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(