1.2.1.1. Héritage et altération :
L'altération physique des roches est l'une des origines
des minéraux argileux. Ceux qui en résultent sont
différents de par la nature des roches mères et du climat.
En climat froid, l'altération est faible, les
minéraux argileux sont identiques ou peu différents des
minéraux de la roche mère (illite et chlorite), en climat chaud
et humide, l'hydrolyse est poussée et donne de la kaolinite en milieu
drainé et des smectites en milieu confiné. En climat
tempéré et humide, l'altération est modérée,
il apparaît des interstratifiés, des illites, des chlorites
dégradées et des vermiculites.
1.2.1.2. Transformation des minéraux argileux par
dégradation et aggradation :
La transformation des minéraux argileux consiste en une
modification du minéral argileux tout en conservant son type de
structure (Millot, 1964).
On trouve la transformation par dégradation
(soustraction d'ions) et par aggradation (fixation d'ions
supplémentaires). Ces transformations ont lieu aussi bien au cours de
l'altération que pendant la sédimentation et la
diagenèse.
Ci-dessous un exemple de processus de dégradation
(gauche à droite) et d'aggradation (droite à gauche) (Millot,
1964).
Illite Interstratifié I/V vermiculite
Interstratifié I/V montmorillonite
Dégradation
Aggradation
1.2.1.3. Néoformation en milieux confinés
:
Dans ce cas les minéraux argileux sont formés
par précipitation d'ions en solution (silicium, aluminium et potassium)
susceptibles de réagir entre eux quand ils sont mis en contact par
diffusion ou mélange. Ainsi, on connaît les types suivants de
néoformations :
- Les argiles fibreuses se forment dans des zones à
saison sèche marquée, dans des croûtes calcaires, dans des
milieux évaporitiques sur salés (exemple : néoformation de
sépiolite par concentration d'ions par évaporation).
- Certains minéraux argileux se forment en surface
à partir des ions en solution :
? néoformation de glauconie (illite ferrifère) dans
les vases littorales
? néoformation des "argiles rouges des grands fonds"
(smectites ferrifères provenant Des vases calcaires et siliceuses et des
cendres volcaniques).
1.2.2. Contexte de formation des sols argileux :
La sédimentation océanique argileuse est
directement liée au type d'altération régnant sur les
continents voisins et dépend donc de la latitude et de la nature de la
roche mère, mais aussi de l'éloignement des sources ainsi que des
conditions physico-chimiques régnant dans la zone de
sédimentation.
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CLIMAT
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ORIGINE DES ARGILES
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MINERAUX FREQUENTS
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Glaciaire
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Héritage
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Illite, chlorite, ...
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Boréal
tempéré
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Héritage, transformation
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Vermiculite, interstratifiés,
illite, chlorite,
smectites, ...
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|
Méditerranéen
Subtropical
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Héritage, transformation,
néoformation
|
Smectites, ...
|
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Désertique
|
Héritage
|
Illite, chlorite, ...
|
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Equatorial
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Néoformation
|
Gibbsite, kaolinite, ...
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Tableau 1.1: Occurrence des minéraux argileux dans les
sols en fonction du climat.
La nature minéralogique des argiles dépend aussi de
la roche mère :
? La kaolinite provient de l'altération des roches
magmatiques grenues et acides
(feldspaths principalement).
? L'illite de l'altération des roches magmatiques et
métamorphiques.
? Les smectites de l'altération des roches volcaniques.
? Les attapulgites et sépiolites (argiles fibreuses) sont
associés à des dépôts lagunaires.
Ces différentes familles d'argile, associées
à d'autres minéraux d'origine détritique (quartz
essentiellement) et/ou chimique (calcite, dolomite essentiellement) et à
des minéraux accessoires sont les constituants principaux des sols
argileux. Leurs caractéristiques mécaniques et
géotechniques sont directement liées à la nature des
minéraux argileux et aux transformations diagénétiques
subies par la suite.
Les marnes sont des matériaux d'origine chimique,
biochimique ou détritiques dont la quantité en carbonates est
comprise entre 35 et 65 %, le terme d'argile calcaire est utilisé pour
un pourcentage en carbonates compris entre 5 et 35 %.
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