Kaolins EarthCache

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Questions:

1)Aux coordonnées de la cache, vous êtes face à un panneau dont le titre est "Une géologie particulière", vous y trouverez un petit lexique de la carrière, pouvez-vous me citer les 5 noms le composant.

2) Rendez-vous au WP2 soit Aux coordonnées N 47°43.597 W 003°28.306, vous êtes face à un 5ème panneau. Observez-bien le paysage derrière lui. Sur la gauche il y a des roches, de quelle couleur sont les liserets de ces roches?

3) Rendez-vous au WP3 soit aux coordonnées : N47°43.732 W 003°28.508; vous vous trouvez face à un panneau, que pouvez-vous observer au loin?

Les kaolins sont des argiles blanches, friables et réfractaires, composées principalement de kaolinite, soit des silicates d’aluminium. Découverts à l’origine en Chine, ils sont à la base de la fabrication de la porcelaine.

On les trouve :

• soit dans des gisements dits « primaires », associés à des paillettes de mica et du sable de quartz ; en effet, ces gisements proviennent de l’altération sur place de roches granitiques (voir granite), le kaolin lui-même résultant de l’altération du feldspath.
• soit dans des gisements dits « secondaires », qui résultent de l’entraînement de kaolin à partir de gisements primaires, et de sa redéposition.

On les trouve déposés dans des poches plutôt qu’en vastes couches stratifiées et ils sont relativement exempts d’impuretés minérales comme le fer.

En 2004, le premier pays producteur de kaolin reste les États-Unis d’Amérique. Des gisements importants existent aussi au Brésil, en Ukraine, en Chine, et en Grande-Bretagne, tout particulièrement dans les Cornouailles.

En France, il existe des carrières de kaolin à Ploemeur (Morbihan), Berrien (Finistère), Échassières (Allier), Saint-Yrieix (Haute-Vienne), Larnage (Drôme) et Rochefort-Samson (Drôme).

Propriétés physico-chimiques.

De grain grossier et beaucoup moins plastiques que la plupart des argiles sédimentaires, les kaolins purs sont très réfractaires et leur point de fusion dépasse 1 800 °C. Employés seuls, ils sont d’une utilisation difficile à cause de leur faible plasticité et de leur point de fusion élevé. Par conséquent, l’ajout d’autres matériaux au kaolin permet de le rendre plus plastique et d’abaisser son point de fusion afin d’obtenir des pièces vitrifiées. Ces kaolins ainsi modifiés sont alors appelés porcelaines.

Ils sont aussi utilisés comme pigments. Mats, ils donnent une couleur peu prononcée. Ils sont parfois utilisés en peinture décorative, comme sur les masques Okuyi.

Les poudres de kaolin sont préparées industriellement par broyage, extraction des résidus de fer par aimantation et cuisson à 1200°C pour éliminer les impuretés d'origine organique. Les poudres ainsi obtenues sont suffisamment pures pour être incorporées aux peintures ou aux céramiques de haut de gamme.

ENGLISH

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1) At the cache's coordinates,you find a panel which the tittle is " A particular geology ", you will find a small lexicon of the career there, you have to quote me 5 names described in this lexicon.

2)WP2: coordinates N 47°43.597. W003°28.306

You are in front of a 5th panel. Observe the landscape behind. On the left there are rocks, what color is the liserets of these rocks?

3) WP3: coordinates N 47°43.732 W 003°28.508.

geology

Kaoliniteis a clay mineral, part of the group of industrial minerals, with the chemical composition Al₂Si₂O₅(OH)₄. It is a layered silicate mineral, with one tetrahedral sheet linked through oxygen atoms to one octahedral sheet of alumina octahedra. Rocks that are rich in kaolinite are known as china clay, white clay, or kaolin.

Structural transformations

Kaolin-type clays undergo a series of phase transformations upon thermal treatment in air at atmospheric pressure. Endothermic dehydroxylation (or alternatively, dehydration) begins at 550-600 °C to produce disordered metakaolin, Al₂Si₂O₇, but continuous hydroxyl loss (-OH) is observed up to 900 °C and has been attributed to gradual oxolation of the metakaolin. Because of historic disagreement concerning the nature of the metakaolin phase, extensive research has led to general consensus that metakaolin is not a simple mixture of amorphous silica (SiO₂) and alumina (Al₂O₃), but rather a complex amorphous structure that retains some longer-range order (but not strictly crystalline) due to stacking of its hexagonal layers.

2 Al₂Si₂O₅(OH)₄ ? 2 Al₂Si₂O₇ + 4 H₂O

Further heating to 925-950 °C converts metakaolin to a defect aluminium-silicon spinel, Si₃Al₄O₁₂, which is sometimes also referred to as a gamma-alumina type structure:

2 Al₂Si₂O₇ ?Si₃Al₄O₁₂ + SiO₂

Upon calcination to ~1050 °C, the spinel phase (Si₃Al₄O₁₂) nucleates and transforms to mullite, 3 Al₂O₃ · 2 SiO₂, and highly crystalline cristobalite, SiO₂:

3 Si₃Al₄O₁₂ ? 2 Si₂Al₆O₁₃ + 5 SiO₂

Occurrence

Kaolinite is one of the most common minerals; it is mined, as kaolin, in Brazil, Bulgaria, France, United Kingdom, Iran, Germany, India, Australia, Korea, the People's Republic of China, the Czech Republic and the United States.

Predominance in tropical soils

Kaolinite clay occurs in abundance in soils that have formed from the chemical weathering of rocks in hot, moist climates - for example in tropical rainforest areas. Comparing soils along a gradient towards progressively cooler or drier climates, the proportion of kaolonite decreases, while the proportion of other clay minerals such as illite (in cooler climates) or smectite (in drier climates) increases. Such climatically-related differences in clay mineral content are often used to infer changes in climates in the geological past, where ancient soils have been buried and preserved.

In the Institut National pour l'Etude Agronomique au Congo Belge (INEAC) classification system, soils in which the clay fraction is predominantly kaolinite are called kaolisol (from kaolin and soil).