Pédologie - cours

Généralité sur les argiles

Généralité sur les argiles

Les argiles sont des silicates à textures phylliteuse (bidimensionnelle) ou fibreuse (monodimensionnelle) de taille ne dépassent pas les deux microns (CAILLERES et al., 1982).

Un sol argileux comporte une teneur significative en particule égale ou inférieur à 2 ụm (CHAMAYOU et LEGROS., 1989) il absorbant beaucoup plus l’eau et devient plastique et collant (HILLEL., 2005). Dans l’unité de base les argiles sont formé de feuillet.

Le comportement des argiles se traduit par des propriétés tout a fait exceptionnelles notamment par une aptitude à s’associer avec l’humus qui est à l’origine de l’établissement et de la stabilité de la structure du sol. (TESSIER., 1994).

Les schistes, 50 à 80 % et les roches éruptives donnent, par décomposition, des argiles.

Leur importance économique est considérable puisqu’elles sont employées dans de nombreuses industries : céramique, porcelaine, briques et tuiles, ciments, réfractaires et produits émaillés, fonderie, chimie, affinage, boues de forage, colorants, adsorption de matières organiques, pigments. Les argiles employées dans les différentes fabrications énumérées ci-dessus sont très variables en nature et en composition. Elles sont constituées par une fraction argileuse et une fraction non argileuse (quartz, feldspaths, minéraux lourds, oxydes de fer et d‟alumine, matières organiques).

En général les argiles sont des aluminosilicates associés dans le réseau à l’oxygènes au sodium, au magnésium au calcium.

1- La bentonite

1-1- Historique

L’éxpression bentonite à été introduite pour la premier fois par le géologue américain KHIGHT en 1988 elle dérive de Fort benton, région de Rock Green à wyoming aux tétas unis (SIGG., 1991) .qui signifié une argile colloïdale naturelle.

1-2-Généralité sur la bentonite

Les bentonites sont, des matériaux argileux essentiellement composés de smectites (la montmorillonite faisant partie du groupe des smectites). La bentonite a la propriété de gonfler au contact de l‟eau en donnant un gel plus ou moins épais. De très nombreux gisements ont été découverts dans le monde. Du point de vue génétique, les principaux gisements de bentonites sont généralement issus de la transformation en place de cendres volcaniques vitreuses, en milieu aqueux, ou bien proviennent de l’altération hydrothermale de roches volcaniques. Certaines couches d‟argiles sédimentaires, suffisamment riches en smectite, peuvent également constituer des gisements de bentonite.

Selon leur origine les bentonites présentent des propriétés différentes ; Sur le plan minéralogique la bentonite est un silicate d’alumine hydraté du groupe des Montmorillonites et qui regroupe de type d’argile.

  • les bentonites sodiques naturelles (gonflantes et actives naturellement)
  • les bentonites calciques naturelles (peu gonflantes).

1-3- Propriété de la bentonite

  • Sa grande surface spécifique, de l’ordre de 750à 800 m2/g est à l’origine de sa capacité d’adsorption considérable (SIGG., 1991).
  • Sa grande capacité d’échange cationique (50 à 150meq/100g) intensifie les échanges entre les éléments de la solution et le complexe adsorbant du sol (ENGELTHALER et al ., 1983) cette propriété permet de constitué un réserve nutritif important pour les racines.
  • Une capacité de gonflement qui entraîne de son volume au contacte de l’eau un gramme d’argile peut absorber jusqu’à 20 grammes d’eau (PETR., 1985) selon HALILAT et TEZIER., 2006 la teneur en eau retenue par le matériau augmente avec la teneur en argile.

Pour le groupe des montmorillonites, BOUISINA et MEHIRI., 1997 ; et HALILAT et TEZIER., 2006 notent une nette amélioration des caractéristiques physiques chimiques et hydriques des sols sableux après amendement avec c’est types d’argiles.

2- Bentonite de Mostaganem

Le gisement de bentonite de Mostaganem est situé 37 km au Nord-Est du chef lieu de la wilaya dans une localité appelée Mzila La bentonite de Mostaganem elle destiné généralement a l’industrie pétrochimique D’âpres (B E N T AL., 2002) la bentonite de Gisement de Mzila elle est plus sodique, La bentonite Calcique elle a un indice de gonflement faible par contre la bentonite sodique elle plus gonflante. La bentonite est une argile riche en montmorillonite qui présente une capacité d’échange cationiques (C.E.C) élevée et ayant des propriétés de gonflement et de plasticité remarquable.

Tableau 1 : Caractéristiques physico-chimiques de la bentonite de Mostaganem.
Argile% Limon% Sable% CEC
(cmolc/kg)
Na/CEC
(%)
Surface
spécifique
(m2/g)
Bentonite 63 20 17 49 77 347
Tableau 2 : Composition chimique de la bentonite brute de Mzila Mostaganem
Composant
de la
bentonite
SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O K2O FeO3
Teneur en
%
61.2 13.50 4.52 2.78 1.57 1.73 3.55

3- Domaine d’utilisation :

Parmi les applications principales de la bentonite dans le monde on peut citer :

  • les forages
  • la fonderie
  • l’industrie
  • la céramique
  • l’industrie des pesticides et textiles
  • le traitement des eaux
  • l’industrie nucléaire

En agriculture, la bentonite connaît beaucoup d’application elle permet de mettre en valeur les terres à texture très légère (ENGELHATER et al., 1985). Et protégé les sols contre l’érosion éolienne .de point de vue économique l’application de la bentonite en agriculture permet d’améliorer la structure des sols sableux successibles d’augmenter la production et d’économiser l’eau et les éléments fertilisant. HALILAT et TESSIER., 2006 ont montré que la bentonite améliore les paramètres chimiques des sols sableux.

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