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La céramique bloguée

Petit Blog à l’intention de ceux qui aiment comprendre

Formation des argiles

Origine des argiles

L’origine des argiles est à chercher au sein même de notre planète. Elles proviennent en effet d’un magma liquide venu des entrailles de la terre et qui, une fois solidifié se retrouve, pour diverses raisons, en surface. Il peut s’agir par exemple de granite, ou de roche volcanique. Une fois en surface, ces roches subissent une altération longue et minutieuse par les intempéries.

Formation des argiles

Altération physique des roches

Les alternances gels/dégels, et la présence des racines de végétaux altèrent physiquement la roche. Cela crée au fil des ans des fractures qui cassent les roches en de plus en plus petits morceaux. Jusqu’à devenir du sable. Ce sable va tout d’abord rester stocké sur place dans les fissures. Ces fissures vont progressivement s’élargir. Elles vont également continuer à se multiplier, générant de plus en plus de sable, notamment à proximité du sol, qui subit le gel de manière plus prononcée, et une densité de racines plus importante.

On peut parfaitement voir ici la dégradation de la roche qui présentent de nombreuses fissures. Ces fissures, sont moins nombreuses avec la profondeur (le bas de l’image). A l’inverses, à proximité du sol, on voit de très nombreuses fissures remplies d’un mélange plus sombre, semblable au sol (le haut de la photo). Il s’agit d’un mélange de sable et d’argile. Lorsqu’il pleut, les particules d’argiles sont emmenées avec l’eau et se déposent plus à l’aval. Source de l’image : C. Walter.

Altération chimique des roches

Une deuxième sorte d’altération va parallèlement prendre place : le lessivage de la roche par les infiltration d’eau de pluie . Cette eau va attaquer chimiquement les particules de sable et diminuer encore leur taille. Lorsque la taille des particules le permet, elle peuvent éventellement être transportées par l’eau de pluie par ruissellement.

Les particules emmenées par le ruissellement de l’eau continuent leur chemin. Elles sont ensuite soit collectées plus à l’aval, dans des cuvettes présente dans la topographie locale, soit elles rencontres des cours d’eau, et sont évacuées vers les océans. Elles s’y déposent alors dans les fonds marins sous formes de strates. Il arrive néanmoins que ces particules soient piégées sur place, et ne peuvent pas être emmenées par le ruissellement. Elles restent alors au sein de la roche mère et continuent de se dégrader par lessivage. Dans tous les cas, elles vont continuer à subir l’altération chimique de l’eau qui les entoure pour parfaire leur transformation et devenir argile.

Formation d'argile suite à l'érosion d'un massif granitique.
Illustration décrivant l’altération physique et chimique d’un massif de granite et la formation d’argile et de sable qu résulte de cette érosion. Source de l’image : Elise Launay, Graphiste et Illustratrice.

Cette méthode de formation générant un stockage long et donc abondant d’argile explique pourquoi on trouve des gisements d’argile de tailles considérable. L’argile a été collectée durant des centaines milliers d’années, le temps qu’il a fallut pour éroder complètement le massif rocheux de départ. Elles peuvent ainsi être exploitées sous forme de carrières, comme celle de bavent.

Les minéraux

Les minéraux d’origine qui vont former les argiles sont les matériaux les plus tendres des roches magmatique. Le quartz, trop dur, va lui plutôt se transformer en grains de sable, de plus en plus fin. Les feldspath et les micas, eux, sont plus tendres et vont être de parfaits minéraux pour créer des argiles. Au fur et à mesure de leur transformation, ils vont passer de quelques millimètres, voir centimètres pour les plus gros à seulement 2 microns, soit 2 millièmes de millimètre : la taille d’un minéral d’argile.

Les argiles sont formées d’atomes de silice et d’atomes d’alumines qui se combinent sous formes de feuillets superposés, reliés entre eux. Voir la photo ici. Cette forme très particulière est responsable de leur comportement plastique et physique. Une partie des propriétés des argiles est détaillée dans cet article. Il existe de nombreuses variétés d’argile, selon la composition de la roche magmatique de départ, l’eau qui a lessivé la roche et leurs conditions de stockage. Ces argiles ont des compositions semblables mais leur différences, si faible soient-elles leur donnent des comportements physiques et platiques très différents.

Couleurs des argiles

Au cours de leur transport, et pendant leur lessivage par l’eau, les argiles se trouvent mélangées à des oxydes. C’est en fait le type d’oxyde présent avec les argiles qui leur donne leur couleur :

  • l’oxyde fer donnera une terre rouge comme la rouille (qui est un oxyde de fer). Le fer étant particulièrement répandu sur terre, cette argile est de loin la plus courante.
  • L’oxyde de manganèse donnera une terre noire
  • l’ocre est une autre forme d’oxyde de fer combiné à de l’argile, sa couleur est jaune

Il arrive que certaines terres soient noires ou très sombres avant la cuisson pour devenir grises ou très claires après la cuisson. C’est de la matière organique (des particules végétales microscopiques en décomposition) contenue dans la pâte de céramique qui la colore en noire. Aux températures atteintes par le four pendant la cuisson, ces matières organiques sont brûlées et évacuées sous forme de gaz, pour ne laisser apparaître que la véritable couleur de l’argile, quelle qu’elle soit.

Cas particulier de la porcelaine

Les argiles qui servent à fabriquer la porcelaine suivent exactement le même processus de formation. La différence vient du fait qu’elles n’ont jamais été déplacées depuis leur génèse jusqu’à à leur découverte et leur exploitation. L’altération physique et chimique a eu lieu sur place. Aucune autre particule n’est ainsi venu se mélanger à elles. L’environnement autour d’elles était également très protégé : l’eau qui les a chimiquement modifiées ne contenait aucun oxyde susceptible de venir les colorer. Elles sont de ce fait des argiles très pures et très blanches. Il s’agit le plus souvent de kaolin.

Elles sont de part leurs conditions très particulières de formation, beaucoup plus rares que la terre rouge riche en oxyde de fer. On les trouve néanmoins dans divers endroits en France, et notamment en Bretage et surtout à Limoges. C’est grâce à ce gisement que Limoges est devenu la capitale de la porcelaine.

La chine possède également plusieurs gisements importants de kaolin. Ce sont les chinois qui ont en premier, mis au point la technique pour cuire cette pâte de céramique. Les inventeurs de la porcelaine. Ce fut un secret extrêmement bien gardé avant d’être copié pour ainsi répandre la fabrication de porcelaine sur la planète. Le nom kaolin est d’ailleurs originaire de chine.

Christine Kulkarni

Christine Kulkarni

Géologue, céramiste et maman, je suis en constante recherche de nouveautés. J'aime créer des objets élégants aux couleurs riches et aux textures inspirées de la nature...

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Godi
Invité
Godi

Passionnant et si précis.
Bravo et merci

Françoise
Invité
Françoise

Merci, très intéressant!

Charles
Invité
Charles

Bravo, article d’une extrême clarté, d’une grande précision, didactique, et accessible. Je suis très heureux d’avoir un tel éclairage. Merci, et s’il vous plaît continuez à écrire !

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