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The Canadian Mineralogist; April 2007; v. 45; no. 2; p. 281-292; DOI: 10.2113/gscanmin.45.2.281
© 2007 Mineralogical Association of Canada
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THE STATE OF HYDRATION OF Ca-EXCHANGED MONTMORILLONITE AT A DEPTH OF 2–2.7 KILOMETERS

Liberto De Pablo1,§, M. Lourdes Chavez2 and Raúl Monsalvo3

1 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 México, D.F., México
2 Facultad de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 México, D.F., México
3 Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México, 04510 México, D.F., México

§ E-mail address: liberto{at}servidor.unam.mx

Des simulations Monte Carlo de l’état d’hydratation de la montmorillonite de type Wyoming, utilisant les ensembles NPzzT and µVT, montrent que la montmorillonite hydratée à une couche, saturée en Ca et ayant une valeur d001 de 12.11 Å, est stable à 353 K, 300 bar, et à un potentiel de –7.21 kcal/mol. Les hydrates à deux ou trois couches ne semblent pas stables. A 353 K et 625 bar, la forme hydratée à une couche est presque stable. Dans l’espace interfoliaire, les molécules de H2O sont agglomérées sur le plan mitoyen, orientées alternativement de sorte que leurs protons sont orientés vers les surfaces des groupes siloxane aux deux côtés et sur le plan mitoyen. Les cations Ca2+ sont solvés, en coordinence avec les sphères externes, et situés à 2.77 Å des molécules de H2O. Dans les bassins sédimentaires ayant un gradient géothermique normal, la montmorillonite saturée en Ca à une couche serait le seul hydrate stable à une profondeur de 2 km. Dans les sédiments surcompactés à une profondeur de 2.7 km, cet hydrate pourrait s’avérer instable.

(Traduit par la Rédaction)

Mots-clés: montmorillonite saturée en Ca, relation avec la profondeur, argile simulée, relations de stabilité.





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