Le sable dans la nature
Le sable et ses différentes sources.
Plages et dunes de bord de mer, bancs de sables en rivière,étendues sableuses à l'intérieur des terres, comme celles de la forêt de Fontainebleau ou des Landes,immensité des ergs sahariens. Les bacs à sables des squares en passant par les plages de sable noir de Martinique, de Guadeloupe mais aussi les fameux sables blancs de Polynésie. Le sable est présent partout sous toute les formes et couleurs.
Mais qu'est-ce que le sable ?
Le sable est un matériau meuble, formé de grains indépendants les uns des autres. La taille, sa granulométrie, est comprise entre 1/16 de millimètre et 2mm. On parle alors de gravillons, ou de graviers voire galets si la taille des "grains" dépasse les 2 mm .
La nature des grains varie d'un sable à l'autre. Lorsque ces grains sont de même nature, on parle de sable homogène souvent de quartz ou de silice. A l'inverse, on parle de sable hétérogène lorsque celui ci est composé de sables de natures différentes: grains de quartz,de micas, de feldspaths, des débris de coquilles, ou même des grains d'or. Il existe aussi des sables de tout autres natures comme du sable corallien ou bien volcanique.
D'où vient le sable ?
Les sables proviennent de l'altération de roches dures, comme les granites, les grès ou alors les quartzites qui contiennent du quartz et d'autres minéraux. Cette érosion libère les grains de ces roches. Ceux-ci seront plus ou moins résistants en fonction de leur nature.
Granite, roche magmatique, plutonique à texture grenue ,contenant beaucoup de minéraux (en majorité du quartz).
Le grès, est une roche sédimentaire détritique, sa désagrégation provient d'une roche déjà préex
istante. Sa composition et sa couleur sont variables car il existent plusieurs types de grès. (grès argileux, ferrugineux, grès à ciment calcaire..)
Les différents types de sables.
Comme vu plus haut, il existe une multitude de sables différents. De toutes natures, couleurs et formes.
Ces différences proviennent majoritairement des roches, ou autre (coquillages,corails) desquels les grains sont issus. En effet du sable volcanique résultant de l'érosion des coulées de lave n'aura pas le même aspect que du sable de Fontainebleau.
Tout d'abord les sables peuvent donc varier par leur couleur, du à leur origine. Mais leur granulométrie, c'est à dire la grosseur des grains permettent également de les différencier. Enfin les compositions des sables peuvent aussi varier. (voir chimie du sable)
L'étude de la forme des grains du sable est très intéresante,c'est l'analyse morphoscopique, elle permet de définir le parcours du sable. en effet un sable émoussé (rond) et luisant prouve que celui-ci a été transporté par l'eau, alors que ceux soulevés et déplacés par le vent s'entrechoquent en permanence,se rayent et se dépolissent et deviennent mats.De plus, dans le cas des sables quartzeux, composés aussi de d'autres minéraux en quantités variables (feldspaths,micas). C'est à dire des éléments qui sont inaltérables ou qui n'ont pas eu le temps d'être altérés. Plus un sable est proche de son lieux d'origine, plus celui-ci est hétérogène. A l'inverse, plus un sable est loin de son lieu d'origine, plus celui-ci est homogène,riche en quartz, les autres minéraus ayant été altérés ou dissous.
A l'aide d'une loupe binoculaire nous avons fait justement ces observations.
Les sables que l'ont possédait pour l'observation étaient: du sable granitique, de rivière,marin et de carrière.
Le sable granitique, on remarque que sa granulométrie n'est pas identique, ses grains ne sont pas polis et ronds, on peut en déduire que c'est un sable qui n'a pas été deplacé par l'eau ou le vent.
Le sable de rivière, on remarque cette fois ci que les grains possèdent déjà une granulométrie à peu près équivalente les uns des autres. Les grains semblent transparents, ils sont aussi luisants. Cela prouve que ce sable aurait été transporté loin de son lieux d'origine car ces grains semblent être du quartz. (aspect vitreux)
Le sable marin, on remarque qu'il y a une grande variétés des grains, d'une part dans les couleurs mais aussi depart leur aspect.Les grains sont luisants et arrondis, c'est expliquable par sa provenance, la mer, ce sable est en perpetuel mouvement. Cependant ce n'est pas un déplacement continu, d'un point A à un point B, d'où la variété des grains,des minéraux.
Le sable de carrière, sur cette photographie on voit clairement que ce sable n'est pas naturel, en effet la différence de granulométrie entre la "poudre" et les plus gros grains est assez élévée. Ce sable a donc été formé par l'humain, c'est cohérent avec la provenance de celui-ci.
Etude granulométrique des sables
Une expérience simple permet de différencier les sables. Elle consiste à dans une tour de tamis, introduire les sables en même quantité et regarder à chaque palier la quantité de sable. Une courbe cumulative de ces données peut-être réalisée. Cette expérience ) été realisé avec le sale marin, de carrière, de rivière et granitique.
Voici le tamis que nous avons utilisé pour cette expérinece, seulement nous avons utilisé tous les étages, les tamis disponibles. Soit: de 2000 micromètres à moins de 63 micromètres. Pour ces manipulations nous avons utilisé 100g de chaque sable.
Ce tableau nous a permis de réaliser à l'aide du logiciel Exel des courbes cumulatives pour chaque types de sable.
Cette expérience peut permettre de trouver des similitudes entres des sables. retrouver un sable en fonction de sa granulométrie, essayer de l'identifier.
Les sables utilisés.
De plus, nous avons aussi observé d'autres sables, que l'on avait en plus grande quantité, et qui nous ont été utiles pour la suite de notre démarche, les manipulations.
Le sable d'une plage de Bretagne, récupéré dans les côtes d'Armor, sur la plage de Binic. On remarque que ce sable est différent du marin de part la taille, la granulométrie des grains qui est plus petite. De plus sa structure est aussi différente, les grains ne sont pas aussi polis que ceux marins. Cela est expliquable par le lieux de prélévement du sable, dans la partie supérieure de la plage, là où l'eau ne monte pas. Le sable n'est donc pas soumis aux mouvements incessants des vagues.
Le sable de l'Ile de Ré, de manière générale sa granulométrie est constante, cependant la structure des grains est différente, polie. On en déduit donc que ce sable est soumis à des mouvements hydrauliques où l'a été.
Le sable de verre, réalisé à partir de verrerie de chimie hors d'usages puis passé au tamis afin d'avoir du sables avec des grains <1mm. Les fragments de verre ne sont pas du tout réguliers ici. En effet ils sont d'une tailles comprises entre 1mm et quelques microns..De plus, leur structure n'est pas du tout polie, les fragments de verre, formant les grains possèdent des angles abruptes.
Nous avons donc 3 sables totalement différents afin de réaliser nos tests. Au fil des étapes nous verrons les avantages, les inconvénients de ces sables afin de conclure quel est le sable parfait pour réaliser un château de sable.
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