Physical chemical analysis of marine sediment cementation from the Gulf of Guinea

This study aims at investigating the cementation of marine sediments from the Gulf of Guinea by using physicochemical analysis. In order to highlight the presence of cementation in the sediments, three conventional consolidation tests were conducted on intact and remoulded samples. Mercury intrusion porosimetry analyses were then carried out on the specimens taken from samples after consolidation tests. Several physicochemical experimental techniques were used to analyze these cementations, such as cation exchange capacity analysis, batch test, scanning electron microscope imaging coupled with EDS chemical analysis, and thermal analysis. The results seem to indicate that the cementation of these sediments is predominated by the presence of smectite gel between clay aggregates (clusters). Finally, a conceptual sediment microstructural model is proposed to describe the cementation.

RésuméCette étude a pour but d’effectuer des recherches sur la cimentation de sédiments marins du Golfe de Guinée par analyse physicochimique. Pour mettre en évidence le développement d’une cimentation dans les sédiments, trois tests conventionnels de consolidation ont été appliqués sur des échantillons intacts et remodelés. Des analyses de porosité d’intrusion par le mercure ont été effectuées sur des spécimens provenant d’échantillons après tests de consolidation. Plusieurs techniques physicochimiques expérimentales ont été utilisées pour analyser ces cimentations, telles que capacité d’échange de cations, test de gachée, microscopie électronique à balayage à image couplée à l’analyse chimique par spectrométrie à énergie dispersive, analyse thermique. Les résultats semblent indiquer que la cimentation de ces sédiments était assurée de manière prédominante par la présence de gel de smectite entre les agrégats d’argile « clusters ». En dernier lieu, un modèle conceptuel de microstructure du sédiment est proposé pour décrire la cimentation.