Origine de la diversité de minéraux smectitiques des bentonites dans un contexte volcanique et volcano-sédimentaire : Rif Nord Oriental (Maroc)

Origine of smectites clays diversity in a volcanic and volcano-sedimentary context : Northern East Rif (Morocco)

• Auteur / Autrice : Mohamed Ddani
• Direction : Alain Meunier, Mohamed El Wartiti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Terre et enveloppes superficielles
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Poitiers en cotutelle avec Rabat
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Smectites

Géochimie

Altération (géologie)

Résumé

Au Maroc Nord oriental, les gisements de bentonites sont, en grande partie, liés au complexe volcanique de Gourougou. Certains de ces gisements proviennent de l'altération hydrothermale (Providencia et Tribia). Tandis que d'autres sont formés dans des milieux marins à laguno-lacustres (Ibourhardayn, Afrah, Moulay Rachid et Melg el Ouidan). Les caractères cristallochimiques des smectites varient selon les conditions physico-chimiques de milieu de formation. Les beidellites sont dominantes dans les systèmes hydrothermaux, tandis que les montmorillonites sont dominantes dans les environnements marins à lacustres, parfois les cristallites de beidellite héritée de l'altération hydrothermale sont associées aux montmorillonites dans les bentonites d'origines pyroclastiques déposées à proximité des appareils volcaniques. Comparés à d'autres systèmes d'altération naturelle et expérimentale, la formation des beidellites ou des montmorillonites semble être contrôlée par la quantité de Mg disponible dans le système. Les beidellites sont formées dans des systèmes hydrothermaux ouverts. Les montmorillonites sont généralement formées dans des systèmes fermés. Ainsi une activité volcanique peut produire différents types de bentonites selon les conditions physico-chimiques de milieu lors de la cristallisation des smectites. La nature cristallochimique des smectites n'est pas le paramètre essentiel de la variation de caractères rhéologiques. Elle se combine à d'autres paramètres, comme la quantité des sels et la nature de cations dominants dans les espaces interfoliaires.

A great number of bentonite deposits have been discovered around the Gourougou vocanic massif (northeastern Morocco). Some of them have been formed by hydrothermal alteration (Providencia, Tribia) while the others are formed in marine, lagoonal or lacustrine environments (Ibourhardayn, Moulay Rachid, Melg el Ouidan). The crystallochemical properties of the smectites vary with the alteration conditions (temperature, composition of the fluids). Beidellites are formed in hydrothermal conditions while montmorillonite is formed in sea water of fresh water. The bentonite formed by the alteration of pyroclastic deposits in the vicinity of the volcano are composed of a beidelle-montmorillonite mixture. The formation of beidellite or montmorillonite is controlled by the amount of magnesium available in the alteration system (volcanic glass and solutions). The beidellites are formed in open hydrothermal systems where the solutions are strongly Mg-depleted. The Mg content of the volcanic glass decreases by leaching leading to the precipitation of an Al-rich smectite. On the opposite, the montmorillonites are formed in closed systems. The magnesium provided either by the solution (sea water) or by the volcanic glass itself is incorporated in the neoformed smectites. Consequently, different bentonite types may derive from similar rhyolitic glass according to the local alteration conditions. The rheological properties do not depend directly from the beidellite or montmorillonite crystal structure of the smectites. Other parameters such as the presence of salts and the interlayer cations are more important.