Etude des associations argile-oxyde: organisation des constituants d'un materiau ferrallitique

Un matériau ferrallitique de Casamance (Sénégal) a été choisi comme modèle pour aborder l’étude des relations entre les constituants cristallisés et amorphes des sols. L’objet du présent article est d’analyser l’organisation de ces deux sortes de constituants de ce matériau. Deux approches complémentaires ont été suivies pour étudier l’organisation de ce matériau constitué de quartz, de kaolinite et d’oxyhydroxydes de fer. L’une d’elle a consisté à visualiser l’arrangement des constituants à l’aide des techniques de microscopie électronique, l’autre à déterminer les caractéristiques géométriques de l’espace poral en utilisant la porosimétrie à mercure. On sait depuis les travaux de CHAUVEL (1977) que ce matériau est constitué de micronodules isotropes dont la taille moyenne est de l’ordre de 100 μm. Le présent travail a permis de montrer que les micronodules sont eux-mêmes formés par la juxtaposition de domaines de quelques μm3 à l’intérieur desquels les cristallites de kaolinite forment un assemblage anisotrope. L’analyse simultanée des différents niveaux d’organisation et de la géométrie de l’espace poral a permis en outre de préciser l’origine de la porosité de ce matériau. Enfin l’approche utilisée illustre l’apport de la porosimétrie à l’étude de la structure des matériaux du sol.

A ferralitic material from Casamance (Senegal) was chosen as a model for an initial study of the relations between crystalline and amorphous constituents of soils. The purpose of the present paper is to analyse the organization of these two kinds of constituents in the ferralitic material. Two complementary approaches were taken to study the organization of this material, which contains quartz, kaolinite and iron oxihydroxides. The first is to vizualize the ordering of the constituents by using electronic microscopy techniques, the second is to characterize the geometry of the pore space by using mercury porosimetry. On the basis of previous work by CHAUVEL (1977), it is known that this material is formed from isotropic micronodules about 100 μm in diameter. The present work shows that the micronodules themselves are formed by the juxtaposition of domains of a few μm3 and that crystallites of kaolinite are organized anisotropically inside. In addition, the simultaneous analysis of the various levels of organization and the geometry of the pore space permit one to specify the origin of the porosity of this material. Finally, this approach illustrates the usefulness of mercury porosimetry to the study of the structure of soil materials.