Hostname: page-component-848d4c4894-x24gv Total loading time: 0 Render date: 2024-05-16T00:56:10.439Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

L'halloysite karstique: comparaison des gisements types de Wallonie (Belgique) et du Perigord (France)

Published online by Cambridge University Press:  09 July 2018

A. Perruchot ,
C. Dupuis ,
E. Brouard ,
D. Nicaise  and
R. Ertus
A. Perruchot
Affiliation:
Laboratoire de Géochimie des Roches Sédimentaires, URA 723 du CNRS, Université PARIS SUD, Bât. 504, F 91405 Orsay Cedex, France
C. Dupuis
Affiliation:
IGCP 317 “Paleoweathering records and Paleosurfaces”
E. Brouard
Affiliation:
Laboratoire de Géochimie des Roches Sédimentaires, URA 723 du CNRS, Université PARIS SUD, Bât. 504, F 91405 Orsay Cedex, France
D. Nicaise
Affiliation:
Laboratoire de Géochimie des Roches Sédimentaires, URA 723 du CNRS, Université PARIS SUD, Bât. 504, F 91405 Orsay Cedex, France Laboratoire de Géologie Fondamentale et Appliquée, Faculté Polytechnique de Mons, 9 rue de Houdain, B 7000 Mons, Belgique
R. Ertus
Affiliation:
Laboratoire de Géochimie des Roches Sédimentaires, URA 723 du CNRS, Université PARIS SUD, Bât. 504, F 91405 Orsay Cedex, France Laboratoire de Géologie Fondamentale et Appliquée, Faculté Polytechnique de Mons, 9 rue de Houdain, B 7000 Mons, Belgique
Get access Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

Two cryptokarstic (covered karsts) halloysitic deposits were compared: the Entre Sambre et Meuse in Belgium and the Périgord in France. Both belong to a continental margin subject to marine transgression and regression cycles which enhance the karstic activity. This geodynamic context appears to be very favourable to the formation of halloysite. The similarity of the geodynamic context of both sites leads to a genetic convergence linked to specific properties of the cryptokarstic system, especially, the ability to collect the percolating waters and to juxtapose the conditions of precipitation, accumulation and maturation of the halloysite silico-aluminous gel precursors. However, each site also displays pronounced specificities relevant to: the nature of the host rock of the halloysite (a partly silicified limestone in the first, a smectite-kaolinite argilite in the second); the aluminium source (allochtonous in the first, relatively autochtonous in the second); and the halloysite content of the deposits (of ∼ 100% in the first, and 40% maximum in the second).

Resume

Resume

Deux gisements cryptokarstiques (karsts couverts) d'halloysite ont été comparts: l'Entre Sambre et Meuse en Belgique et le Périgord en France. Ils sont situés sur des marges continentales soumises à des cycles de transgressions et régressions qui favorisent l'activité karstique. Ce contexte géodynamique apparaît favorable à la formation d'halloysite. La similitude des contextes géodynamiques des deux sites induit une convergence génétique liée aux propriétés spécifiques des systèmes cryptokarstiques, notamment la capacité de collecter les eaux de percolation et de réunir les conditions de précipitation, d'accumulation et de maturation de gels silico-alumineux précurseurs de l'halloysite. Toutefois, chaque site montre aussi des spécificités marquées liées à: la nature de la roche d'accueil de l'halloysite (un calcaire partiellement silicifié dans le premier, une argilite à smectite et kaolinite dans le second); la source de l'aluminium (allochtone dans le premier, relativement autochtone dans le second); et la teneur en halloysite des dépôts (proche de 100% dans le premier, et de 40% maximum dans le second).

Type
Research Article
Information
Clay Minerals , Volume 32 , Issue 2 , June 1997 , pp. 271 - 287
Copyright
Copyright © The Mineralogical Society of Great Britain and Ireland 1997

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Berthier, P. (1826) Analyse de l'halloysite. Ann. Chim. Phys. 3, 332–334.Google Scholar
Brouard, E. (1992) Etude des cryptokarsts tertiaires de la Foret de la Bessède (Pèrigord, France) et de l'Entre Sambre et Meuse (Belgique): lithologie, géochimie, néogenèse et èvolution des systèmes karstiques. Thèse Doc. Sci. Paris Sud-Orsay, France.Google Scholar
Bruckert, S. (1970) Influence des composés organiques solubles sur la pédogenèse en milieu acide. Thèse Doc. es Sci. Nancy, France.Google Scholar
Buurman, P., Boekschoten, G.J. & Koster, Y. (1975) Allophane and its initial crystallization products as concretions in the South Limburg chalk. Geologie en Mijnbouw 54, 36–42.Google Scholar
Caillere, S., Henin, S. & Rautureau, M. (1982) Mindralogie des Argiles. t. 1 et 2, Masson ed. Paris. Google Scholar
Calembert, L. (1945) Les gisements de terres plastiques des environs de Namur. Ann. Soc. Géol. de Belgique 68, 214–228.Google Scholar
Calembert, L. (1959) Contribution a l’ 6tude du pal6okarst eu Belgique. Acad. Roy. de Belgique, Bull. Clas. Sci. 5° série, 45, 15–37.Google Scholar
Capdeville, J.P. (1987) Synthbse paléogéographique et structurale des dépots fluvio-lacustres tertiaires du nord du Bassin Aquitain entre Lot et Dordogne. Thèse Doc. es Sci. Univ. Bordeaux III, France.Google Scholar
Churchman, G.J., Whitton, J.S., Claridge, G.G.C. & Theng, B.K.G. (1984) Intercalation method using formamide differentiating halloysite from kaolinite. Clays Clay Miner. 32, 241–248.Google Scholar
Colin, J.P. (1973) Etude stratigraphique et minéralogique du crétacé supérieur de le région de Saint-Cyprien. Thèse Doc. 3° cycle Univ. Paris VI, France.Google Scholar
Delvaux, B., Tessier, D., Herbillon, A.J., Burtin, G., Jaunet, A.M. & Vielvoye, L. (1992) Morphology, texture, and microstruture of halloysitic soil clays as related to weathering and exchangeable cation. Clays Clay Miner. 40, 241–248.Google Scholar
Dubreuilh, J. (1987) Synthèse paléogéographique et structurale des dépots fluviatiles tertiaires du nord du Bassin Aquitain passage aux formations palustres, lacustres et marines. Thèse Doc. es Sci. Univ. Bordeaux III, France.Google Scholar
Duchaufour, Ph. (1983) Pédologie. Pédogenèse et Classification, tome 1, Masson ed, Paris.Google Scholar
Dupuis, Ch. & Ertus, R. (1993) The karstic origin of the Belgian type halloysite. Abstracts 10th Int. Clay Conf. Adelaide, 50-52.Google Scholar
Dupuis, Ch., Charlet, J.M., Demaret, M., Croessens, E., Hennebert, M., Louye, S., Van Grootel, G., Verniers, J., Nicaise, D. & Vergani, A. (1993) Aspects méconnus et nouveaux du Bassin de Mons et de son soubassemen. Bull. Inf. AGBP 30, 3, 7–54.Google Scholar
Ertus, R. (1990) Les néoformations d'halloysite dans les cryptokarsts oligo-miocènes de l'Entre Sambre et Meuse (Belgique). Approche sédimentologique, pétrographique et minéralogique. Thèse Doc. Sci., Univ. Paris-sud Orsay et Faculté Polytechnique de Mons, Belgique.Google Scholar
Ertus, R., Dupuis Ch. & Trauth, N. (1989) Un nouveau type d'accumulation minérale de surface par épigénie d'altération météorique: halloysitisation sous couverture dans un karst sur calcaire silicifié. C.R. Acad. Sci., Paris, 309, 595–601.Google Scholar
Espiau, P. & Pedro, G. (1984) Comportement des ions aluminium et de la silice en solution: étude de la formation de la kaolinite. Clay Miner. 19, 615–627.Google Scholar
Esteoule-Choux, J. & Blanchet, C. (1987) L'altération directe de muscovites et de biotites en halloysite: mise en évidence par microscopie électronique a balayage. Clay Miner. 22, 11–20.Google Scholar
Eswaran, H. & Heng (1976) The weathering of biotite in a profile on gneiss in Malaysia. Geoderma 16, 9–20.CrossRefGoogle Scholar
Gastuche, M.C., Fripiat, J.J. & De Kimpe, C. (1961) La genèse des minéraux argileux de la famille du kaolin. I - Aspect colloidal. Genèse et synthése des argiles. Colloque CNRS n° 105, 57–65.Google Scholar
Gastuche, M.C. & De Kimpe, C. (1961) La genèse des minéraux argileux de la famille du kaolin. II - Aspect cristallin. Genèse et synthèse des argiles. Colloque CNRS n° 105, 66–81.Google Scholar
Guendon, J.L. (1981) Le paléokarst du Coulon. Sédimentation et altération d'une série détritique siliceuse sur substratum carbonaté, karstification sous couverture, accumulation de gibbsite. Thèse Doc. 3° cycle, Univ. Aix-Marseille, France.Google Scholar
Guendon, J.L. (1982) Le paléokarst du Coulom. Altération d'une série siliceuse sur substratum carbonaté et karstification sous couverture. Phén. Karst., Mém. et Doc. III 133-159.Google Scholar
Hilali, E.A., Nataf, M. & Ortelli, L. (1968) Les gites de kaolin du Maroc. XXIII Int. Geol. Congr. 16, 55–59.Google Scholar
Huang, W.H. & Keller, W.D. (1970) Dissolution of rockforming minerals in organic acid: simulated first stage weathering of fresh mineral surfaces. Am. Miner. 55, 2076–2094.Google Scholar
Imasuen, O. J., Tazaki, K., Fyfe, W.S. & Kohyama, N. (1989) Experimental transformation of kaolinite to smectite. Appl. Clay Sci. 4, 27–41.Google Scholar
Kirkman, J.H. (1981) Morphology and structure of halloysite in New Zealand tephras. Clays Clay Miner. 29, 1–9.Google Scholar
Murphy, C.P. (1986) Thin Section Preparation of Soils and Sediments. AB Academic publishers.Google Scholar
Nagasawa, K. & Miyazaki, S. (1976) Mineralogical properties of halloysite as related to its genesis. Proc. 6th Int. Conf. Mexico City, 256-265.Google Scholar
Nicaise, D., De Putter Th., Andre, L., Jedwab, J. & Dupuis, C. (1996) Néoformation de phosphates nanométriques de terres rares en altération acide de basse température: implications pour le piégeage des terres rares, de l'uranium et du thorium. C.R. Acad. Sci. Paris, (in press).Google Scholar
Quantin, P. (1990) Specificity of the halloysite rich tropical or subtropical soils. Trans. 14th Int. Congr. Soil Sci., Kyoto, 16-21.Google Scholar
Razzaghe-Karimi, M.H. (1976) Contribution à I'étude expérimentale des phénomènes d'altération en milieu organique acide. Thèse Doc. Sci., Univ. Paris VI, France.Google Scholar
Riviere, M., Rautureau, M., Besson, G., Steinberg, M. & Amouri, M. (1985) Complémentarité des rayons X et de la microscopie électronique pour la determination des diverses phases d'une argile zincifère. Clay Miner. 20, 53–67.Google Scholar
Romero, R., Robert, M., Elsass, F. & Garcia, C. (1992) Abundance of halloysite neoformation in soils developed from crystalline rocks. Contribution of transmission electron microscopy. Clay Miner. 27, 35–46.Google Scholar
Russo-Ermoli, E. (1991) Datations palynologiques de gisements tertiaires de l'Entre Sambre et Meuse. Essai de reconstitution des paléoenvironnements et des paléoclimats. Service géologique de Belgique. Professional paper 1991/1, 145, 43pp.Google Scholar
Sarazin, G. (1979) Géochimie de l'aluminium au cours de l'altération des granites et des basaltes sous climat tempéré. Thèse doc. 3° cycle, Univ. Paris VII, France.Google Scholar
Sieffermann, G. (1973) Les sols de quelques régions volcaniques du Cameroun. ORSTOM. Mém. 66, 183pp.Google Scholar
Siffert, B. (1962) Quelques réactions de la silice en solution: la formation des argiles. Mem. Serv. carte Géol. Alsace-Lorraine, 21, 86pp.Google Scholar
Soyer, J. (1978) Les sables tertiaires de l'Entre Sambre et Meuse condruzien. Ann. Soc. Géol. Belg. 101, 93–100.Google Scholar
Stainier, X. (1908) Un gisement de delvauxine et de manganèse à Couthuin. Ann. Soc. Géol. Belgique 36, 3–11.Google Scholar
Steinberg, M., Rautureau, M. & Riviere, M. (1985) Analyses of zinciferous clays from central Tunisia using a scanning transmission electron microscope. Chem. Geol. 48, 157–164.Google Scholar
Trolard, F., Bilong, P., Guillet, B. & Herbillon, A.J. (1990) Halloysite - kaolinite - gibbsite - boehmite: a thermodynamical modelisation of equilibria as function of water and dissolved silica activities. Chem. Geol. 84, 294–297.Google Scholar
Wada, K. (1989) Allophane and imogolite. Pp. 1051 – 1088 in: Minerals in Soil Environments. (Dixon, J.B. & Weed, S.B., editors), SSSA, Madison, USA.Google Scholar
Weaver, C.E. & Pollard, L.D. (1973) The Chemistry of Clay Minerals. Elsevier, Amsterdam.Google Scholar
Wey, R. & Siffert, B. (1961) Réactions de la silice monomoléculaire avec les ions Al3+ et Mg2+ Genèse et synthèse des argiles. Colloque du CNRS n° 105, 12–19.Google Scholar