F – Les méthodes d’études
Sujet Organisation Echelle

Paysage

km m Profile

Les minéraux argileux peuvent être étudiés à différentes échelles, de l’atome au paysage avec des méthodes appropriées

Echantillon
Fraction argileuse

cm

mm 100Å 10Å 2~6 Å

Tactoïde Feuillet

Octaèdre

Tétraèdre

Microscopie électronique à transmission (MET) Microscopie électronique à balayage (MEB) Analyse thermo-gravimétrique (ATG) Analyse thermique différentielle (ATD) Infrarouge Diffraction des rayons X RMN - MAS

1 - Diffraction des rayons X
La diffraction des rayons X consiste à appliquer un rayonnement de la longueur d’onde des rayons X (0.1 < λ < 10nm) sur un échantillon argileux orienté ou non. Le rayonnement pénètre le cristal, il y a absorption d’une partie de l’énergie et excitation des atomes avec émissions de radiations dans toutes les directions. Les radiations émises par des plans atomiques qui sont en phases vont engendrer un faisceau cohérent qui pourra être détecté.

La condition pour que les radiations soient en phase s’exprime par la loi de Bragg : nλ = 2d sinθ où, n : nombre entier correspondant à l’ordre de la diffraction λ : longueur d’onde du rayonnement utilisé d : espace basal (espace atomique ou inter-réticulaire), θ : angle de diffraction Chaque famille argileuse sera caractérisée par sa valeur de d.

Il existe plusieurs méthodes de préparation des échantillons. Les différentes méthodes visent à orienter au maximum les minéraux argileux de façon à renforcer leur réflexion principale liée aux plans (00l).

La méthode de la sédimentation sur lame de verre après séparation granulométrique selon la loi de Stokes et décarbonatation préalable.

Identifications des minéraux argileux simples

Après diffraction, on obtient un diffractogramme d’énergie du faisceau diffracté en fonction de l’angle de diffraction 2 θ. Dans ce diffractogramme, on peut convertir les valeurs angulaires en espace basal d en appliquant la loi de