l’espace sont obtenues à une échelle (plusieurs centaines de m à plusieurs centaines de km) qui diffère de plusieurs ordres de grandeur de l’échelle du pétrologue (l’échantillon de roche). Dans le cas de Mars, il existe un décalage notable entre les concentrations de K, Th dans la plupart des météorites martiennes et celles des données orbitales. Nous observons un désaccord similaire lorsque des levés radiométriques aéroportés sur des segments de la croûte continentale sont comparés aux analyses d’échantillons de roche.
Nous montrerons à partir de campagnes de mesures réalisées en Afrique de l’Ouest que les distributions de ces éléments sont asymétriques à petite échelle, et que ces distributions évoluent en fonction de l’échelle de mesure. Cet effet bien connu (théorème de la limite centrale) offre une explication simple du décalage entre les distributions géochimiques observées dans les données satellites ou aéroportées et celles observées à partir d’échantillons de roche.
Sur Mars, ce résultat implique la présence de roches différenciées disséminées, ajoutant une preuve supplémentaire de la diversité magmatique à l’échelle planétaire. Sur Terre, nous verrons que de facteur d’échelle doit être pris en compte lors d’une utilisation quantitative (e.g., analyses pétrologiques, bilan des éléments radiogéniques) des données radiométriques aéroportées.
