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Des gisements majeurs de Li sont liés au magmatisme granitique peralumineux en contexte tardi-orogénique mais les conditions de fusion partielle et les protolithes impliqués dans la genèse des granites et pegmatites à métaux rares (Li-Cs-Ta-Nb-Sn-Be-F) demeurent mal contraints. Des analyses géochimiques in situ des éléments traces sur les silicates des métapélites et orthogneiss du dôme anatectique du Velay, ainsi que des granites associés, ont été couplées à de la modélisation géochimique pour déterminer le partage du Li et du F lors de la fusion crustale. Les concentrations en Li de la biotite et de la cordiérite des métapélites anatectiques diminuent de ~700 à 825°C, reflétant son comportement incompatible et l'appauvrissement en Li du liquide silicaté lors de la fusion-déshydratation de la biotite. En revanche, les concentrations en F de la biotite sont corrélées positivement à la température, indiquant que Li et F sont découplés lors de la fusion des métapélites ; les liquides silicatés les plus riches en Li (~200-400 ppm) sont produits en-dessous de 750°C tandis que les plus riches en F (~0,2-0,4 %pds) sont produits au-dessus de 825°C. Par conséquent, la fusion partielle des métapélites n'est pas susceptible d'engendrer des granites à métaux rares riches en F-Li, mais produit des liquides similaires à ceux en équilibre avec la biotite des granites peralumineux à cordiérite régionaux. En revanche, les compositions des liquides silicatés calculées en équilibre avec la biotite des orthogneiss peralumineux anatectiques présentent des concentrations en Li plus élevées, similaires à celles équilibrées avec la biotite des granites peralumineux à muscovite régionaux. La fusion-déshydratation de la muscovite et de la biotite dans les orthogneiss se produit dans une gamme de température restreinte (690-730°C) permettant la production de liquides silicatés enrichis simultanément en F (0,3-1 %pds) et en Li (~600-1350 ppm), qui, après 80–90 %pds de cristallisation fractionnée, peuvent atteindre la composition d'un granite à métaux rares (~10 000 ppm Li ; ~2 %pds F). Cette étude suggère que la «re-fusion» de granites peralumineux («cannibalisme»), suivie de différenciation magmatique, est un mécanisme viable pour générer des granites à métaux rares.