Stabilité physico-chimique des smectites et de l'illite en présence de solutions chargées en électrolytes : étude expérimentale à 150°C

par Mohamed Boutiche

Thèse de doctorat en Géosciences et matières premières

Sous la direction de Michel Cathelineau.

Soutenue en 1995

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

Le président du jury était Bernard Poty.

Les rapporteurs étaient Pierre Barbey, Joëlle Duplay.


  • Résumé

    Les interactions chimiques entre des solutions utilisées dans les boues de forage, et différents types d'argiles ont été étudiées dans des conditions P, T proches de celles des forages (150°C) afin de déterminer les conséquences éventuelles sur la stabilité des argilites. Le travail a été conduit essentiellement de manière expérimentale, en utilisant différentes solutions: eau pure, NaOH (pH 8, 10, 12), KCl (0,1, 1, 2 mol. /l), eau de mer et K₂CO₃, et des argiles à forte et faible proportion de feuillets gonflants (smectite (Na, Na-Ca, Ca) interstratifiés illite-smectite). Les produits de réaction ont été étudiés par diffraction des rayons X, et microsonde électronique. Les feuillets de smectites montrent une série de transformations (échange en site interfoliaire, fermeture de feuillets, hydrolyse), qui ne conduisent pas cependant à la formation de nouveaux minéraux sauf dans le cas de traitement en présence de K₂CO₃ à 150°C (formation de zéolites). L’échange du cation interfoliaire est fonction de la nature du cation, de la concentration des cations dans les solutions, des constantes d'échange et du rapport liquide/solide. Dans les solutions diluées (<1 mol. /l), l'échange est partiel et a pour conséquence l'obtention de smectites à garnitures interfoliaires mixtes qui présentent des états d'hydratation variés. L'hydrolyse, plus forte pour la smectite sodique que la calcique, conduit à une perte du fer octaédrique

  • Titre traduit

    Chemical and physical stability of smectites and illite in electrolyte solutionsn: experimental study at 150°C


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Informations

  • Détails : 1 vol. (247 p.)
  • Annexes : 121 réf.

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