Études expérimentales d'altération en système ouvert de matériaux géologiques naturels. Approche expérimentale des mécanismes d'altération. Comportement géochimique des éléments majeurs et en traces
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Medientyp:
E-Artikel
Titel:
Études expérimentales d'altération en système ouvert de matériaux géologiques naturels. Approche expérimentale des mécanismes d'altération. Comportement géochimique des éléments majeurs et en traces
Beschreibung:
Deux verres volcaniques et un pyroxène sont altérés dans un appareil de type soxhlet. En mesurant les cinétiques d'évacuation en solution de certains cations (Si, Na, K, Ca, Mg), on montre qu'un régime stationnaire de dissolution chimique s'établit instantanément, pour une évacuation congruente ou non congruente des cations. Ces résultats ne sont pas compatibles avec l'hypothèse d'une cinétique gouvernée par des mécanismes de diffusion à travers une pellicule d'altération. Les mesures de cinétiques jointes aux analyses chimiques des lessivats d'altération permettent d'établir que l'ordre d'évacuation des cations majeurs reste le même dans les trois expériences. On remonte ensuite, par le calcul, à la composition chimique des phases néoformées autour des grains altérés, qui apparaît variable d'une expérience à l'autre. Ces phases néoformées jouent un rôle de piège géochimique différentiel pour les éléments en traces de la première série de transition (V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn), en particulier pour Ni et Mn qui suivent respectivement Mg et Ca. Les comportements des éléments majeurs et en traces observés expérimentalement sont très voisins de ceux que l'on rencontre dans les phénomènes d'altération naturelle.
Two volcanic glasses and a pyroxene are experimentally dissolved in a soxhlet apparatus. The measure of the rate of evacuation of some cations (Si, Ca, Mg, Na, K) shows that a steady state of dissolution is immediatly reached either in case of a congruent or incongruent weathering. These results show that the kinetics of dissolution are not controlled by diffusion through the residual layer developed around the altered grains. Kinetics measurements and chemical analysis of products accumulated in the ballon flask of soxhlet show that the order of evacuation of major cations is the same in all experiences. From these results, chemical composition of neoformed products around weathered grains are calculated and are found changing from an experience to an other. Geochemistry of major cations is then connected with experimental parameters and chemical composition of altered materials. Trace elements (V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn) are selectively fixed on neoformed products, in which Ni and Mn are respectively correlated with Mg and Ca. Major and trace elements experimental behaviours are quite similar to those observed in natural weathering.