Montmorillonite

Montmorillonite Catégorie IX : silicates[1]
Montmorillonite
Général
Classe de Strunz	9.EC.40 9 Unclassified Strunz SILICATES (Germanates)  9.E Phyllosilicates   9.EC Phyllosilicates with mica sheets, composed of tetrahedral and octahedral nets    9.EC.40 Beidellite Na0.5Al2(Si3.5Al0.5)O10(OH)2•n(H2O) Space Group C 2/m or ORTH Point Group 2/m    9.EC.40 Montmorillonite (Na,Ca)0,3(Al,Mg)2Si4O10(OH)2•n(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    9.EC.40 Nontronite Na0.3Fe+++2(Si,Al)4O10(OH)2•n(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    9.EC.40 Volkonskoite Ca0.3(Cr+++,Mg,Fe+++)2(Si,Al)4O10(OH)2•4(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    9.EC.40 Yakhontovite (Ca,K)0.5(Cu,Fe+++,Mg)2Si4O10(OH)2•3(H2O) Space Group C 2/m Point Group 2/m    9.EC.40 Almbosite? Fe++5Fe+++4V+++++4Si3O27 Space Group Ortho ? Point Group Ortho    9.EC.40 Kurumsakite (Zn,Ni,Cu)8Al8V2Si5O35•27(H2O) (?) Space Group Unk Point Group Ortho
Classe de Dana	71.3.1a.2 Phyllosilicates 71. Feuillets d'anneaux à six-membres 71.3.1a.2 Montmorillonite (Na,Ca0.5)0.33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2 · nH2O
Identification
Classe cristalline et groupe d'espace
Système cristallin	monoclinique
Clivage	{001} bon
Cassure	irrégulière à lamellaire
Échelle de Mohs	1,5 - 2
Propriétés chimiques
Densité	2-2,7
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

La montmorillonite est un minéral composé de silicate d'aluminium et de magnésium hydraté, de formule (Na, Ca)_0,3(Al, Mg)₂Si₄O₁₀(OH)₂·nH₂O, et appartenant au groupe de la smectite, de la famille des phyllosilicates.

Données

• Surface externe : 80 m² par gramme
• Surface interne : 720 m² par gramme
• Soit une surface totale d'échange de 800 m² par gramme (très réactive)
• 10 feuillets empilés forment une cristallite élémentaire
• Type d'assemblage : en château de cartes
• Espace interfoliaire (entre les feuillets) ouvert avec une grande distance (variable) entre les feuillets
• Substitutions isomorphiques possibles

Feuillet

La montmorillonite est une argile de type 2/1. Cela signifie qu'un feuillet de montmorillonite est formé de trois couches :

• une couche octaédrique; Al(OH − )₅O : 7 atomes pour 6 sommets + l'aluminimum au centre. Les OH^- et l'oxygène étant partagés entre les différents octaèdres qui composent la couche.
• et deux couches tétraédrique qui recouvrent de chaque côté la couche octaédrique à sa base; SiO₄ : 5 atomes pour 4 sommets + la silice au milieu. Les oxygènes étant partagés entre les différents tétraèdres qui composent la couche.

Gisements

Le nom vient de la localité Montmorillon, dans la Vienne. Des gisements de montmorillonites existent aux USA (Utah, Wyoming, Texas). La montmorillonite et la kaolinite sont des argiles très répandues à la surface du globe.

Ce minéral a été récemment détecté sur la planète Mars.

Propriétés de gonflement

Une des propriétés les plus remarquables des montmorillonites est leur capacité de gonflement résultant de la présence d'eau dans l'espace entre les feuillets. Une montmorillonite dispersée dans l'eau donne très facilement une suspension colloïdale stable. Leurs propriétés de plasticité et d'imperméabilité sont également très recherchées dans l'industrie.

Par contre, cette aptitude au gonflement et inversement au retrait (collapsus des feuillets argileux, lors de la dessiccation) posent des problèmes notables sur le plan de la géotechnique, en provoquant des déplacements parfois importants aux fondations au gré des variations d'humidité du sous-sol.

Utilisation

En pharmacie, cette substance est utilisée contre la gastro-entérite. Elle est très efficace pour soigner les crevasses sur les seins pendant l'allaitement. Après la tétée, lorsque le mamelon a séché, un saupoudrage d'argile permet d'aider à la cicatrisation des crevasses. Il suffit de frotter le mamelon avant de redonner le sein au bébé. Les crevasses sont dues à un mauvais positionnement du bébé pendant la tétée, il faut donc corriger ce positionnement pour éviter les crevasses.

Agriculture

La montmorillonite est le constituant principal des argiles gonflantes, qui ont la propriété de créer de larges fentes de dessiccation en période de sécheresse. Ces fentes peuvent être profondes d'un mètre et assurent un travail du sol en profondeur. Ainsi des saisons marquées permettent d'effectuer une préparation du sol seulement avant le semis.

Ces caractéristiques proviennent de l'agencement de ses feuillets dans un contexte de pH adéquat (présence d'ion calcium qui pontent les feuillets entre eux).

En agriculture, ces caractéristiques sont appréciées car elles permettent de limiter l'irrigation artificielle par l'augmentation en réserves utiles qu'elles apportent au sol cultivé.

Déchets radioactifs

Les couches d'argile riches en smectites sont un des principaux types de formations géologiques envisagées avec le granite et le sel pour le confinement des déchets radioactifs de haute activité. En France, la possibilité d'un stockage en profondeur et réversible a fait privilégier les argiles comme choix principal. Le laboratoire souterrain construit par l'ANDRA et localisé à Bure est situé dans la couche argileuse du Callovo-Oxfordien (COx) à 500 mètres de profondeur.

L'emploi des argiles gonflantes (smectite, bentonite, montmorillonite) est également très étudié pour le remplissage des galeries des dépôts souterrains de déchets de haute activité. La faible perméabilité à l'eau et la forte sorption des radionucléides à la surface des minéraux argileux en font un matériel de choix pour le confinement des déchets radioactifs.

Il est également prévu d'utiliser les bentonites pour les bouchons de scellement des galeries et des puits en contact avec les aquifères encaissant.

Autres noms

• Terre à foulon
• Terre de Sommières
• Terre de Carpentras

Notes et références

Voir aussi

• Argile
• Chlorite
• Kaolinite
• Illite
• Vermiculite
• Bentonite

Liens externes

• Montmorillonite sur Mars Iron-montmorillonite: a spectral analog of Martian soil
• Le BRGM a mis en place un portail d'information sur les problèmes de retrait-gonflement des sols.

• Portail de la géologie
• Portail des minéraux et roches
• Portail de la chimie