Gologie des argilesChapitre 2 Mthodes Chapitre 2 Mthodes Notion
dchelle Les minraux argileux peuvent tre tudis diffrentes chelles,
de latome au paysage
avecdesmthodesappropries(Fig.2.1&2.2).Lobservationdelamesmincespermetune
approche micro-morphologique qui consiste tudier la distribution
des argiles dans la roche
sdimentaireoulessols.Lafabriqueouagencementdesparticulesargileusesstudieviala
microscopielectroniquebalayage(MEB,SEM);lamorphologiedesparticulessobserve
pluttaumicroscopetransmission(MET,TEM).Ledegrdhydratationdesassemblages
argileuxsobtientviadesanalysesthermiquediffrentielle(ATD,DTA)outhermo-
gravimtrique(ATG,TGA).Ltudelchellemolculaireestobtenueparspectroscopie
infrarouge(IR),lchelleatomiqueparmicroscopielectroniquetransmissionhaute
rsolution (HRTEM). La composition minralogique des assemblages
argileux est dduite par la diffraction des rayons X (DRX, XRD).
Figure 2.1- Etudes des argiles diffrentes chelles (Thorez, 1989) A
lexception de la XRD, les mthodes dtudes ne sappliquent gnralement
que sur des
phasesargileusespuresousimples.Lesrsultatssurphasemixte,parexempledes
assemblagesargileuxnaturelsdesols,sdimentsourochessdimentaires,nesontpas
interprtables. 12Gologie des argilesChapitre 2 Mthodes Figure 2.2
Mthodes dtude des argiles diffrentes chelles (Velde, 1992) Echelle
dobservation dcroissante DTA et TGA
LesminrauxargileuxcomprennentdiffrentstypesdeauoudionsOHdansleur
structure, caractriss par leur nergie de liaison (Fig.
2.3a).Lanalysethermo-gravimtriqueconsistesuivrelaperteenpoidsdunminralargileux
en fonction de la temprature de chauffe. La courbe comporte
diffrents paliers correspondant la perte des diffrents types deau
(Fig. 2.3b): - perte de leau adsorbe, gnralement vers 80-90C,
correspondant une perte en poids de
1%;-pertedeleauzolitiquec--dleaucomprisedanslescanauxdesargilesfibreuses,il
sagit dune quantit fixe et limite se produisant vers 100-150C; -
perte de leau adsorbe dans lespace interfoliaire, dispose en 1 ou 2
couches, vers 100-200C; -perte de leau cristalline c--d des ions OH
de la structure, dbute partir de 500C.13Gologie des argilesChapitre
2 Mthodes Figure 2.3 Localisation de leau dans les argiles (Velde,
1992) Figure 2.3b Courbe de perte en poids lors dune analyse
thermo-gravimtrique (Velde, 1992).
Lanalysethermiquediffrentielleestbasesurlesractionsthermiquesquiseproduisent
lorsquunminralestchauff(Fig.2.3c).Lesvariationsdetempraturessontreportesen
fonctiondutempsetdelatemprature.Lacourbeenregistrelespertesdeau(ractions
endothermiquesgnralement)maisaussilesrecristallisationsetlesrecombinaisons
(ractions exothermiques). Figure 2.3c Mesure des variations de la
temprature lors dune analyse thermique diffrentielle (Velde,
1992).14Gologie des argilesChapitre 2 Mthodes Ces mthodes sont
importantes dans le domaine des cramiques. Le tableau 2.2 rsume les
donnes TGA et DTA pour diffrentes argiles. Table 2.2a ATD (Eslinger
& Peaver, 1988) Table 2.2b ATG (Eslinger & Peaver,
1988).15Gologie des argilesChapitre 2 Mthodes IR
Lamthodedespectroscopieinfrarougeconsistesoumettreunesuspensionargileuse
dilue(