Caractérisation et quantification des minéraux argileux dans les sols expansifs par spectroscopie infrarouge aux échelles du laboratoire et du terrain

par Camille Truche

Thèse de doctorat en Minéralogie

Sous la direction de François Martin, José Darrozes et de Anne Bourguignon.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ce travail tend à l'amélioration de la détection et de la quantification des minéraux argileux, et plus particulièrement des minéraux argileux « gonflants », dans la partie superficielle des sols. Cette étude est menée à l'échelle locale et à l'échelle globale pour accompagner la démarche des régions pour la prévention du risque de retrait-gonflement des argiles. La première partie présente les principes généraux de la spectrométrie infrarouge et la base de données utilisés dans la thèse. Nous confrontons ensuite deux approches classiquement utilisées dans les sciences du sol : Les méthodes statistiques (PLSR et ACP) et l'étude des figures d'absorption caractéristiques des minéraux argileux. Elles montrent principalement la quantification de la kaolinite dans un mélange multiphasé et dans un sol. Les limites de ces méthodes pour la quantification de la smectite amènent au développement d'une nouvelle méthode basée sur la transformée en ondelettes continue et la corrélation croisée en ondelette. Cette méthode apparaît être la plus prometteuse pour la quantification fine de la teneur en smectite des sols, à l'échelle locale comme à l'échelle globale, dans les études de prévention des risques de retrait et de gonflement des sols.

  • Titre traduit

    Characterization and quantification of clay minerals in expansive soils by infrared spectrometry on laboratory and field scales


  • Résumé

    The purpose of this study is the detection and quantification of clay minerals, especially swelling clay minerals, in surface soils part. This study is carried out at local and global scale, in order to support swelling soil hazards approach of the engineering offices. The first part presents general principles of infrared spectroscopy and the database used in the thesis. Then, we compare two frequently used methods in soil sciences: statistic methods (PLSR and PCA) and absorption figures analysis featuring clay minerals. They mainly provide kaolinite quantification in multiphase mixtures and in soil. The limits of smectite quantification of both methods lead to a new method development based on continuous wavelet transform and cross correlation. This method is the most efficient and promising one for weak quantification of swelling minerals, at local scale as well as at global scale, in studies prevention of swelling soil hazard.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (226 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 121-124, 178-184

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 TOU3 0305
  • Bibliothèque : Observatoire Midi-Pyrénées. Centre de documentation Sciences de l'univers, de la planète et de l'environnement.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2010/OMP/11215
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