RÉPUBLIQUE POPULAIRE DU CONGO

PEDOGENESESur roches cristallophylliennes et argileuses

en milieu Equatorial Congolais

1er FasciculeLe Milieu, les Facteurs de la Pédogénè~e

Inventaire des Sols Etudiés

Méthodes d'Etudes

OFFICE DE RECHERCHE SCIENTIFIQ!lE

ET TECHNIQ!lE OUTRE - MER

JANVIER 1975

1

R. JAMET

RÉPUBLIQUE POPULAIRE DU CONGO

PEDOGENESESur roches cristallophylliennes et argileuses

en milieu Equatorial Congolais

1er FasciculeLe Milieu, les Facteurs de la Pédogénè~e

Inventaire des Sols Etudiés

Méthodes d'Etudes

OFFICE DE RECHERCHE SCIENTIFIQ!lE

ET TECHNIQ!lE OUTRE - MER

JANVIER 1975

1

R. JAMET

OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUEET TECHNIQUE OUTRE-l~IER

CENTRE DE BRAZZAVILLE-=-e:-=-

SERVICE PEDOLOGIQUE

P EDO G E NES E

SUR ROCHES CRISTALLOPHYLLIENNES ET ARGILEUSES

EN MILIEU EQUATORIAL CONGOLAIS

1er FASCICULE------....--~. _...

- Le hilieu, les Facteurs de la Pédogénèse- Inventaire des Sols Etudiés- l:éthodes dl Etudes

par

~ote ORSTOM : HC 184 Brazzaville, Janvier 1975

OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUEET TECHNIQUE OUTRE-l~IER

CENTRE DE BRAZZAVILLE-=-e:-=-

SERVICE PEDOLOGIQUE

P EDO G E NES E

SUR ROCHES CRISTALLOPHYLLIENNES ET ARGILEUSES

EN MILIEU EQUATORIAL CONGOLAIS

1er FASCICULE------....--~. _...

- Le hilieu, les Facteurs de la Pédogénèse- Inventaire des Sols Etudiés- l:éthodes dl Etudes

par

~ote ORSTOM : HC 184 Brazzaville, Janvier 1975

l

~SOl1l-iAIRE-

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IntroductionLocalisation de l'Etude

l - Le milieu..! les f.a.cteur.s de la Pécloa.énEl.se1.1. - Le Mayombe

1.1.1. - Relief et Morpholouie

Pages

1

4

5Il

Il

1.1.3. - Géologiea) Histoire géolorriqueb) Les formations précambriennes

1.1.4. - La végétation1.1.5. Classification des sols de la région

1.' .2. Le climat 7

9li

11

13

15

1.2. - La Sangha1.2.1. - Relief, morphologie et sols1.2.2. - Le climat1.2.3. Géologie

1.2.4. - La végétation

1.2.5. Place des sols dans la classification

16

"17

19

20

21

II - ~nventaire ~~s-2E9f}J2 sélectioll~~_- Situations ­Roches-mères- . 22

II.1. - Profils du HayombeII.2. - Profils de la Sangha

"26

Il

Il

"28

30

31

III - Méthodes d'étud~

111.1.- Analyses faites à Brazzaville

111.1.1. - Analyses co~railtes

111.1.2. - Etudes partic~lières

a) Préparation des échantillons

b) Utilisatio"Ll des différentesfractions

c) Stabilité stI'"l~cturale "

d) !'-!eslli.... es de densités (DR-DA) "

e) EtablisseJ.~lent des profils hydriq.;tes 32f) Extraction du fer libre par la mé-

thode de de Ei'ldredy "g) Deferrification "Jeffries" Il

h) Analyses d'eaEx 33

i) Analyses ther:".liques différentieJJes 1.

II

Il

34,~.....~-..à llextérfeur

chimiques

minéralogiques et physiques 35- j:~eSU:i."es de surfaces spé-- lIicroscopie électroniqUe -

effectuées

AnalysesAnalysesRX - ATPcifiquespF -

III.2. - ~alyses

III. 2.1 •

III.2.2.

III.3.1. Etudes des minéraux lo~rds

III.3.2. - Confection de laInes uinces de sols36

36

Figures dans le texte 3e

- 1 -

ONTRODUCTION

L'étude entreprise concerne des sols de deux régions situées,aux deux extrémités Nord et Sud de la République Populaire du Congo, depart et dVautre de l'équateur: le Mayombe et la Sangha dans lesquellesil nous a été donné de procéder à de nombreux travaux de cartographiepédologique.

Dans l'une et l'autre région, le soubassement géologique, d'âgeprécambrien, dVorigine essentiellement sédimentaire, est varié, et lessols s'y développent sous une végétation forestière et un climat équatorialsensiblement identiques. Mais la similitude s'arrête là.

Le Mayombe, bien que ~'altitude modeste (culmine à 800 mètres),est une région montagneuse au relief de type appalachien, en cours de ra­jeunissement; le métamorphisme y a atteint, à des degrés divers, mais par­fois fortement, toutes les roches sédimentaires.

La Sangha, au contraire, peut être considérée 8QBzPlé.2ée commeun ensemble déprimé, dont l'altitude est de 350-450 mètres, mais parseméde massifs continus ou de collines isolées, ces derniets, aux pentes for­tes, mais limit~ par des zones aplanies plus ou moins importantes, domi­nent dans le secteur qui nous intéresse. Le métamorphisme y est générale­ment inexistant ou faible. Les roches-mères des sols son~ essentiellement,des argilites, schistes argileux ou pélites, et des tillites, ensemble quenOUE' avons, dans le titre, regroupé sous le terme de "roches argileuses".

Dans le Mayombe, l'étude se rapporte aux seules roches cristal­lophylliennes, les plus répandues, et au sein desquelles, les variationsde faciès sont nombreuses,puisque l'on n'observe pas moins d'une douzainede roches différentes par leur degré de métamorphisme, ou leur compositionminéralogique.

Peu de travcux ont, à notre connaissance, été consacrés à l'étudede l'altération sur ces types de roches et de la pédogenèse qui en résulte,tout au moins, en milieu équatorial.

- 2 -

Ce sera là le cadre de notre étude. Sauf exceptions, elle ne concernerapas, toutefois, l'altération proprement dite, d'une part, parce que celle­ci est du ressort du géologue, et d'autre part, parce que, la plupart dutemps, il est difficile d'atteindre la roche parfaitement saine, sauf pourcertains des faciès les plus résistants: gneiss ou chloritoschistes parexemple.

Les sols sélectionnés sont des sols jeunes, issus d'une pédogenèserécente, y compris sur les sommets plans des collines, et les pentes trèspeu accentuées ~ù, cependant, l'érosion est imperceptible. L'altérite appa­rait toujours à moins de 4 mètres, et il est toujours possible d'atteindrela roche, à un stade d'altération assez peu avancé, pour que la texturesoit conservée, à des profondeurs n'excèdant pas 6 à 7 mètres.

C'est là, l'un des intérêts de cette étude, et cela nous donnela possibilité de suivre la genèse du sol depuis ses premiers stades, de­puis l'apparition du matériau transitoire, livré à son action, par les phéno­mènes d'altération. Il est ainsi possible de suivre, transformations et dé­placements de substances, dès après leur libération par la roche, en un mot,de suivre la ~ynamique de la pédogenèse dans des sols en pleiti3évolution,et à diverses étapes de cette évolution.

Mais l'intérêt majeur réside dans le fait que cette ~ynamique,

ou plutôt les effets de cette ~ynamique sont différenciés d'un sol à l'au­tre, et aboutissent à une grande originalité dans la pédogenèse, originalitéqui semble due, pour l'essentiel, à la nature de la roche-mère.

C'est ainsi que, parmi les caractéristiques directement visibles,si, dans certains sols, la structure peut être fine ou moyenne, dans la plu­part d'entre eux apparaît une structure grossière caractéristique.

Parmi les caractéristiques chimiques, nous pouvons souligner, en­tre autres, les variations, dans de larges limites, de certaines capacitésd'échanges, ceci sans relation avec la teneur en argile; les variationsdans l'acidité des sols; la richesse exceptionnelle, parfois, en certainséléments minéraux ou en produits amorphes.

- 3 -

Sur le plan de la minéralogie, certaines constations demandentdes écla~rcissements - pourq~oi y-a-t-il dans certains sols, genèse degibbsite, alors que certains a~tres, sit~és dans les mêmes conditions dedrainage, n'en renferment plus la moindre trace?

- pourquoi l'évolution aboutit-elle 1C1, quasi­exclusivement à la kaolinite, ou encore à d'autres minéraux du même ty­pe (métahalloysite - fire clay) alors que, ailleurs, apparaît de l'Illiteou des minéraux interstratifiés en quantités appréciables, sinon nette­ment dominantes;

- à quoi est due l'apparition, dans certains 80lsbien drainés, d'argiles gonflantes: montmorillonite ou en terme plusgénéral smectite?

A la lumière de toutes les méthodes et moyens en notre posses­sion, (microscopie ordinaire ou électronique, méthodes physiques, chimi­ques ou minéralogiques) nous allons suivre la genèse et l'évolution dusol, essayer de saisir quels sont les facteurs qui les font évoluer verstelle voie ou vers telle autre.

Les recoupements des observations et des résultats analytiquesobtenus par l'une et autres méthodes, et étape par étape, horizon par ho­rizon, nous permettront d'obtenir une véritable radioscopie des profilspédologiques, d'en avoir une vision aussi proche que possible de laréalité, cs 'qui nous permettra d'expliquer, transformations, mouvements,concentrations, éliminations d'éléments ou de substances, pour aboutir,finalement, à l'établissement d'un bilan reflètant tous les phénomènesintervenus depuis la zone de départ, jusq~'à la partie la plus év~luée

du sol, celle en contact avec l'atmosphère

Cette étude est présentée sous forme de fascicules traitantchacun,ou de la pédogenèse, dans son ensemble, sur un faciès particulierdes roches précitée~ ou d'une branche de celle-ci; ou encore d'un problèmlparticuliGr, tel celui de l~étude de la structure et de sa stabilité enrelation avec les facteurs qui lui sont liés, ou bien encore du problèmedu fer qui peut exercer un rôle prédominant dans l'évolution du sol•••••Il en est prévu une douzaine.

REPUBLIQUE POPULAIRE DU .CONGOUH!i! tt -la Il

FtçUre 1

Moyombe

Sangha-1

2

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LOCALISATION DE l'ETUDE

- 4 -

(voir cartes ci-jointes)

Les profils de sols sélectionnés pour l'étude qui va suivresont localisés aux deux extrémités Sud et Nord du pays.

- Au Sud entre, d'une part, les parallèles 40 et 4°30' Sud,et d'autre part les méridiens 120 et 12°30' Est.

- Au Nord entre, d'une part, la frontière Camerounaise (rivièreDja) et le parallèle 1°50 9 Nord 'et, d'autre purt, les méri­diens 14°30' et 150 Est.

Dans le Sud: la région intéressée est située sur le flancoccidental de l'unité morphologique constitu~par la chaine montagneusedu Mayombe. Elle fait partie du district de M'Vouti. Les profils sontdispersés dans un secteur de 40 x ,45 kms.

Dans le Nord : la région intéressée est la Sangha, et, plus lo­calement, le district de Sembé. Les profils sont localisés le long del'axe Sembé - Ngbala.

Fi 9.2

BLOC DIAGRAMME DU MAYOMBE

RiY.louhnéné

OCC\\)E~r{~L

\ ~.'iOM&E

Mos$if granitique

du Monts I<ANDA

\

OR\tt\\1~L""b.'(O~~E

Monts BomboTunnel Va lit, dll 10 lo ubomo

Dalisill'

-6-

A l'examen d'une mosaïque de photographies aériennes~ apparais­sent ainsi des successions de lignes de crêtes~ chaines ou petits chai­nons séparés par des vallées, soit encaissées, parfois en V, soit largesà fond presque plat, où les cours d'eau décrivent leurs méandres.

L'érosion régressive est, en grande partie, responsable du mo~

cellement des chaines montagneuses en courts chainons. Elle permet auxcours d'eau de s'adapter à la topographie, façonnant sur les pentes deséchancrures souvent profondes, qui apparaissent, vu d'avion, comme unesuccession de crêtes et ravines sur les flancs (arêtœde poisson). Cer­tains cours d'eau peuvent couper la crête et aboutir à des phénomènes decaptures, marqués par de brusques changements de directions, observés Sl

certains cours.

La surimposition des grands cours d'eau, quant à elle, est ma~

quée dans le paysage par des dépôts de galets, témoins d'anciennes terra:ses alluviales, que l'on peut observer au-dessus de la Loukoula à Girardà plusieurs mètres en-dessus du lit actuel de la rivière; au-dessus de Il

Loémé au Nord de NGounda, où l'ouverture d'une piste forestière, laisseégalement apparaître le niveau de galets bien au-dessus du cours de larivière.

Ces nombreux cours d'eau, en eau toute l'année, ont des débitsqui, en saison des pluies, peuvent varier brusquement, après de violenteltornades. La hauteur des eaux de la Loémé par exemple peut croître de 3à 4 mètres en quelques heures, la décrue s'opérant aussi rapidement.

A côté de ces cours d'eau, de plus ou moins grande importance,existe tout un réseau d'axes de drainage qui ne coulent qu'après les fo~

~es pluies. Les pentes sont en effet parcourues par de nombreux petitsthalwegs aboutissant à des collecteurs plus importants aS5urant le drain~

ge de deux ou plusieurs pentes, dont le lit est généralement parsemé deblocs rocheux.

Pendant un certain temps, en début de la grosse pluie, l'eau plnètre dans le sol, mais après engorgement commence à apparaître un ruis­sellement allant s'accentuant vers le bas de la pente.

- 7 -

Les énormes racines déchaussées, les petites marmites d'érosion,les petites ravines, sont autant de témoins marquant l'importance de cetteérosion de sous-bois qui laisse son empreinte, essentiellement, à la partieinférieure des pentes, où, d'ailleurs, la couche de terre meuble est gé­néralement réduite. Les marigots épisodiques peuvent prendre, l'espaced'une tornade, l'aspect de véritables petits torrents charriant une eauboueuse.

1.1.2 Le climat

Le climat est du type équatorial de transition, appelé, parAubreville "climat bas-congolais Il • Il est caractérisé par une longue sai­son sèche, également la plus froide, de quatre mois environ (juin à sep­tembre). La saison des pluies peut être scindée en deux, par une secondesaison sèche de courte durée, marquée par un ralentissement des précipi­tations, mais qui, bien souvent, passe inaperçue.

La pluviométrie est largement variable d'un poste à l'autre en­tre 1250 et 1900 mm,. en liaison avec l'altitude et àes microclimats; etles variations enregistrées dlune année à l'autre sont importantes, lesécarts à la moyenne pouvant dépasser 500 mm.

La grande saison sèche est rigoureuse et les mois de transition,mai et octobre, assez peu pluvieux : moins de 100 mm en général. Les 2 ma­xima de pluviométrie sont enregistrés en mars - avril et novembre (moyennesupérieure à 200 mm).

Les ralentissements observés certaines années, en janvier (par­fois décembre ou février) descendent rarement au-dessous de 100 mm) 0 Lenombre total de jours de pluie est peu élevé (100) et les précipitationsjournalières importantes, assez peu fréquentes; celles-ci sont le plussouvent inférieures à 10, voire 20 mn. Les précipitations les plus violen­tes sont observées dans la partie du Mayombe la plus proche de la mer.

roO·- mm

PLUVIOMETRIE ( Moyombr.)

1

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PLUVIOMETRtE SE MBi:: T'lmpel'"C1 ~ur-e OUESSO

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J ..... r M A M J J o IJ J

-8-

Données pluviométriques pour les stations de r

Holle

MI Buku-Nt Situ

G1.u§na

!es Seras

Girard

MVouti

Doli.sie

:1 13 aImées dont 2 iDcomplètes de 1952 à 1965

.• 8 " "1 " de 195' à 1960: 18 " 11 4 ft de 1955 à 1972

: 20 Il Il 1 Il de 195' à 1972

t 14 ft n 6 Il de 1956 à 1971

: 21 ft "3 n de 1927 à 1972

t 10 de 1951 à 1960

Guéna

Holle

l,ffiuku­NSitu

LesSeras

Girard

MVouti

Dolisie

J : F : M i A ~ loi : J: J : A : S ION n: Total

---I---! • ! 1 t-I-!-!--'!----!!--.....tl----!!·--......., , , ! , , , 1 ! l ' ! 1i174,3i 225,5j 237,41 194,5i 84,~ 0,3, 0,51 1,4! 28,4! 74,7! 188,8! 200,41 1410,9! ! ! 1 ! III! ! l , !!220,1 1 304,5 1 280,2. 275,4! 81,4! 0,6! 1,2! 4,3! 2O,6! 111,9 ! 338,6i 236,71 19141 1 Il! l' 1 ! ' Il!;196,'i 210,5i 21,,0! 223,21 66,41 0,1 i 0,4i 1,9! 16,4i 124,6 ! 243,Oi 198,0! 149',8l , 1 1 1 1111 l , 1 1i173,Oi 156,61 223"1 197,5i 76,6i 2,9i 1,4, 2,5; 7,7i 84,1. 1198,Oi 150,8! 1275,1

;201,2: 180,5i 247,5: 235,2: 119,81! 1,5i ,,7

10,2: 8,1i 91,5: 210,4: 175,2; 1472,8

!131 ! 190 ! 191 ! 203 1 95 1 3,01 5 1 7 1 17 ! 83 1 WO,O! 160 ! 1265l , 1 ! 1 ! l' ! ! 1 ! 1j123,5i 167,4i 205,4. 203,1i 92,71 0,3. 0,1i 0,1 1 6,51 70,8 1 214"1 168,41 1252,6

Hauteurs marJma~es, mjnima1es et moyennes des précipitations

...1 1 r,ta:xima 1 Année 1 Minima ! .A.nnk 1 Moyennes 11 1 1 1 ! 1 1! ! 1 ! ! 1 1! Halle 1 2106,7 ! 1960 ! 532,9 ! 1958 ! 1410,9 11 M'Buk.u-N'Situ 1 1 1960 r 796,7 1 1958 1 1914 11 1 2733,8

• 1 1 1 1! Guéna 1 2263,1 1 1960 1 510,4 ! 1958 ! 1493,9 11

I~ ! 1 1 ! 1i !es Seras ! ,~ 1 19E6 1 5t6,O 1 1958 1 1.275,1 !1 MVouti 1 1764,0 1 1933 1 490,8 1 1958 1 1265 1

: Doliaie 1 1769 1 1949 1 800! 1958 ! 1252,6 1

._- --........--... L_- 1 1. 1 1 1fGirard f 2025,6 1 1961 1 820,1 ! 1Y58 1 1472,8• 1 ! 1 1 1

- 9-

Les seuls relevés existants concernent Dolisie.

Les températures moyennes mensuelles varient entre 21 et 2600.La courbe des températures annuelles présente 2 maxima, lQun en mars-avri.l~autre en octobre-novembre, correspondant aux mois les plus pluvieux, etun minimum absolu en juillet.

J F lVl A M J J A S 0 N D Tx + Tl2

~o mOYo M 25,4 25,8 26,0 25,9 24,9 22,6 21 ,1 21,7 23,3 25,0 25,2 25,2JOur.

Tx 29,6 30,2 30,6 30,4 28,9 26,6 25,3 25,8 27,3 29,8 29,8 29,6 25°Tn 23,6 23,7 23,9 23,9 22,9 20,1 17,5 18,0 19,7 21,3 21,4 21,5

Humidité relative - Insolation-------------- ...------ --LQhumidité relative est élevée toute l'année. Les amplitudes

moyennes sont faibles : 7 ~ entre les mois les moins humides (août etseptembre': 88~) et ceux où lQhygrométrie est le plus élevée (mars - avrj95 %).

Les moyennes mensuelles, à 13 ho, (assimilées au minimum jour­nalier) ne descendent pas au-dessous de 64 %.

La durée de lQensoleillement est de 1626 heures à Dolisie. Ilest minimum en saison sèche, ceci co~cidant avec une nébulosité généra­lement plus forte.

1.1.3 Géologie

Les formations géologiques du Mayombe sont très anciennes puis­qu'elles datent de l'ère précambrienne.

- 10 -

\ Massif constitué de roches sédimentaires, atteintes à des de-grés divers, par les phénomènes de métamorphisme, son histoire doit êtrescindée en deux: celle du dépôt des sédiments, et celle du plissement.

Le premier aurait débuté il y a 1,200 à 1,500 milliard d'annéessuccédant à la phase de pénéplanation ayant abouti à une vaste plateformecentrafricaine.

A partir de là, les hypothèses forgées par les différents au­teurs vont nettement divergent .•

Depuis les premières observations, qui datent de la fin du siè­cle dernier, plusieurs auteurs ont tenté d'établir une chronologie desphénomènes, dont l'aboutissement est la chaine montagneuse que nous obse~

vons aujourd'hui. L'hypothèse la plus récente a été formulée par DADETqui, résumant celles émises précédemment par COSSON et DELVIGNE, écrit"Les. séries que l'on trouve seulement dans la chaine du Illayombe sont con­sidérées, selon les auteurs, comme les vestiges de deux ou trois orogènesdifférentes" •

DADET, quant à lui, donne une explication simplifiée des faits.Son hypothèse, il la résume simplement en ces quelques lignes : Il j' env.i-, .. I

" - . .- . . ' ., -,' ~ - ..., -

sage comme très probable l'hypothèse selon laquelle toutes les formations--_.__.~---- -----~--,

du r.~aypmbe et du "Système du Congo Occidental" ne sont que des élémentsd'une même zone mobile, le géosynclinal du Congo Occidental" dont l'his­toire se termine par l'orogène Ouest-Congolien" (615 Ma).

Ainsi donc, les roches constituant le Mayombe sont des rochessédimentaires provenant d'une sédimentation géosynclinale. Les matériauxprovenaient d'un continent exondé à cette époque, de rides exondées acti­vement érodées et soumises, elles-mêmes, à de fréquents mouvements, si 1'0en juge par des superpositions de sédimentations grossières détritiqueset pélitiques fines. Mais l'évolution de la fosse géosynclinale ne s'estpas produite de façon uniforme. Ainsi l'explique DADET:

"Les formations les plus anciennes (Bikossi) témoignent d'un dé­but de subsidence lente avec sédimentation de produits ayant une certainematurité, ou arrachés à une couverture sédimentaire antérieure". "Danscertaines zones, la subsidence s'affirme plus brutalement".

CARTE GEO~OGJQUE( Mayo-mbe)Ext~oit de fa corte g~olo9ique de la République populaire du Congo

pa~ P. Da dE't

Call'l1l,.",s, (,.fl.s,,,,,,...l S,.2,,),fA;,! nes 3c.h/s/'os':es, ( ~rgi/lCt?'$ I?'/; grès)""te rc.Û..,i:ion5 t i/lil:;qu~SA'9i1itl3;f; :s<·.",·.rtcse'es'(grŒs et' m<1rn<> " )

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- 11 -

qui poursuit: "La tendance de la fosse, à évoluer diversementselon des bandes grossièrement Est-Ouest, s'accentue et il faut considérechacune de ces bandes séparément".

De forts mouvements tectoniques sont interven~s, en certainssecteurs du bassin, tandis que dans d'autres, la subsidence s'accentuait,provoquant une grande diversité des dépôts.

llCependant, à partir de la série de MYouti, la sédimentationtend à s'uniformiser tout le long d'un grand fossé subsident NW - SE".

Ainsi donc, pour DADET, si l'histoire de ce géosynclinal estpassée par différentes phases, l'unité sédimentologique des formationsapparaît.

Quant aux intr~sions de roches cristallines et au métamorphismeils para1ssent à peu près contemporains du plissement principal.

et DADET conclut : "Compte-tenu des observations et hypothèsesfaites en Angola, il parait vraisemblable q~e l'orogenèse responsable soiOuest-Congolienne".

Les formations géologiq~es du Mayombe, de même que celles de laplaine calcaire du Niari, qui lui fait suite, vers lOEst, font partie dusystème du Congo Occidental, d'âge précambrien s~périeur. Elles ont pourorigine, comme nous venons de le voir, des dépôts s~dimentaires déposésdans un vaste géosynclinal s'étendant, au delà de frontières, vers leGabon et le Cabinda sur un millier de km, selon une orientation NW - SE.

Les formations du Mayombe comprennent sept séries auxquellessuccèdent, dans la plaine calcaire de l'Est, les séries Schisto-calcaireet les séries argilitiques et gréseuses de la MPioka.

parmi ces sept séries représentées sur la carte géologique ci­jointe, se~es, les trois séries inférieures, dont la surface de recouvre·ment est, de loin la plus importante nous intéressent ici; tous les solsétUdiés sont développés dans ces formations.

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La série de la Bikossi

C'est la plus ~ncienne des formations du Mayombe. Elle affleuresur le flanc SW de la chaine, sur une largeur pouvant atteindre 15 kms. Al'Ouest elle est profondément échancrée par des rias, remplies de crétacécôtier, ou recouverte, en discordance, par la série des Cirques.

"C'est une série détritique, caractérisée par une séquenceoscillante entre un terme gréseux et un terme pélitique", et métamorphi­que, davantage d'ailleurs au contact des deux massifs granitiques du MontKanda et MFoubou, mis en place sur sa bordure Ouest.

Les roches y sont de faciès variés: quartzites plus ou moinsmicacés, quartzites schisteux, schistes quartzeux, micaschistes à musco­vite. Des niveaux de schistes verts (à chlorite, amphibolite, épidotite)apparaissent à plusieurs niveaux surtout vers le haut.

La série de la LOLÙCoula

Elle est également bien représentée, s'étendant, parallèlementà la précédente, sur une largeur d'une dizaine de kms.

Les faciès, variés, et localement très variables, présententtoujours l'association: détritique fin - détritique grossier;

- quartzites blancs, saccharoldes à séricite, avec intercalationschisteuses;

- schistes à séricite, chloritoschistes, schistes rhyolitiques,schistes fins satinés gris foncés, souvent graphiteux.

Il yapparait également des roches vertes et autres roches cris-tallines.

La série de MVouti

Une bande principale, parallèle à la série de la Loukoula, delargeur décroissante, de 15 kms à la frontière du Cabinda, jusqu'à 7 - 8kms au niveau du Kouilou» se dédouble, vers l'Est,-auJaivenu du cheminde for, en une·seoonde bande plus étroite.

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"Dans l'ensemble, la série comprend, à la base, des sédimentsdétritiques plus ou moins grossiers et, au-dessus, des sédiments péliti­ques. Le degré de métamorphisme,Paible. Vers le Nord (Kouilou) les bancsgréseux sont fréquents, associés à des chloritoschistes quartzeux et à de~

schistes parfois peu satinés. Plus au Sud, dominent les sclristes identiquEaux précédents d'abord, puis schistes blancs, puis eris ou verdâtres (àséricite, cblorite, graphite) et chloritoschistes. Plus encore vers leSud, au niveau et au delà du chemin de fer, apparaissent, en alternance:quartzites, grès grossiers, schistes microgréseux gris ou verdâtres, schietes noirs.

Les roches vertes

Ces termes englobent les roches plus ou moins massives (épido­tites) ou schisteuses (à chlorite, amphibole). Elles sont interstratifiéeedans les séries de la Bikossi - Loémé et de la LoWkoula. Pour DADET, elleedérivent de roches cristallines basiques métamorphisées au même degré demétamorphisme que les roches encaissantes.

La végétation

Toute la région où sont localisés les sols étudiés est re­couverte par la forêt dense semi-décidue.

Peu d'études botaniques y ont été faites, et les relevés concer­nent essentiellement les essences commercialisables.

"Forêts denses, très hétérogènes et en voie de vieillissement ll

ce sont les termes quVemploie N~UDOUX (1954) pour définir les forêts duMayombe (zaïrois); hétérogcnéité floristique : 150 à 200 espèces à l'hec­tare, hétérogénéité dans l'âge: présence de formations secondaires plusjeunes, dans la forêt primaire.

Un inventaire effectué sur 228 ha, près de MVouti en 1955 (citépar VENNETIER) montre en effet que plus des 4/5 sont constitués par uneforêt primaire et 7 %par une forêt secondaire âgée.

culminant entre 15 etOngokea gori, pentacle-

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Vue d'avion, ou d'une bordure de piste, où l'éclaircissement afavorisé le foisonnement d'un sous-bois dense, cette forêt paraît impéné­trable. En réalité, si elle est généralement assez dense, si les cimesmasquent à peu près complètement la vision du ciel, au sol, les troncs,parmi lesquels apparaîssent d'ailleurs assez peu de gros fnts, sont suf­fisamment espacés et le sous-bois, arbustif essentiellement, assez lâchepour y permettre un passage facile.

P. ~~ETIER cite une étude, portant sur 16 hectares, dans leMayombe Portugais : on y compte 7854 arbres dont 84 seulement ont un dia­mètre supérieur à 0,80 m (5 à l'hectare) et 435 ont un diamètre comprisentre 0,5 et 0,80 mètre.

Les grands arbres atteignent de 35 à 50 mètres de hauteur et,parmi ceux-ci, les plus intéressants, économiquement, sont présents à unedensité variant de 0,5 à 2 à l'hectare (1 en moyenne) selon les secteurs:Terrnnalia superba (limba), Entandrophragma cylindrica, Entandrophragmaangolense (acajou), Oxistigma oxyp~yllum (tchibala), Chlorophora excelsa(iroko) Thiegheniellea africana (douka) Baïonella toxisperma (fuoabi)Gossweilerodendron balsamiferum (agba), Khaya, Guibourtia arnoldiana etc ••

En dessous, dans l'étage moins élevé,25 mètres, l'on trouve: Balanites mayumbensis,thra eetveldeana, Funtumia africana, etc •••

En dessous encore, dans une ambiance où la luminosité est bienattenuée, se développe l'étage des petits arbres ou arbrisseaux de toutestailles jusqu'à 10 mètres.

Un relevé de 1~UDOUX, dans le Mayombe Zaïrois dénombre, à l'hec­tare, 1 .046 plants de plus de 1 mètre de haut, bien adaptés à la stationet appartenant, pour la plupart, à des essences précieuses. Il constateque la régénération naturelle y est donc abondante, mais aussi de bonnequalité et de répartition régulière.

Aux abords des pistes, des villages, les défrichements succes­sifs, effectués dans le but d'implanter les cultures font reculer la forêtprovisoirement. Dès l'abandon de celles-ci, apparaît en effet, un recruforestier dense, dominé par les parasoliers (Musanga).

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Fuis apparaissent les espèces à croissance rapide : Trema guineensis,Harungana madagascariensis, Coloncoba welwitschii et, ensuite, les grandsarbres de lumière (limba). Ainsi, peu à peu, se reconstitue une for~t se­condaire, à sous-bois dense. CVest un paysage que IVon rencontre fréquem­ment autour des différents centres dVhabitations, et, en particulier, desstations de la voie ferrée.

Classification des sols de la région

Trois des 8 classes de sols définis dans la classificationfrançaise, sont représentées dans la région étudiée : les sols peu évoluésd'érosion, les sols hydromorphes et les sols ferrallitiques, ces derniersseuls, nous intéressent dans cette étude.

La presque totalité des sols de cette région est fortement désa­turée. Les sols faiblement ou moyennement désaturés n'apparaissent que ponc­tuellement, sans liaison apparente avec les microclimats possibles, ouavec la topographie. Le seul facteur influant semble être la roche-mère :ils apparaissent le plus fréquemment sur les produits de IValtération desroches vertes.

Ces deux sous-classes se divisent en plusieurs groupes, caracté­risés, chacun par un certain processus d'évolution et sous-groupes:

- sols typiques modaux ou faiblement appauvris: constitués parune succession d'horizon ABC, de texture relativement constante, sur tou­te l'épaisseur du sol;

- sols appauvris modaux : caractérisés par un appauvrissementen argile de la partie supérieure du profil (A) 1/1,4);

- sols rajeunis et sols pénévolués qui regroupent les sols dontl'évolution, ralentie, n'a pas atteint le stade de celle des sols ferralli­tiques définis ci-dessus; on y distinGue :

les sols rajeunis par érosion·Cou modaux): caractérisés parla présence de la roche-mère à faible profondeur;

les sols rajeunis pénévolués : de mêmes caractéristiques géné­rales, ~ais où apparaît une structure grossière;

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- les sols pénévolués à B structural : sols profonds, caracté­risés par une structu~re grossière marquant généralement les horizons B.

L'étude détaillée de ces types de sols nous permettra de véri­fier si cette place qui leur a été octroyée dans la classification fran­çaise est justifiée ou non.

1.2 La Sangha

Relief - Morphologie et sols

Cette reG10n, nous l'avons déjà vu, peut être considérée commeun ensemble déprimée à 350 - 450 mètres d'altitude, occupé par les bassinsdes rivières Koudou à l'Ouest, Komo à l'Est, entre deux plateaux gréseuxqui s'élèvent à 650 - 670 mètres à l'Ouest de Sembé, et à l'Est de Douma 0

Des collines isolées ou en massifs plus ou moins continus, par­courent cependant presque toute la zone, principalement dans sa moitiéNord, pouvant atteindre 500 à 650 mètres d'altitudeo

Il en résulte des paysages variés, soit accidentés et consti­tués par des alignements de collines à zones planes limitées, ou par dehautes collines associées à des paysages ondulés,

soit moyennement accidentés,constitués par des ensembles de plateaux et collines d'altitudes varia­

bles (ensembles à 400 - 430 mètres ou à 480 - 550 mètres, ou à 550 - 650mètres) ,

soit des paysages faiblementaccidentés, constitués par des collines ou plateaux dont les déniveléesoscillent entre 15 et 40 mètres,

enfin, des paysages trèsaplanis et des paysages plans, ces derniers dans les zones hydromorphes ouinondables 0

- 17 -

Le secteur où sont localisés les profils ét~diés, est situé dansun paysage accidenté, de hautes collines, limitées par des zones aplanies.Les pentes des collines (550 à 650 mètres dValtitude) sont supérieures à

25 %, tandis que dans les zones aplanies, qui ne dépassent pas 400 mètres,elles nVatteignent pas 12 %.

Les ha~tes collines sont façonnées dans la tillite, tandis queles zones aplanies le sont dans les argilites, ct peut-être, localement,les tillites.

Il faut signaler encore la présence, sur les ha~ts sommets dereliques, d'une induration ancienne (gravillons et blocs).

Il est possible que soient intervenus des mouvenlents ou défor­mations tectoniq~es. Ces delniers, associés à Ivérosion différentielle,qui en est résultée, ont abouti à ces juxtapositions de paysages plus oumoins accidentés que nous observons, en relation étroite avec la naturedu soubassement géologique.

CVest ainsi que l'on observe, dans tout le secteur concerné, uneimbrication ou juxtaposition de pédogenèse ancienne, et de pédogenèse ré­cente : pédogenèse ancienne, dont il ne reste souvent que les horizons in­durés, sur certains sommets, pédogenèse récente, en-dessous, où les sols,caractérisés par leur faible épaisseur au-dessus de l'horizon d'altération,ont subi un rajeunissement important. CVest parmi ces derniers quVont étésélectionnés les profils cités ci-après.

Le climat (voir fi~lre 3)

Le climat y est du type équatorial classique, caractérisé parune répartition pluviométrique à 4 saisons, de faibles variations de tem­pérature au cours de l'année, une humidité atsmorphérique élevée et unebonne insolation.

La pluviométrie ~Jluelle est comprise entre 1500 et 1700 mm, lazone centrale de la Saneha formant un secteur de moindre pluviométrie entreles maximums observés aux e~ctrémités Est et Ouest· à O~esso et souanké.

- 18 -

Les variations locales peuvent aussi ~tre importantes, dues, peut-être,pour une grande part, au relief.

La répartition annuelle comporte 2 minimums et 2 maximumscorrespondant aux 4 saisons :

- première saison sèche, de dé~embre à février, avec des moyen­nes annuelles comprises entre 50 et 100 mm;

première saison des pluies de mars à juin, avec maximum en

- deuxième saison sèche en juillet - août, avec des moyennesmensuelles demeurant supérieures à 75 mm;

- deuxième saison des pluies, de septembre à novembre, pluscourte que la première et à maximum plus accusé en octobre.

Le nombre total de jours de pluie (100 à 110) est peu élevé.

Pluviométrie (mm)

Nbre J F M A M J J A S 0 N D ~ann.

imbé 14 46,1 87,8 151,6 172,4 185,6 102,9 82,7 89,8 193,2 210,7 170,4 88,3 15~f Ir

~~~I!ér!:tll!:~

Les caractéristiques sont typiquement équatoriales et les moyen­nes annuelles dépendent de IValtitude : dans le secteur concer.né, entre350 et 450 mm, elles sont comprise entre 24°5 et 25°5.

L'écart moyen, entre maximum et minimum mensuel, varie entre 9et 11° et diminue légèrement pendant les saisons sèches.

Température (toC)

Nbre Tx+T1?iann .. J F 1Vl A M J J A S 0 N D 2 ,<

Ilesso (X 10 30,8 31,5 31 ,9 31,8 31,3 30,0 29,2 29,2 29,6 30,0 30,0 30,1 25,4Tn ~0,3 20,5 21,2 21,5 21,4 20,8 20,5 20,5 20,5 20,7 20,5 20,3

IJ. f!lIvionsCelcsire$ mélssiFs

ou sGhÎsteu/f.Èch die 1/200.000

A'9;lites J sc:n;stèsargileux rdpfF!t{te~

Gre's qUi/rtzl/:es

massifs Ou s ch,.st«UJl

J

- 19 -

L'humidité relative est élevée toute l~année : les moyennes men­suelles à 13 h. (assimilées au minimum journalier) ne descendent jamais en

dessous de 66 %(Ouesso).

Evaporation et IVinsolation n 90nt pas été mesurées dans la ré­gion, mais seulement à Ouesso, plus à I~Ouest:

évaporation moyenne annuelle : 650 mm avec un maximummoyen ne dépassant pas 2,2 mm/jour en avril;

19insolation est de 1573 ho, maximum pendant la 1ère sai­son des pluies, minimum pondant la 2ème.

Le drainage calculé (HENIN - AUBERT = D : P3 (a + P2) avecP = pluviométrie moyenne annuelle; a : 0,15 TA 0,13, T = t~ moyenneannuelleh,oscille entre 700 et 750 mm. Le drainage, sans excès, est doncsuffisant pour une intense altération des roches et la possibilité de fer­rallitisation.

Géologie

Le secteur concerné fait partie dVun vaste bassin sédimentaireprécambrien dans lequel les géologues du BRGM (GRES, LEGROS, 1970) distin­guent de bas en haut, cinq types de formations: des grès-quartzites sur­montés par la série complexe de la Komo Koudou (grès très fins - pelites­argilites - formation à jaspes, argileuse, puis calcaire), puis des til­lites et une nouvelle série gréseuse arenacée, 1g ensemble crevé par desintrusions doléritiques.

Dans la région où ont été prélevés les profils, objet de l'étu­de, n'apparaissent que les formations intermédiaires: les argilites etpelites de la série de la Komo-Koudou et les tillites, qui occupent unegrande superficie et recouvrent les formations précédentes plus anciennes.

- 20 -

Toutes les formations précambriennes ont été affectées par unetectonique dVampleur et d'intensité variable, assez importante parfois,pour annoncer un léger métamorphisme de l'épizone qui a pu, entre autres,transformer certaines argilites en schistes. L'effet visible de cettetectonique est la constitution d'une série de synclinaux et d'anticlinauxdiscontinus.

Les roches-mères__ a_ .~.___ _

Les sols entrant dans le cadre de cette étude sont tous dévelop~

pés sur des roches sédimentaires plus ou moins argileuses.

Les argilites proprement dites: argile sédimentaire durcie,de structure orientée ou confuse qui peuvent être faiblement métamorpho­sées et transformées en schistes argileux, elles peuvent être gr~seuses;

les pelites micacées et argileuses ou les pelites gréseuses:roches sédimentaire détritiques qui sont d'anciens bancs consolidés paroompaction, et constitués de matériaux détritiques fins, agglomérés pardes substances colloïdales. Elles peuvent être plus ou moins massives oude débit schisteux;

les tillites : roches constituées de matériaux détritiques,d'origine glaciaire, à ciment gréso-argileux.

La gangue pélitique y est prédominante, dans laquelle sontnoyés des éléments de tailles variables, qui peuvent être de très petitsgrains.

La végétation

La végétation climacique, de terre ferme, dans le secteur étu­dié, est une for~t semi-décidue à Triplochiton scléro~ylon et Terminalia6uperba. Elle est caractérisée par un étage dominant élevé (35 m.) et uneforte proportion de grands arbres, en particulier Ceiba pantandra, Entan­dophragma cylindrica , Klainedoxa gabonensis. Dans le sous-bois très clair,dominent des Celtis et des Sterculiacées.

- 21 -

Place des sols dans la classification

L'ensemble des sols de cette région a été répa~ti en 3classes :

- sols peu évolués d'érosion - sols hydromorphes - sols ferral-litiques.

Ces derniers sont répartis en trois groupes caractérisés chacunpar un certain processus particulier d'évolution:

- les sols ferrallitiques typiques: sols profonds, ils sontconstitués par une succession d'horizon ABC de texture relativement cons­tante sur toute l'épaisseur de sols. Ils sont peu répandus;

- les sols ferrallitiques appauvris caractérisés par un appau­vrissement en argile de leur partie supérieure. Ils sont issus, essentiel­lement, des roches gréseuses;

Les sols ferrallitiques rajeunis caractérisés par la présencede la roche-mère à faible profondeur.

Ce sont les plus répandus et cVest parmi ceux-ci qu'ont été choisie les profils, objet de cette étude. Ce sont des sols de pédogenèse ré­cente.

- 22 -

II. INVENTAIRE DES InOFILS SELECTIONNES - SITUATIONS - nOClfES-lVlERES 0

.' ~. ..... ..~. "~"T ~ ,- ',n.-r" '.~d·,-, ;;;~'~'"'-":,-'.-::.. J,.....-.l"'_'.""'"'" .:r.:"'. "._-•• ,.~ - ·_..t,,"';..J·,~ ... • ."." .-_~"n-:.~.' ..... ~,~

II.1 Profils du Mayombe

Si l'on excepte quelques affleurements de roches éruptives, laplus grande partie des roches constituant le massif du l~yombe, sont diorigine sédimentaire datant du Précambrien supérieur. Notre étude se limiteà l'étude des sols issus des seules roches cristallophylliennes, c'est àdire feuilletées et cristallisées. Ce sont les plus répandues.

Le métamorphisme les a affecté à des degrés divers, puisquel'on y rencontre des schistes peu métamorphisés, sériciteux ou chloriteux,de la zone épi,. à c8té d'autres , plus forterùent métamorphisés de la zoneTIléso : micaschistes à muscovite, chloritoschistes et même paragneiss,

dont la schistosité est mieux marquée par des niveaux phylliteux mieuxdéveloppés, qui leur confèrent un aspect brillant.

L'étude de la pédogenèse, résultant de l'altération de cesroches, présente de granàes difficultés en raison de leur hétérogénéitéfréquent~qui fait que le faciès peut varier très rapidement, non seule­ment dans l'espace, mais aussi vertica18ment. La difficulté majeure résidedonc dans le choix des profils: cette étude comportant l'étude du deveniren qualité et en quantité des matériaux issus de l'altération des roches,les profils doivent donc être développés sur une roche-mère homogène, etl'on doit s'assurer de la filiation génétique parfaite entre les divershorizons.

Ces précautions paraîssent vérifiées pour les profils sélec­tionnés, mais seule leur étude plus intime nous permettra d'en avoir laparfaite certitude.

Dans le Thbyombe ont ainsi été sélectionnés 27 profils, auxquelscorrespondent une masse de 272 échantiloons.

~!:!_E!:2!!±s d~!B-2:2~~

J3A 2-8-9 : profils échelonnés sur le flanc convexo-concave d'une petitecolline : dénivelée voisine de 100 ID. - pente moyenne 40 %.

Roche-mère: schistes fins à séricite et muscovite.Sols ocre-rouge à rouge. Altérite apparaissant entre 4 et

6 mètres.Fosse de 6 - 8 et 6 mètres.

COUPES SCHEMATI QU ES: MAYOMBE

Locatisa~io!l de qu~fqu«?s profils.J5A 2

300m

Z20m

.J SA 4

_________-«- ....... 140 nl

1"'lem

.J SA 15

.J SA 16

---------.......- -J-O

1'>t"tft

,--

2~Om

Equateur

- --"\" \f ,11111

R CA

des

REGION DU

MA YOM BE

Echelle: 1/200.000

JSA 4-6

- 23 -

sur le flanc convexe d'une petite colline dénivelée

J SA 12-11

JSA 15-16

JSA 20-21-22

DIIC 1 à 6

de 70 mètres - pent e ,,1Oyenne : 25%

Roche-mère roche verdâtre schisteuse ou plus Ol~-.......-...- ------ ..

moins massive à chlori te-sérici te (serpentine ?)- - ------

Sols rouges - Altérite apparaîssant entre 3 et 4

Llètres.

Fosses de 7~5 et 7 Llètres.

sur le sonunet et le flanc convexe d'une colline déni­

velée voisine de 70 nètres - pente moyenne 40%.

Roche-mère : ~l.i_~~...histes à muscovite et séricit~

gris à gris ardoise, léuèrement graphiteux.

Sols jaunes. Altérite apparaîssant entre 2,5 et

4,5 mètres.

Fosses de B mètres et 4,5 mètres.

sur le sonunet et le flanc d'une colline aux pentes

raides, dominant le fleuve Kouilou: 110 mètres. Pe:lte

convexe moyenne de 55%.

Roche-~lère : roche verte litée à chlorite et ~~_~~o~e

Sols ocre-rouge à l'"'ouge. Altérite apparatssaat entl'le

5 et 1 mètre.

Fosse de 7 et 5,2 ~ètres.

: sur le sonmlet plan et le bas d'une cr~te d'une colline

de dénivelée voisine de 100 mètres. Pente moyenne de

30%.

Roche-mère : ch~oschiste à magnétite - Roche

saine visible en bordl.LJ.:'e de piste.

Sols rouges. AltéJ:,ite apparatssant entre 4,5 et 2

"lètres.

Fosses de 6,6 et 4, G mètres.

profils échelonnés sur le sŒillnet et le flanc d'une col­

line de dénivelée voisine de 75 mètres. Pentes l:lOyennesentre 40 et 50%.

Roche-mère : schistes clairs grisa.tres à E~~s..é..s àSél'licite.

&.-.-. ..... -. ---------

Sols ocre-ja\.~l1e à ocre-rouge, parfois bariolés. Alté­

rite apparatssant entre 1 et 5 mètres. Tendance à l'h~r­

dror,lOrphie à la base de la séquence.

Fosses de 2,6 à 6 mètres.

- .....~..,­,

.. ~

Locali~ .... J,I·O·'1 d ...... t. es proFils! DIK.

Gn 1

BzA 8

Gir 61

RJBO 1 - b

- 24 -

: profil situé sur le sommet de la carrière de Guéna enCOUTS dVexploitation : colline dont la dénivelée estde 40 mètres. Altitude du sommet: 140 mètres.Coupe très récente de plus de 5 mètres montrant un solocre-rougeâtre dont IVépaisseur varie de 2 à 3 mètres,surmontant IValtérite par IVintermédiaire dVun horizon

graveleux de 0,50 à 0,70 mètre.La roche-mère apparaît à 4,5 mètres.

: gneiss à 2 micas pauvre en feldspaths, riche en biotiteet calcite.

: profil situé au 1/3 inférieur dVune pente courte mais

raide de 70 %'Roche-mère : schistes micacés violacés à verdâtre,Sol jaune de 1 mètre. Altérite à 1,50 m.Fosse de 2 mètres.

: profil situé au 1/3 inférieur dVune pente accentuée de60 % surplombant la piste de Les Saras et la rivièreLoukoula.

Roche-mère: schistes graphiteux dont une belle cou­pe est visible sur plus de 50 mètres le long de la pis­te.

Sol jaune de 0,60 mètre passant progressivement à laroche saine apparaissant vers 1,50 mètre. Schistes re­dressés noir à grisâtre clair.

Fosse de 3 mètres.

: profils situés sur le sommet plan dVwne petite collinede denivelée voisine de 70 mètres, et 100 mètres encontreb~s sur une pente voisine de 60 %.

Roche-mère : schistes lustrés gris-verdâtre à viola­cés.

Sol ocre de 1,70 à 1 mètre. Altérite apparaissant en­tre 2 et 1 mètres. Schistosité visible à 5 mètres.

Fosse de 5,50 et 3 mètres.

1! 300 fi'!

Rjbo .,

---r-----r-----r---~-..,__--~:__r__ 200

200m 150 100 50

JSA '12 300 m

250

220

-r-------,.---~-.,..--:---__r----__r----.... 200

200 150 100 sa o

Gir 38

50100150 m

!

I.~~~L

---,----._-.;_--. Jo

~------------ ~_~._._.~.~~_.,~~ ......t.

RJBO 10

- 25 -

: profil situé au pied dVune colline dont la deniveléeatteint 200 mètres. Pente à ce niveau de 60 %dominantla cacaoyère de la Bondika.

Roche-mère: roche schisteuse verte.Sol ocre de 1,20 mètre recouvrant la roche à moitié

altérée.Fosse de 2,50 mètres.

Gir 39 : profil à proxinùté du sommet dVun petit dôme, haut depente de 50 %. Une coupe en bordure de la piste permetdiobserver la roche très peu altérée.

Roche-mère: roche verte fine litée (schiste à chlori­te_et séricite).

Sol ocre de 1,50 m. Roche peu altérée rouge violacéeet verte à 1,90 mètre.

Fosse de 3 mètres.

GIR 38-38 bis : profils situés sur le sommet et le 1/3 inférieur de lapente diun petit mamelon peu élevé. Pentes de 20 à 40 %.

Roche-mère : roche verte plus ou moins massive à am­phibole - chlorite - épidote et ~patite visible dans leprofil inférieur.Sommet: sol rouge de 2,60 mètres. Altérite à cette pro­fondeur. Profil de 4 mètres.

Pente : sol ocre-rougeâtre de 0,50 m. passant à

l'altérite, puis la roche saine à 2,50 jnètres.

petit mamelon peu élevé.violacé. et grisâtre •

structuré ae 1 mètre.

GIR 43 .• profil sur le sommet plan diunRoche-mère : schistes rOugeSol beige à jaune fortementAltérite à cette profondeur.Fosse de 2 mètres.

.. --"..-

1 • : \\: ".1,_.... 1

Nem3

- 26 -

II.2 Profils de la Sangha

Les variations latérales et verticales des faciès, des couches

sédimentaires sont, ici allssi, extr~mement rapides, et dgautant plus que

les couches successives peuvent être d'épaisseurs très réduites ( de un àquelques dizaines de mètres). Le m~me problème que précéderament se pose

donc pour le choix de profils homogènes.

Les sols s~lectionnés 19ont été parmi les sols ferrallitiques

rajeunis: l'altérite apparaît toujours à moins de 1,5 mètre, la roche

plus ou moins dure entre 1 et 2 mètres. Au-dessus de 19a1térite, apparaît

très fréquemment, un lit graveleux constitué de plaquettes plus ou moinsdurcies de la roche-mère. C'est là le type de sol le plus répandu dans

la région et aussi le plus intéressant sur le plan agronomique (culturecacaoyère).

Dans la Sangha ont été sélectionnés 6 profils auxquels corres­

pondent 45 échantillons de sols.

Nem 1-2-3 : profil échelonné sur le sommet et la pente d~une petite col­

line de dénivelée voisine de 50 mètres. Pentes de 10 à 25 %.Roche-mère: argilite ou pélite durcie.

Nem 1 : sommet du mamelon. Altitude: 480 mètres, sous forêt dégra-

dée claire à sous-bois arbustif peu dense; sur la pente

N-NE ~ cacaoyère.Sol ocre de 0,30 m., puis graviers, plaquettes de roche

altérée. Altérite et roche dure à 1 mètre.

Fosse de 2,50 m.

Nem 2 : 140 mètres en contrebas - pente S-SE de 20 %. Forêt iden-tique.

Sol ocre et graveleux de 1 mètre. Altérite.

Roche dure à 2,20 mètres.

Fosse de 3,50 mètres.

: 80 mètres en contrebas - pente de 10 %- proximité du vallon.Jachère arborée ancienne. Sol et gravelen de 0,80 m. Altéri­

te.Roche altérée tendre à 1,50 mètre.Fosse de 3 mètres.

Nem 2

Ne~m_1_ 460 m

470

460

450

440

r==300 m 225 150

---'-r-----------I 43075 0

Zu 1-2

- 27 -

: profil sur le sommet et la pente d 9 une colline. Pente concave

de 30 à 60 ~. Forêt assez claire.Roche-mère 1 argilite gréseuse ou tillite fine.

Zu 1

Zu 2 : sommet de colline. Altitude 440 mètres. Sol ja~e. Altériteapparait dès 0,25 mètre.

Roche massive altérée à 0,80 m.

Fosse de 2,20 mètres.

: à 200 mètres en contrebas sur pente SW de 30 %. Forêt identi­que. Sol jaunâtre. Gravélon - gravelite - altérite à 0,50 m.

Roche altérée à 1 mètre.Fosse de 3,20 mètres.

Ngo 1 : profil situé sur une pente Sud de 20 %. Altitude 480 mètres.à proxi~té du sommet dlune petite colline. Forêt claire dé­gradée.

Roche-mère: argilite grisâtre clair.Sol jaunâtre - gravelon - altérite à 0,60 m.Roche altérée à 1,60 m., roche plus dure à 2,40 m.Fosse de 2,80 mètres.

- 28 -

III. METHODES d'ETUDES

Les méthodes d'études utilisées, s'appuient toutes sur- des

observations microscopiques, des analy.ses .physiq-ùes, minéralogiques ouchiIniquGS :

- ies observations microscopiques nous perme;ttc:nt de slüvreles arrangerilents ou réarrangements intimes des particules élémentaires,

.leur décomposition ou transformations, les migrations, les accumulationsde substances;

- les analyses physiques nous permettent d'obtenir un inven­taire pr~cis des principaux constituants du sol, constituants élémen­taires ou assemblages secondaires; de suivre la stabilisation de cesderniers en relation avec la dynamique locale de cer~ains- constituantstels le fer, l'arGile ou la matière orgû.nique. Inversement il sera pos-'sible de suivre l~influence de la structure sur la perméabilité, l'acti­vité de la microflore •.•

- les analyses chimiques qui peuvent ou non épargner l'ossa­ture quartzeuse, la plus stable du sol, nous permettent,entre autres,deconnai tre la composition minérale (et organique) du sol global ou de SGSdifférentes fractions;

les analyses l'ninê'I'âlogiques nous permettent de. suivre las.vnthèse, l'évolution, la destruction ou IVélimination de certains hy­droxydes ou minéraux argileux tout au long des profils. Couplées auxanalyses chimiques, elles permettent ~esdéterminations quantitativesde ces derniers.

Les analys8s ou déterminations ont é~é effectuées, soit au.·

laboratoire du Centre ORSTm:l de Brazzaville, sous la direction deJ.A. PETARD, soit dana des laboratoires extérieurs (SoS.C. de l'ORSTOMà. Bondy~')~ Institut de Géologie de .Strasbourg - Faculté des Sciences deBrazzaville).

III.1 Analyses faites à Brazzaville

Analyses courantes

Granulométrie effectuée sur 10 g de sol séché à l'air.Traitement à l veau ox,ygénée.- dispersion au pyrophosphate de

sodium.Prélèvorùent à la pipette Robinson.-------- ._----_. -----_._._----- - -- -~------_.__.-- -----_._-_..._-----_.-

(1) S.S.C. : Services Scientifiques Centraux.

- 29 -

Humidité: séchage à lVétuve à 105 0 pendant 4 heures.

Carbone - Matière organique - Azote

Le carbone est dosé par la méthode "Walkley et Black" :oxydation au bichromate de potassium et dosage du bichromate nonconsommé.

Le taux de matière organique est calculé d'à partir du car-bone :

M.O. 0/00 = C 0/00 x 1,724

L'azote est dosé par la méthode Kjeldahl modifiée.

Matières humiquesExtraction au fluorure de sodium 1 %: exprimées en 0/00 du car­

bone des acides hwniques et fulviques.

Phosphore assimilable

Méthode Olsen modifiée : extraction au bichromate de sodium etfluorure d 9amnlonium.

Bases échangeables - Capacité d'échange

Déplacement des bases échangeables par 19acétate d'ammonium à(

pH '7. Ca - K et Na sont dosés par photométrie de flamâe et Mg parcolorimétrie au jaune thiazol.

La capacité d 9échangeest obtenue par saturation au C12Ca etextraction au NO}K.

Bases totales et phosphore total

Extraction par ébullition pendant 5 heures dans 19acide nitri~

que concentré.Les quatre éléments Ca - K - Na et ~~ sont dosés comme ci-des­

sus, après séparation des hydroxydes.Le phosphore total est dosé par la méthode Duval.

Fer total

- 30 -

Fer libre.. .. . ~ ,

Àncienne 'méthode.= dosage effectué sur 1 g de sol à 200

- extraction à l' h,ydrosu.lfite de ,Na, lavage à Hel N/2, évapo­ration à sec, pui~ au bichromate (opération répétée 2 fois).

Nouvelle méthode qui, pour certains sols, donne des valeurssupérieures :

- extraction à l'hydroBulfi~e de Na dans une solution mixteacétate Na N-tartrate Na 0,2 N, puis 1 lavage à Hel N/20 (opéra­tion répétée 3 fois) puis dosage colorimétrique au TPTZ.

II1.1.2 Etudes particulières

a) Préparation des échantillons

Les analyses granulométriques, morphoscopiques, minéralogiqueset chimiques portent, sur, des fra.ctionsbien définies' 'des échantillons,nécessitant, au préalable, le fractionnewent de ceux-ci en plusieurstranches :

après séchage à l'air et broyage modéré au mortier, leséchantillons sont taliûsés à sec au tamis de 2 mm à mailles carrées :l'on récolte d'un côté la terre fine, de l'autre, éventuellement, lerésidu) 2 mm (quartz.;. éléments ferrugineux);

- 250 à 300 g de terre fine sont tal.ïJisés, sous l veau, autamis de 50t/: l'on obtient, d'un côté les sables, de l'autre argile +limons.

Les sables sont séparés en 7 fractions par tarrüsage à sec surune colonne de tamis :' ce qui permet d'obtenir les fractions suivantes:

50-100; 100-200; 200-310; 310-500; 500-750; 750-1000; >1000 microns.Les minéraux lourds sont extraits des 4 plus petites fractions, par sé­dimentation dans le bromoÏorme.

La fraction fine, dispersée dans l'eau ammoniaquée? est miseen agitation pendant 6 à 8 heures. Les sédimentations sont effectuéesdans des allonges de 1 litre.

- 31 -

Los séparations sont opérées systématiquement sur les fractions suivan­

tes: (2/-J - 2-101../ - 20-50 H et suivant les cas" 1 tJ - 2-414 - 4-10#-,et10-20 0 Les divers prélève~ents sont centrifugés à 4500 t/mn pendant15 mn o LorsquVil est trou~le, le surnageant est recueilli et, par éva­poration, IVon y concentre les particules solides.

b) Utilisation des différentes fractions

- Les sables sont observés à la loupe binoculaire : étudemor-phoscopique, comptage des quartz et autres éléments.

_. Les minéraux lourds, après détermination de leur teneur,

sont montés sur lames, pour détermination.

- Les fractions limoneuses et argileuses sont des~i~ées auxdiffGrentes analyses minéralogiques ou chimiques.

c) Stabilité structurale

- Détermination de IVindice d'instabilité structurale pourcertains profils : relation avec la ten8ur en fer, la minéralogie desargiles et IVétat initial de la structure;

étude sur des agrégats compris entre 0,2 et 2 nE.étude sur des agrégats naturels, non broyés.

Détermination de la vitesse de filtration K sur les mêmeséchantillons remaniés, que pour Is.

d) Mesures de densités2

Densité réelle: par la méthode au pycnomètre.

Densité apparente : par prélèvement volW"J.J.ique de sol non rema­Dié dans des boites parallélipipédiques à deux couvercles spécialementconçues, de 500 cc;

densitomètre Goguel ou méthode de la fiole jaugée pour lesroches et certaines altérites après enduit au pinceau dVune couche de

vernis, de volume connu;

méthode à la paraffine.

- -32 -

e) Etablissement.desprofils h.ydriques

D'à partir des prélèvements, effectués sur le sol en place,dans des boites cylindriques étanches. Le poids d'eau est calculé aprèsséchage à 105°C.

f) Extraction du fer libre par la méthode de de ENDREDY

Selon la technique préconisée par P. SEGALEN (1970~ : unréduit étanche en fort contreplaqué, enduit de peinture laquée blanche.Un réflecteur de ~ 40 mm. Une lampe à vapeur de mercure de 300 w.

Lion utilise 7 cristallisoirs de pyrex de ~ 8 cm avec 0,500 gd'échantillons dans 100 ml de réactif de Tamm. LVexposition dure 2 heu-res.

La méthode est utilisée pour :

déferrification de terre fine pour granulométrie;~ déferrification d1argile pour mesure de capacité dléchange

et R.X.;- dosage du fer dissout dans la solution oxalique par colori-

métrie.

Pour la récupération de IVéchantillon déferrifié, IV on pro­cède ainsi :

- siphonnage du liquide clair;- transvasement de l'échantillon déferrifié dans un tube de

250 ml (de centrifugeuse);

lavage avec un jet de- centrifugation à 5000

siphonnage du liquidedéferrifié.

pissette (eau distillée);

t/mn;clair et récupération de l'échantillon

-' :.

g) Déferrification Jeff~ies dléchantillons de sols pour granulométrie:méthode destinée à libérer les édifices argileux contenus dans lesfractions supérieures à 2 ~ de l'échantillon par solubilisation desions Fe libérés.

- 33 - -

Ce traitement fait intervenir. IVhydrogène·naissant en milieutamponné, acide, oxalique - oxalate de K, puis des lavages avant de pro­·céder à l ianalyse granulométrique.

h) Analyses dVeaux

Des analyses dO eaux qnt. été effec.tuées au laboratoire de'. .. .. -

Brazzaville :

eaux de drainage de certains profils (installation de récu­pération décrite dans le 2ème fascicule);

- eaux de sources ou de marigots.

à l'OTPhénantrolinel'ériochrome cyanineIl=

= résidu de centrifugation (séché à 1050C)dVune aliquote dVeau brute.

= pH mètre sur eau brute.= résistivimètre sur eau brute.= mesure dVoxydabilité de lOeau brute ­

dosage dVo~ygène consommé - MéthodedOoxydation par le permanganate en milieusulfurique.

= mesure sur 1 0 eau brute filtrée, par colo­rimétrie du complexe silico-molybdiqueréduit.

= colorimétrie

pHRésistivité

Résidu sec à 105 0

Si02

FerAluminium

Ca

1

sur eau · photométrie de flamme•Mg filtrée • complexométrie•K concentrée · photométrie de flamme•Na 5 fois • photométrie de flamme•

i)Analyse thermique différentielle

Les diagrammes ont été réalisées à Brazzaville sur un appareilfourni .~ar la maison Gallenkamp, de Londres: 3 fours - programmeur élec­tronique contrôlantl~montée en température, selon un programme sélec­tionné - enregistreur par points, par chute dOétrier sur l'extrémitéde IVaiguille du galvanomètre.

- 34 -

Un deuxième enreGistreur par points, Brion Leroux, type 192 D à 6 direc­tions a également été utilisé (beaucoup moins sensible). Les fils desthermo-couples sont en chromel alumel.

L'un des défauts de cet appareil est l'insuffisance de sasensibiiité : des étalonnages effoctués par A. NOVIKOFF, il ressort quelUoxistence do l'Illite ne peut être déterminée à moins de 20 %. Sonintérêt réside surtout dans la détection de la gibbsite.

111.2 Analyses effectuées à l'extérieur

tII.2.1 Analyses chimiques

Analyses des éléments majeurs des argiles, limons ou terretotale par attaque triacide ou par fusion alcaline, aux laboratoire dechinue ou de spectrographie des 3.S.C. à Bondy.

Analyses des élcments tracesau laboratoire de spectrographie des SSC à Bondy.

Analyses des produits- amorphes

au laboratoire de chimie desSSC à Bondy

Les produits amorphes de la terre fine ont été dosés selon laméthode Bise au point par SEGALEN (1968).

Cette méthode consiste à traiter les échantillons, alternati­vement, avec des réactifs acides (HCl 8 N) pendant 30 minutes, etalcalins (NaOH 0,5 N) pendant 5 minutes.

Ces traitements sont répétés 8 fois, et permettent de dissou­dre les produits amorphes, plus vite que les produits cristallisés. Dansde nombreux cas, ici, la droite des cristallisés n'est pas atteinte, ceséchantillons ont nécossi té un nombre de traite1.ient supérieur.

,Après chaque traitement, silice, alumine et fer, des solutions,

sont dosés, et l'on dresse la courbe cumulative de chacun des élémentsextrait. Le prolongolllont de la branche droite sur lU axe des ordonnéesin~ique le pourcentage de la fraction amorphe.

- 35 -

Matière organique: étude qualitative des acides humiques par électro­phorèse effectuée au laboratoire de chimie des sols de·s S.S .C. à Bondy.

La méthode est la suivante :

- isolement des matières organiques légères et d'une partiedes acides fulviques (avec doSages) par un prétraitement à P04H3 2 Mi

- épuisement des matières hun~ques par traitement avecP207 Na4, puis NaOH N/10 avec dosages (:MHT .;.. AH);

- puis électrophorèse sur papier des acides hWiuques extraitspar le pyrophosphate.

Mesure de la capacité d'échange, d'argile ou limons déferrifiés aux U-V

Cette étude, comparative, est destinée à l'étude du blocageéventuel des sites d'échange par des ions Fe3+

Analyses ~néralogiques et physiques

Analyse.par diffraction de rayons X

Ces analyses ont été effectuées au laboratoire de géologie del'Université Louis PASTEUR de Strasbourg (travaux dus à l'obligeance deA. NOVIKOFF) et aux S.S.C. de Bondy sur diffractométres à enregistrementgraphique" anticathode au Cu.

Enregistrements effectués :diagrammes de poudres pour reconnaissances fines;

lames orientées qui permettent de mettre en valeur les picso

situés entre 10 et 14 A.

Lorsque nécessaires, des enregistrements ont été effectués surdes échantillons glycolés et chauffés.

Ces analyses ont été effectuées sur plusieurs fractions granu­

lométriques t 1 ',.1 , <2 '"" ' 4-10 f ' 10-20 l' et sur des argiles défer­rifiées aux Ultra-Violets.

... "r

- 36

Analyses thermo-pondérales

Les diagranID1es ont été réalisées a la thermobalance des

S.S .. C. de Bondy"

mesures de surfaces spécifiques

Déterminations effectuées a~ G.. S.C. de Bon~y.

Microscopiè électroniqueExamens d 9écb8.ntillon d 9 argile en suspension réalisés ;par

G. S1BFF·:;Ri..ANN aux S .. S •C. de Bond,v ..

Détermination de 19b~ilidité dVéchantillons de sols à diffcrents niveauxdo motentiel matriciel (pF)

Point de flétrissoment permanent . :. pF 4,2Capacité de rétention .. pF 2,5•Capacité au champ .. pF 1,9•

··et pF 3,0 pour avoir une gamme suffisante de pF permettant de tracerla courbe pF-humdité

Ces déterminations ont été effectuGes au la00ratoire desS.S.C. de Bond,y (Monsieur COMBBAU)

Etude des minéraux lourds

Les extractions par sédimentation dans le promoforme sont ef­fectuées à Brazzaville, les déterminations au laboratoire de géologiedes S.S .. C. à Bondy ..

111.3.2 Confection des lames minces

La plupart des lames minces de sols pour étude micromorpholo­gique ont été confectionnées au laboratoire de Géologie des S.. S .. C. à

Bondy, après imprégnation par une résine synthétique (Norsodyne).D9 autres ont été réalisées à Brazzaville, elles concernent

surtout des altérites ou des roches presque saines.

- 37 -

L'induration est faite par un mélange bawme du Canada - Ben­zène. Après séchage à l v étuve à 1050 pendant 24 heures, 11 imprégnationdes échantillons est réalisée par capillarité, dans un mélange baumedu Canada - Benzène, le baœme étant délayé dans 5 ou 8 fois son volumede benzène, selon la texture de l véchantillon. Le. mélange est recomplé­té au fur et à mesure que s \ effectue li imprégnation et que le benzènesiévapore. Celle-ci achevée, au bout de 2 à 5 jours, l'on laisse encoreles échantillons sécher pendant 2 à 3 jours dans la solution qui s'en­rièhit en baume par évaporation du benzène.

Enfin, l'échantillon est mis à l'étuve à 70 - 800 pendant unt~lnp.ê .. Y2..ri.ablo <~Wec la taille de.1 véchc:.ntillon, mais... q.ui peut dépasser48 heures.

Les lames minces sont confectionnées au laboratoire de Géo­logie de la Faculté des Sciences de Brazzaville.

Des essais d'induration sous vide à l'aide de Vernis F 1809

(Maurice Gaine- Ins~itue de Géologie de Strasbourg) sont égalementeffectués.

- 38 -

~e-pages

Fig. 1 Carte de localisation des 2 secteurs étudiés 3 4

2 - Bloc-diagramme du l\laYŒilbe 4 5

3 Pluviom.étrie 7 8

4 Carte géologique du l-Iayombe 10 11

5 Carte géologique de la Sa110h a 18 19

6 - Situation des profils · liaYOli1be 22 23·7 - Coupes schématiques · î~ayonlbe 22 23·8 - Locali sation des profils DIK 23 24

9 Coo.pcs schématiques · :~aYŒ:lbe 24 25·10 Situat:Lon des profils · sangha 25 26·11 Coupe schématique . Sanrrha 26 27.

A suivre

----------- ._~-------

2ème F.f.l.SCICULE- .....-....----.--~.

---_. ---._~_._-.- -_ ..-

Pédogénèse SUT schistes fins à séricite et muscovite.

O. R. S. T. O. M.

Direction Générale

24, rue Bayard (PARIS 8e )

Service Central de Documentation

70-74 Route d'Aulnay, BONDY (93140)

Centre O.R.S.T.O.M. de BRAZZAVILLE

B. P. 181 BRAZZAVILLE (CONGO)

COPYRIGHT OR5TOM 1975

R~PUBLIQUE POPULAIRE DU CONGO

-

PEDOGENESESur roches cristallophylliennes et argileuses

en milieu Equatorial Congolais

2e Fasciculepédogenèse sur schistes fins à sèricite et muscovite

OFFICE DE RECHERCHE SCIENTIFIQ!lE

ET TECHNIQ!IE OUTRE - MER

FÉVRIER 1975

1

R•. JAMET

OFFICE DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUEET TECmnQUE OUTRE-MER

CENTHE DE BRAZZAVILLE

SERVICE PEDOLOGIQUE

PEDOGENESE

SUR ROCHBS CRISTALLOPHYLLIENNES ET ARGILEUSES

EN EILIEU EQUATORIAL CONGOLAIS

2ème FASCICULE

pédogenèse s~ schistes fins à séricite et muscovite

par

R. JAlVlET.

Cote ORSTOM : MC 183 Brazzaville, février 1975

RESUME

L'aute~ étudie la formation de sols d'à partir d'une rochecristallophyllienne (un schiste fin à séricite et muscovite) sous cli­

mat équatorial congolais: (Po de 1300 - 1500 mm - TO de 210 - 26 0 )

forêt dense semi-décidue.

Dans une première partie, sont étudiées les différenciations

verticales, apparaiss~t au sein d'un profil de sommet de colline, etdepuis la roche altérée, de schistosité conservée (longueur de pente:

200 m. - denivelée 100 m).

Après l'étude morphologique du sol en place, il en est fait

une étude morphologique semi-microscopique puis une étude micromorpho­logique, horizon par horizon.

L'étude de la désagrégation physique de la roche nous conduitensuite à étudier systématiquement tous les éléments solides constitu­

tifs du sol, qu'il est possible d'isoler par les différentes méthodesde séparation : éléments rocheux subsistants, éléments terreux néofor­

més dans la partie supérieure du profil, le quartz (granulométrie - mor­

phoscopie) la fraction lo~de (de là nous tirons une première conclu­sion concernant l'homogénéité du matériau) la fraction limoneuse, lafraction colloIdale minérale avec déterminations qualitatives et quan­

titatives des minéraux argileux, le fer et ses différentes formes dansle sol~ sa répartition, évolution quatltative de la goethite.

Un court chapitre est conl~é à la phase liquide (profilhydrique), un autre à la répartition volumique des différentes phases

du sol et de sa porosité.

La deuxième partie traite des variations latérales observées

dans les sols de pente, variations dans la morphologie, la répartitionquantitative et qualitative des éléments solides: quartz, limons, ar­

giles; différentes formes du fer.

La troisième partie : étudie les variations verticales et la­

térales des éléments non encore étudiés jusqu'ici: la matière organique,

le phosphore, les éléments échangeables, les bases totales, les éléments

traces, le pH et l'acidité d'échange.

- l -

---DOM MAI R E

pages

Introdu.ction 1

Préliminaire- Situation des profils - Variations le long de

la toposéquence a a 0 0 00000000000 0 00 000000 •• 0 0 ID 0 0 • 0000. •• 3

1ère partie: LES SOLS DE L'AIIlONT •••••••.••••••••....•.•••• 5

1. Organisation morphologique1.1 Description du profil JSA 2 •••••••••••••••• 0.. 51.2 caractéristiques morphologiques - Variations

poS sible s 0 0 ID 0 0 • 0 0 0 • " 0 0 • • 0 0 0 0 0 0 • 0 0 0 0 0 ID 0 •• 0 0 0 0 q 0 6

1.3 Etude morphologique serni-microscopique .0 •• 0.0. 81.4 Etude micromorphologique ••••••.•••.••.•••••••• 14

2. Les éléments solides du solo. ......••.•.....••.•••• 21

2.1 La roche-mère composition minéralogique .0 •• 0Désagrégation physique •.••••.. 0 ••••••••••••• 0. 21

2.2 La fraction sableuse - Inventaire 000.......... 22

La fraction lourde •••.•••..•••• 0 ••••• 0 •••

Le quartz : ossature stable du squelette •

Les éléments rocheuxLes {léments terreux

• • 0 • • 0 0 0 0 0 0 000 0 0 0 0 • •

0.0000000000 Da 00000 ••

23242528

2.3 La fraction limoneuse •••••••..••..• 0 ••••••••• 0 29

2.4 La fraction colloIdale minérale ••••.•••.•••••• 30

Les minéraux phylliteux •••••••• 0 ••••• 00.

Détermination quantitative des minérauxphylliteux et de la goethite 0.0 ••••••• 0.

31

33

2.5 Le fer 0 Cl 0 00.00".00 & 0 0" 0 0 • 0 0 0 •• 000000 •• 0 Il CI 00000'11 39- Les formes du fer dans le sol •••••••••••• 0.. 39- fer total - fer libre 0 ••••••••••••••••••• 0.. 40- Fer amorphe 0 0 • 0 " 0 00 0 0 0 0 0 •• 0 " 0 0 0 0 0 • 0 e 0 0 0 0 0 0 • 0 43

3. ~ phase liqu.ide 0 0 0 • 0 0 0 0 Cl 0 0 0 0 000 o. 0 0 ft 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 44- Profil ~ydrique

4. Représentation volumique des différentes phases du sol 45

- II -

2ème partie VARIATIONS LATERALES ooooooooooooooooooecooeoooeo ••• 48

1 • Variations dans la morphologie oO'ooooo.oooooooooooooooooooe 48

Description des profilsVariations morphologiques .00 0 0 000 0 ., 0 ., ., 0 ., 0 0 ., 0 060 000 ., 0 0 51

éléments solides du sol. 52525454595959

62

o 0 0 •

·..

.0.0.0

ot'OOotoo

..... 0 0 0 0

o 0 0 0

• •

0006eoo&000000000 •••

o • 0 0 .,

• • 0 •

·..

o 0 ., 0

• ., 0 0 0 ., 0 0 000

••

·..o 000

.00 • • 0 ., 0 ., 0 .,

Fer libre.00000000.00

Gléments amorphes

fraction limoneusefraction colloYdale minérale

La

La

Autres

Le ferFer total­Fer amorphe

2.2

2.32.4

1 •

2.

2.5

Variations dans la répartition des2.1 La fraction sableuse •••

2.

Variations dans la phase liquide e 0 0 • 0 0 • 0 • ., 0 • 0 0 ., 0 0 0 ., ., 0 0 a 0 .0. 63

Profils hydriquesCaractéristiques des eaux de drainage ••••• 0000000 ••••• 63

o ., 0 a a

Eohantillonnage ••••••••Résultats analytiques ••Eaux de sources ou marigots ·..

o 0 • 0 0 000 •• 0 • • • • •• 63

·. o 0 0 e o • 0 e • • • • • 630000000 ·••• 66

000 OIDO 0000 ••• 00000000 •• 0000 000 ••••• 000.

4. Variations dans la répartition volumiquesconstituants de sol

des différents67

o 0 0 Q ., 000 a a 0 ., ., 0 ., 0 0 0 ., 0 a a 0 ., 0 0 0 a 0 00" 0 0 0 0 • •

3ème partie .o VARIATIONS V::3RTICALES ET LATERALES DES AUTPillS

ELI:r.illNTS •.•... 68

1 • La matière organique .. ·. a ., 00., ...·. o 0 •• • 0 • 0 ••

2. Le phosphore eooooo"o .. ... • 0 •• 0 ·.. ·.00000000 o 0 0 ••

3. Les éléments échangeables o • ..o • • • o • 0 • ... • • .. • • • 0 0 0 0 • • 0 a •

687072

3.1 Capacité dVéchange de cations • 0 0 • 0 .. ...·.... o 0 0 0 0 o 0 0 0 •

3.2 Taux de saturation ... 0 0 • 0 • o 0 0 0 0 o • 0 0 0 .. • • o • 0 0 • 0 0 o •• o ••••

3.3 Les bases échangeables • • oooooe .. oooeoo ...o • 0 0 •

7272

73

4. Les bases totales oooooooooo,ooo.oeeoooooooooooooooooooo.oo 73

5. Les éléments traces 0.000.000eooooo.oooooooOOo o Ooo0000800.0 75

6 • Le pH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 •• 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Il 0 • 0 0 0 0 0 • 0 0 • 0 0 • 0 • 0 • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 6 0 o. 75

Ions H+ - Aluminium échangeable .00.000000 ••• 0000 •• 000 ••••• 75

• 0 • 0 • 0 000 0 0 0 0 0 0 0 000 000 ~ 0 0 0 0 • 0ConclusionListe des planches dans le texte a 0 0 e • 0 0 0 0 0

00. 0

o •• 0

• 0 0 0

o 0 0 0

o 0 0 0 •• 77

78

-1 -

INTRODUCTION

A~ cours des ~t~des cartographiq~es men~es depuis q~el­

qU2S années, il no~s est appar~ q~e les évol~tions p~dologiq~es s~

les roches cristallophylliennes o~ argileuses présentaient, so~s unmême climat et'un~ même vègétation forestière, des variations i~portantes en liaison,es~entiellement,avecla nature minéralogiq~e

de la roche.

Dans le premier fascicule, relatif à cette ét~de de la p~­

dogenèse, a été dressé lGinventaire de tous les sols qui en consti­t~ent le fondement. No~s y avons décrit le cadre naturel, défini lebut de l'étude et les méthodes utilisées pour y accéder.

Tout au long de l'étude, au travers de la dizaine de fas­cicules qui vont suivre celui-ci, no~s allons étudier le mode de dif­férenciations d'une trentaine d~profils de sols le pl~s souvent as­sociés en séquences, développés sur la quasi-totalité des faciès deroches schiste~ses rencontr~es.

Puis no~s essaierons d'en dégager les facte~s essentielsq~ orientent la pédogenèse,aussi bien sur le plan minéralogique, quechimique ou physiq~e vers telle voie, ou vers telle autre.

Le présent fascicule est consacré à l'étude de la pédoge-

[

nèSe sur un faciès particulier de roches cristallop~vlliennes, desschistes peu métamorphiques à minéraux micacés extrêmement fins :muscovite et séricite.

Nous partons de l'étude de sols situ~s en position sommitaledont l'évolution n'a, donc, pas ~té perturb~e par une quelconqueinfl~ence latérale; puis au travers des profils situés en contrebas,sur la pente, nous étudierons les variations latérales.

PLANCHE 1

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R.C.A

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f"l:.~ait· d~ Iii carl-o? Séo1oSicf5J(;I d.,. ~~ a.ipuoli'iue dl] COIlJO

par P. ·\)o&àet

- 2 -

Dans une première partie, nous décrivons tout d'abord latoposéquence et les principales caractéristiques morphologiques desprofils.

L'essentiel de cette partie est consacré à l'étude d'unprofil de sommet :

- sa morphologie telle que lVon peut l'observer sur le terrain;

l'agencement des éléments constitutifs du sol, par une étudemorphologique semi-microscopique,couplée à une étude micromorpholo­gique;

l'inventaire et la caractérisation de ces éléments, les déter­minations quantitatives des minéraux phylliteux et du fer,

- l'étude de la phase liquide au travers de profils hydriques etd'analyses d'eaux;

- enfin, l'expression sous forme volumdque de la répartition deces divers éléments du sol.

La deuxième partie étudie les variations latérales, versl'aval, relatives à ces m~mes élèments.

La troisième partie est consacrée à l'étude des variationsverticales et latérales des autres éléments ou caractéristiques deces sols.

Enfin, ultérieurement et pour compléter cette étude, dans uncadre plus général, sera établie une étude comparative du bilan de lapédogenèse en pertes et en gain~,en vraie grandeur, en référence au ma­tériau de départ.

... 3 -

PRELIMINAIRE

Situation des profils - Variations le long de la séquence

Le paysage est constitué par une juxtaposition de petitescollines en forme de mamelons peu élevés, limitées par tout un ré­seau d'axes de drainage alimentés périodiquement, au moment des for­tes précipitations, et qui aboutissent à un marigot, fonctionnel entoutes saisons.

La' 'séquence recoupe le flanc dO une telle colline dont ladénivelée atteint près de 100 mètres : partant du sommet (côte 290 m)elle aboutit, par une pente convexo-concave,à un petit axe de drainageévasé, fonctionnel en période de pluie, et dont le fond est parseméde gros blocs de quartz, dont certains peuvent atteindre le mètre cube(côte 195 m).

La végétation est une forêt claire, à sous bois lâche. Maran­thacées en bas de pente, à proximité de la piste (éclaircissement).Litière peu épaisse, mais régulièrement répartie,de feuilles et brin­dilles.

Trois profils ont été creusés :

JSA 2 = situé à la limite du sommet, tout en début de pente.JSA 8 = à 130 mètres en contrebas (pente de 45 %).

Entre les deux, la pente est légèrement convexe = de 30 %,elle passe, vers 45 m. à 40 %, puis vers 90 m. à 45 %, jusqutauniveaudu profil.

J3A 9 = à 50 m. en contrebas de J3A 8; et à une trentaine de mè­tres du bas fond sur une pente de 30 %.

. A une dizaine de mètres en contrebas de JSA 8, à partir de..

la piste, s'amo.rce la pa.rtie concave de la pente qui, de 70 %, ~écrott

progressivement à 50 %, 30 %puis 10-15 %dans les derniers mètres.

Coupe schématique de la toposéquence et des p·rofils

' ..

.:

.JSA 2

.--;""'-0

t

300 m

280

260

240

220,

200

ë..,

- 4 -

La planche 2 représente les co~pes schématiques des trois")l'ofils.

faiblementLe long de la pente/convexe, la morphologie d'ensemble pré-

sente peu de ~ariations :

- les horizons de pénétration humifères sont un peu plus impor­tants en sommet;

- les horizons B2 sont plus dé~eloppés sur la pente qu'ensommet;

- l'horizon gravele~ conserve, tout au long de la pente,uneépaisseur sensiblement identique.

- Il ya,vers le bas de celle-ci, un net approfondissement delVhorizon de transition (B3C) avec l'altérite des horizons C. Ceci està mettre en relation avec une infiltration d'une masse plus importantedVeau météorique: eau de percolation verticale + ea~ de lessivageoblique.

Le long de la pente concave : dès en-dessous de la rupturemarquant la limite des deux types de pentes, l'épaisseur du sol pro­prement dit (horizons A + B) va décroissant pour dispara!tre pratiq~e­

ment totalement en bas de pente, tandis q~e lVhorizon graveleux sVépais­site L'hori~on B3C est moins développé qu'en JSA 8. Contrairement à ceà quoi l'on pouvait s'attendre,· il n'y a pas de colluvionnement de basde pente, mais au contraire érosion dont la limite amont est marquéepar la ruptu.re de pente. Le ruissellement, donc l'érosion, est au con­traire très pe~ important le long de la pente convexe, il nous a étédonné de s~eiller l'apparition de celui-ci pendant près de deux heuresGU cours de fortes précipitations : au bo~t de ce laps de temps il n'yavait pas de trace du moindre ruissellement.

- 5 -

11ère pa~ti~ 1 : LES SOLS EE L'AMONT

1. Organisation morphologique

1.1 Description dU.profil JSA 2

o

3

3 cm

A11

6 cm

A12

: gris-brun. 10 YR 4/4. A matière organique non direc­tement décelable. Argilo-sableux. Structure fragmen­taire nette : grumeleuse fine et moyenne, et grenueassociées. Très poreux. Porosité tubulaire et biolo­gique développée. Nombreuses racines pénétrant lesagrégats. Chevelu.

: gris-jaunâtre. A matière organique non directementdécelable. Teneur voisine de 4 %. Argilo-sableux.Structure polyédrique fine. Très poreux. Nombreusesracines.

6 - 70 cm : frais. 5 YR 4/4 à 4/8. Taches humifères gris-ocreirrégulières, peu contrastées. A matière organiquenon directement décelable: environ 1,5 %. Argilo­sableux: environ 50 %d'argile. Structure polyédri-

B1 que moyenne et assez grossière. Volume des vides im­portant entre les agrégats. Cohérent. Très poreux.Revêtements organo-argileux sur les agrégats et as­sociés à des vides. Cavités, nids, galeries. Nombreu­ses racines.

70 - 260 cm

B21

: frais. 5 YR 4/8 à 5/6. Quelques taches jaunes peuétendues, à limites peu nettes, à la base. Argileux:environ 55 %d'argile. Structure polyédrique trèsnette grossière et très grossière qui tend à s'affi­ner vers la base. Volume des vides moins importantentre les agrégats. Cohérent, dur, tendance à l'ameu­blissement à la base. Macroporosité moins forte, maismicroporosité forte. Racines, fines surtout, nombreu­ses jusqu'à la base.

260 - 300 cm

B22

300 - 330

B3

330 - 400

B3C

400 - 600C1

cm

cm

cm

: horizon graveleux renfermant près de 50 %d'élémentsgrossiers, quartz anguleux de toutes tailles, quelquesfragments de schistes, et à la base, fins gravillonsferrugineux. Terre fine, 5 YR 5/6, argilo-sableuse.

: 2,5 YR 4/6 = argilo-sablo-limoneux. La texture dela roche a entièrement disparu, mais l'on reconnaîtdes plages plus limoneuses, rosâtre, marquant l'em­placement de fragments de schistes. Le débit estpolyédrique moyen. Assez meuble.

: apparition de fragments de schistes ou litage bienreconnaissable, noyés dans des plages plus rouges,plus évoluées où toute trace de schistosité a disparuet qui possède un débit à tend&~ce polyédrique. Sablo­argilo-limoneux.

: altération de schistosité générale conservée! friableau sommet, devenant nettement plus compact à la baseoù la teinte passe de rougeâtre à verdâtre.

Bos

PLANCHE-' -- .. ..~ ...

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J SA 2 J SA 6 J SA 9

1.1 ~ BI At :... ,f Ala At 0 -A-3 . a A36 ABen BI.n 81

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100,c/86

100

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B21.25

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200 200 200 83. • 95

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- 6 -

1.2 caractéristi9~esmorphologiques - Variations possibles

La morphologie est du type ABC avec des horizons A et Bqui, jusqu'à l'horizon Bgr, atteignent une profondeur de 2,~ mètres,profondeur variable selon le lieu d'observation mais qui, en général,en la m~me position topographiqu~avoisineou dépasse 2 mètres.

La tein·~e générale de la partie s~périeure du profil est ocreà ocre-rougeAtre (5 YR 4/8 à 5/6) et les variations, très progressives,et peu contrastées ne permettent pas, sauf en surface, d'établir deslimites d'horizon basées sur la se~e co~eur. Dès que l'on atteint l'al­térite, la teinte vire nettement au rouge (2,5 YR 4/6) et ceci, sansqu'il y ait une croissance du taux pondéral du fer.

D'un profil à l'autre, les limites et les subdivisions d'ho~

rizons sont variables :

L"horizon A, de teinte brune ou grise, ou partiellement mas­quée par la teinte de fond du sol (brun-jaunatre, brun-rougeatre) aune épaisseur pouvant aller de 4/5 cm à une quarantaine de cms.

Cet horizon peut se subdiviser en sous-horizons A1 et A3. Lastructure en A1 peut ~tre fragmentaire nette, polyédrique moyenne àfine, mais est, le plus souvent, constituée d'une association d'agré­gats grumeleux et polyédriques fins. A1 peut se subdiviser en A11 etA12, le premier se distinguant du second, essentiellement par une gran­de abondance de racines fines, une structure grumeleuse fine en liai­son avec les radicelles, et polyédrique, fréquemment associées à deséléments particulaires.

L'horizon A3 n'est pas régulièrement présent, il peut ~tre

remplacé par un horizon AB ou m~me B1, comme dans le profil décrit,dont la teinte est déjà celle de l'horizon B2 sous-jacent, et caracté­risé par une migration visible, de la matière organique par les fentes,canalicules, cavités abondantes et qui y constitue des revêtements enassociation avec l'argile. La structure,bien affirmée, est constituéed'éléments de toutes tailles avèc dominance des classes fines etmoyennes.

L'horizon B2 lui fait suite, jusqu'à l'horizon graveleux Bgr.Horizon le plus argileux" il est caractérisé par un débit en élémentsstructuraux de toutes tailles mais dont les plus grossiers, nombreuxatteignent de 3 à 5 cm. Cette structure tend à s'affiner vers la base,en même temps que le sol s'ameublit.

-7-

La limite avec IVhorizon graveleux sous-jacent peut être bru­tale ou faiblement ondulée, le plus souvent irrégulière.

Cet horizon Bgr est essentiellement constitué de fragments dequartz détritique, de toutes tailles, anguleux ou subanguleux, ceux-làmême que lOon retrouve dans les filons ou lentilles visibles dans laroche en place. Son épaisseur, variable, est dVailleurs en étroite rela­tion avec la densité de ces filons ou lentilles, ce qui apparait nette­ment sur certaines grandes coupes en bordure de pistes.

Il sOy trouve inclus des fragments de la roche schisteuse etaussi, parfois, des gravillons ferrugineux patinés, peu nombreux dontnous verrons ultérieurement quOils peuvent être rencontrés dans lOalté­rite même. (Dans un fascicule ultérieur, il sera traité de la formationde cet horizon que nos observations nous font admettre comme étant au­~ochtone).

En-dessous, le passage à IValtérite se fait par lOintermédiai­re dOun horizon peu épais (B3) dans lequel ne subsiste plus de fragmentsrocheux visibles,intacts. Il est nettement plus argileux que IValté­rite sous-jacente et la structuration pédologique de type polyédrique yest déjà assez nettement marquée.

En-dessous, IValtération décrolt progressivement de lOhorizonB3C où le litage ne demeure visible que dans les fragments rocheux épar­gnés, vers les horizons déjà ferruginisés, encore et friables de plus enplus compacts où la texture litée demeure intacte. A signaler que le

front de pédoplasmation, souligné par la destruction de la schistosité nVestpas régulier. Des poches d'altération plus argileuses, plus humides,sont visibles qui paraissent incluses à lOintérieur de l'altérite aulitage bien conservé. Elles sont en relation avec les horizons supé­rieurs par des diaclases ou des canaux racinaires qui assurent une péné­tration préférentielle de lOeau de pluie, que suit celle des racines,qui, elles-mêmes accélèrent les processus d'altération.

Le pendage des couches, nettement visible, dans l'horizon C,est à peu près celui de la pente.

- a -1.3 Etude morphologique semi-mioroscopique

Les observations ont été faites sur des échantillons de solfrais, conserVés intacts dans des bottes rigides, et à la loupe binocu­laire stéréoseopique Zeiss, à des grossissements allant de 10 à 40.

Afin de mie~ suivre l'évolution de la morphologie du sol etpour la facilité et la clarté de la de-seription, celle-oi part des hori­

zons profonds pour aboutir à la surfaoe du sol.

Les observations ont porté simultanément sur les prof'ils J5A 2

et JSA 8. A ce1i'te échelle, les variations possibles ne sont pas ap.paren­'tes.

Horizon Clj "

Le schiste pariaitement sain nt.a pu êtr,eobservé à la base des

profils où. la vexture de la roche est cependant bien conservée.

:glle est conatituée par une alternanc,e de lits ql1artzeux, assem~lage de petitsgrains anguleux ou s·t1barrondis, de teinte blanchâtre oujaunâtre à râuil1e, 0 u rosée, et de li1ts micacéscons;.ti tu.és par de s em­pilements de Ïines pail..:Lettes de mica blanc (muscovite et (ou) sérici"t-e)

de 1/1 ~ à 1/2 mm de teinte g~néralement gris-blanohâtre ou gris-vertpâle.

Cet assemblage n'est pa.s régulier et les lits de l'un ou l'au­

tre matériau peuvellt prendre des é:paisseurer'V'a'riables.

A ce niveau, l'altération est déjà facilement observable: si

le litage deme'ure et s'il n'y a pas encore de micro-remaniements in't'er­nes- perc'eptibles, et donc mainti en du volume initi-al, l'on assiste tOl1te­fois à une a'ttaque différentielle, autour des grains de qu.artz, et deslits phyllite~ qui se traduit paruneferruginisation par bandes paral­lèlee de ces dernièrs et par le dépôt d'Ull en:dti1t f'errugmeux jaunâtre,

ou, roUille SUÏ' certains quartz.

De rares dépôts demanganèàe Ohtêt'éo'bserv~s dans d'es plansde schistosité., des diaclaSes recol1pantces :plàhS; ils peuvent atteindre

jusqu' à 1 mm.

Horizon B3C

La teinte devieritprogressivemél1t :plt,1socre-rougeâtre vers lehaut de l'horizon, ceJ,.â grâce à un 'enrichj.ssè111ent en fer comme en témoi­

gnent les. analyses.

- 9;'"

La schistosité d'ensemble a, ici, disparu, mais subsistent denombreuses plages de la roche-mère, fortement altérée, de teinte plusjaunâtre que le reste du soli ,et à schistosité conservée.

L'on peut y suivre l'altération qui progresse selon les plansde schistosité et, préférentiellement, dans les lits phylliteux, lesmoins résistants.

Le front d'attaque des résidus rocheux progresse surtout parla tranche, parallèlement au plan de schistosité. Le litage, progressi­vement détruit, donne un débit esquilleux en lamelles. La progression del'altération est soulignée, en avant du front, par une ferruginisationplus intense de teinte ocre-rouille (à noter de petites ségrégationsferrugineuses de , = 1/20 mm) en arrière, par un éparpillement des pail­lettes micacées épargnées, ou microdivisées.

Cette altération différentielle, épargnant le quartz, conduità des micro-éboulements de ceux-ci, ce qui, rapidement, aboutit à ladisparition du litage puis à une répartition désordonnée de tous leséléments: le matériau semble avoir été malaxé (ce que l'on observe aumicroscope sur lames minces: voir chapitre sLuvant).

Le .front11é pédoplasmation peut être souligné par un microdécroche­ment traduisant un tassewent, ceci à l'endroit où les lits phylliteuxsont épais.

Dans les éléments rocheux, la porosité, à ce stade est déjàmarquée dans les lits phylliteux : les petits canaux sont déjà nombreux,'dont le diamètre se situe entre 1/5 et 1/2 mm, ils sont plus rares dansles lits quartzeux épais.

Perpendiculairement au plan de schistosité, donc approximati­vement dans le plan de percolation des eaux de pluie (schistosité obli­que) apparaissent aussi de nombreux petits canaux,et des cavités parais­sant ~tre de dissolution, et qui recoupent plusieurs lits ph,Vlli teux etquartzeux successifs. Leur dimension peut aller du 1/5 à 2 mm.

Ces cavités (ou chambres) apparaissent parfois, emplies d'unmatériau blanc ayant l'aspect d'un fin squelette corallien (kaolinite?)emprisonnant quelques minuscules grains de quartz ou des micro-agrégats.

Canaux et chambres peuvent être envahis par des amas grumeleuxde teinte rouge-brique, des micro-agrégats (1/3 à 1/2 mm) ou de petitsamas quartzeux aux grains brillants, propres.

- 10 -

Les parois, souvent brillantes, sont, soit simplement lisséesou peut-~tre, enduites d'une très fine cutane argilo-ferrugineuse (fer­ri-argillane). Dans certains cas, ce tassement périphérique, ou dépôt,constitue un manchon cylindrique bien visible sur une coupe. De minus­cules grains de quartz brillants, émoussés, peuvent y apparaître enrelief.

Dans les plages où la schistosité s'est estompée, dès en arrièredu front de pédoplasmation des éléments rocheux, il peut y avoir constitu­

tion de microagrégats (1/8 à 1/3 mm) et individualisation de grains dequartz, en liaison, comme nous l'avons vu, avec les cavités de dissolu­tion. La microagrégation, à ce stade, semble donc ~tre le résultat dVuneérosion différentielle interne qui conduit à la formation d'agrégatsplus ou moins sphériques ou polyédriques subanguleux.

Les cavités sont nombreuses, anastomosées ou reliées par deschenaux. Les microagrégats peuvent y former des amoncellements.

Lorsque, s'éloignant des fragments rocheux, l'on pénètre plusavant dans la masse d'altération, l'aspect devient, dans l'ensemble, plusmassif, l'on ne retrouve plus toujours ce développement de la porositésignalée ci-dessus et cette microagrégation. En réalité il y a deux ty­pes d'arrangements: - des zones massives se débitant en fragments de1/2 à 1 cm selon des plans de séparation privilégiés moins résistants :oavités et canaux y sont peu nombreux mais avec., fréquemment des paroisluisantes, les micropores sont irrégulièrement développées (apparîtionde certaines cavités en forme d'entonnoir de ~ 2 mm);

- des secteurs où le réseau de canaux et les cavi­tés et chenaux sont fortement développés et très anastomosés, séparantles îlots terreux d'aspect dendritiques. (La porosité totale de cet ho­rizon est déjà voisine de 40 %). Les cutanes paraissent ici plus no~breux : pellicules souvent feuilletées, visibles sur certaines coupes :1/25 mm, dépassant parfois 1/10 mm, au fond de certaines cavités.

Localement, la schistosité, récemment dispar~peut encoreêtre soulignée par des lits quartzeux plus clairs ou au contraire pardes amoncellements de paillettes micacées.

Dans la masse du matériau apparaîssent aussi des ségrégationsterreuses en forme de cylindres, ou pédotubules, dont le diamètre atteint2 à 3 mm. Ils sont d'aspect massif ou,au contrair~,constituéspar un as­semblage de microagrégats. Ces derniers peuvent également apparaître ausein de la roche altérée (microagrégats de ~ 1/3 mm plus ou moins join­tifs) : sont-ce des oavités de remplissage ou des formations in situ?

- 11 -

Il est à noter~ dans la masse du matériau, 2 teintes de ferru­ginisation : l'une rouge (hématite) colorant certaines plages par impré­gnation, l'autre jaunâtre, (goethite) de loin la plus répandue.

Dans tout cet horizon d'altération, les racines fines apparais­sent assez nombreuses, dont le diamètre peut aller de .1./100 à 1 mm.(Elles sont également visibles dans l'horizon C, dans les plans de schis­tosité). Elles pénètrent la masse du matériau, ou bien progresse dansdes canaux préexistants, de diamètre supérieur, dont un bon nombre ontd'ailleurs pour origine des racines aujourd'hui disparues.

Horizon B21 (J8A 2) - ~ (JSA 8)-La première constatation est le développement de la porosité

qui va encore croissant vers le sommet de l'horizon.

Le système de fentes se développe : ~entes à peine marquées,inférieures à 1/20 mm, ou atteignent 1/5 et même 1/2 mm. Rarement droi­tes sur une grande longueur, elles sont sinueuses, courbes, bifurquées.

Le système des canaux, caVités, chambres de toutes taillesprend également de plus en plus d'importance: l'ensemûle du volume li­bre, micropores compris, atteint à ce niveau 50 %du volume du sol.

Les canaux marquent fréquemment l'emplacement de racines dis­parues dont il reste parfois la cuticule blanchatre : les diamètres de2 mm sont les plus fréquents. Dens les tailles inférieures, il se dé­veloppe tout un système de canalicules de diamètre moyen voisin de1/2 mm, curvilignes, ou sinueux, ramifiés.

Le diamètre des chambres peut atteindre, fréquemment, des di­mensions de 3 à 5 mm, certaines partiellement emplies de microagrégats( 1/10 à 4/10 mm).

Les parois des canaux, ou chambres, peuvent être enduitesd'une fine pellicule de ferri-argillane qui peut apparaître nettementen coupe (1 à 2/10 mm). Dans la plupart des cas cependant, il sembleque l'aspect luisant des surfaces soit da à un lissage par l'eau depercolation. Comme signalé précédemment il y appara!t fréquemment, enrelief, des grains brillants de quartz.

Mïné par. tout ce système de perforations, le matériau peutêtre morcelé en unités très hétérogènes, de taille variable, pouvantaller du mm à 3 ou 4 cms dans leur plus grande dimension.

- 12 -

Ces "unités de fragmentation", dont certaines faces sont déjàdélimitées par les fentes, peuvent être isolées du reste du matériau se­lon des lignes de moindre résistance, jalonnées par les chambres, cavi­tés et tous éléments participants à la porosité. Les faces d'arrachementse distinguent des faces déjà isolées par leur aspect terne et leur tein­te plus ocre. Ces "unités structurales" que l'on désigne sous le termed'agrégats peuvent n'~tre qu'à peine dessinées dans le sein de l'ensem­ble du matériau, ou bien déjà plus ou moins isolées, reliées par desponts plasmiques au reste du matériau (petits agrégats dans les secteursà porosité très développée).

Les grosses "Wlités structurales" peuvent être de formes va­riables, limitées par des faces planes ou courbes, certaines sont deforme prismatique hexagonale, aux ang1es plus ou moins émoussés, d'au­tres d'aspect pyramidal, d'autres des polyèdres.

Une coupe au travers d'une telle unité apparaît massive, en cesens qu'il n'y apparaît pas de réseau de fragmentation secondaire. Maisles vacuoles (1/10 à 1/2 mm), cavités, chambres, en relations, fréquem­ment, avec l'extérieur par de petits chenaux peuvent y être nombreuses,mais disposées de façon anarchique, certaines zones en étant dépourvues,percées seulement de micropores.

Ces "unités structurales" massives sont vraisemblablement, lestémoins dVun non achèvement de IVévolution du sol: la porosité s'y dé­veloppant, il est logique qu'elles puissent être morcelées à leur tour.

Il faut Gncore noter ici le développement des pédotubules déjàsignalés, constitués fréquemment de microagrégats de 1/10 à 5/10 de mmet que l'on peut retrouver à l'intérieur des grosses unités structuralesci-dessus.

D'autre part, deux faits apparaîssent qui tendent à indiquerdes mouvements internes du sol :

- certaines faces de séparations de grosses unités structuralesapparaîssent marquées de stries parallèles qui semblent indiquer un phé­nomène de glissement,

- l'aplatissement de cuticules de racines disparues, en véri­tables rubans, témoigne de phénomènes de tassement.

Horizons B21 JSA 8

- 13 -

- B1 JSA 2 et B

La porosité va encore s'accentuant : développement du réseaude fentes et autres cavités ou canaux. La microporosité est égalementélevée et en certaines plages l'on peut dénombrer jusqu'à 200 pores/Cm2,l'eau y pénètre comme dans une éponge, le ress~vage est immédiat (expé­rience à la pissette, s ns binoculaire).

Comme dans l'horizon sous-jacent, il est possible d'isoler desuni tés structurales de toutES..- tailles depuis le mm jusqu'à 3 ou 4 cms p

avec, cependant une dominance dVunités dans les tailles 1 - 2 cms.

Les fentes de retraits sont fréquentes,et apparaissent mêmedans certaines unités structurales massives, qui vont ~endre à se morceler.L'on observe assez fréquemment des faces de séparation se réjoignant àangle aigu, séparant des "agrégats" en forme de "coin".

Les cutane~,argilo-humifèresgrisâtresfsont fréquentes sur lesparois des chambres, canaux ou fentes, mais la pénétration &ans la masse,de la matière organique, demeure faible (faible diffusion).

Assez fréquemment apparaîssent des stritubules inscrits dansune cavité cylindrique de diamètre supérieur et dont les parois sontlisses (~ jusqu'à 7 ou 8 mm) = ils sont constitués par un assemblagede microagrégats (ou micropeds), dont lVorigine possible est le remplis­sage d'un canal déjà existant.

Les fragments de charbon de bois sont nombreux : racines car­bonisées in situ, entourées, parfois, d'un manchon rouge brique, de terrecuite, plus dure.

Le système racinaire est abondant : il progresse de préférenceà la faveur des fentes, des canaux déjà existants, mais pénètre égale­ment les agrégats.

Horizon AB JSA 8

Sur le terrain, cet horizon est décrit comme possédant unestructure fragmentaire généralisée. associée à une forte porosité tubulai­re et d'assemblage: porosité due à lVactivité p~vsique des animaux (pas­sage, nids) des racines (disparues), aux fentes de retraits provoquéespar la succession mouillage - dessication (facilitée par la teneur rela­tiVement élevée en argile, mais freinée par le climat toujours plus oumoins humide de SOUS-bois).

- 14 -

Comme ci-dessus, le sol se débite en unités structurales pou­vant aller du microagrégat aux unités de 3 ou 4 cms (1 à 3 cms le plusfréquemment), ce qui traduit une répartition irrégulière de la macropo­rosité :

- les grosses unités sont identiques à celles déjà décrites.La macroporosité peut y être élevée : une centaine de pores de 10 à

20 PICm2;

- en certaines plages, une multitude de fins canaux (~ 1 à1,5 mm), généralement sans cutanes, mais à parois érodées donne au solun aspect mieux et plus finement "structuré";

- en d'autres plages, enfin, la macroporosité est beaucoup plusdéveloppée encore : "agrégats" presque isolés reliés entre eux par desimples pédoncules.

Comme précédemment, des grains de quartz délavés peuvent appa­raître sur les parois des canaux d'assez gros diamètre~ assurant une cir­culation rapide de l'eau, et aussi à l'intérieur de ceux-ci, associés àdes microagrégats.

L'imprégnation par la matière organique est ici plus importan­te : de part et d'autre de certaines fissures, dans les secteurs à for­te macroporosité.

Eparses dans le matériau, l'on peut encore signaler laprésenoe de petites paillettes de muscovite.

1.4 Etude micromorphologique

L'examen a porté sur des lames confectionnées d'à partir d'é­chantillons de sols prélevés à 11 niveaux différents du profil JSA 2 entre0,30 et 6 mètres.

Les descriptions sont ici regroupées par horizon.

Horizon C

La schistosité est, dans l'ensemble, bien conservée, le litageest constitué par une alternance, très irrégulière, de lits, constituésde grains de quartz et de paillettes de muscovite (et séricite) avecnette prédominance de ces derniers.

- 15 -

A ce stade de l'altération, le matériau n'est pratiquementconstitué que de la trame squelettique: quartz et muscovite, mais lesv~.des sont dé jà assez fréquents et l'on assiste au début de la formationd". plasma.

Le quartz : les grains sont fins» et, pour la plupart, commenous l'avons vu au cours du chapitre précédent, inférieurs à 100 microns.Ils sont dispersés en lits, soit simples, soit constitués par la super­position de plusieurs grains, assemblés à la manière d'un puzzle, soiten lentilles, soit, plus rarement, en petits amas. Généralement accolésles uns aux autres, ils peuvent être séparés par une mince couche d'unciment ferrugineux ou parfois de paillettes de muscovite. LVon peut y

voir des fissures envahies par des o~ydes de fer, quelques figuresde corrosion.

Les minéraux micacés: ce sont de très petites paillettes demuscovite et de la séricite o (Leur taille allant d'une dizaine à moinsde 500 microns, nous emploierons indifféremment 19un ou l'autre terme).Les minéraux non ou très peu altérés, à forte biréfringence, peuventconstituer des plages entières, telles que dans la roche saine. Fréquem­went, cependant, les feuillets non altérés sont dispersés dans la masseen voie de ferrugination. La transformation se fait précisement, en pre­mier lieu par un changement de teinte, dû à l'envahissement des espacesinterlamellaires par le fer, qui entraine une perte de la biréfringenceet favorise la microdivision des feuillets.

Peu abondant, à ce stade de l'altération, il se forme par ar­gilification progressive des minéraux micacés : il y a envahissementpar le fer selon les plans interfoliaires, écartement des feuillets,puis microdivision en particules de plus en plus petites jusquVà lataille des particules argileuses <2 ~A, visibles dé jà à ce niveau.L'imprégnation par le fer, de ce matériau disloqué, sVaccentuera progres­sivement à mesure que progressera l'altération.

Les vides sont déjà nombreux à ce niveau, aussi bien dans leslits micacés que quartzeux: cavités, chambres, chenaux, le plus souventde type ortho. Une pellicule brunâtre, discontinue, peut apparaitre surles parois de certains vides, qui pourraient être une exsudation de fer.

- 16 -

Oonclusion

L'on assiste, dans l'horizon 0, à un début de dislocation dela texture de la roche o La pénétration des solutions aqueuses, préféren­tiellement selon les plans de schistosité, et par les lits micacés, setraduit par une ferruginisation par bandes parallèles qui, progressive­ment, gagne la masse de matériau: les feuillets de muscovite s'ouvrentet se divisent en même temps que se produit une certaine kaolinitisationqui, localement, peut être observée de visu et qui est mise en évidencepar les R.X.

Tout cela se fait sans grand bouleversement, . la textured'ensemble demeure, soulignée par le maintien en lits bien ordonnés dusquelette quartzeux. Tout au plus peut-on constater, localement, undébut d'affaissement de la foliation,en relation,le plus souvent,avec desvides sous-jacents et qui se traduit par une dislocation des litsquartzeux, ce qui sera la règle, plus haut, dans le profil o Le volumeinitial de la roche ne varie pas.

Horizon B3C (Base)

Le squelette est nettement dominant mais la distribution deses éléments est désordonnée : fins grains de quartz et surtout mica.La foliation ne subsiste que dans les fragments de roches dont la dis­location se poursuit.

La microdivision des lamelles phylliteuees se poursuit et prendde l'ampleur, épars, mais encore assez denses, appara!ssent des "001-00

glébulaires" qui se répartissent sur l'ensemble de la surface : au cen­tre, des lamelles de muscovite non altérée, à forte biréfringence, en-

touréeo d'un halo de teinte rouille, constitué par les feuillets périphé­riques pulvérisés en particules de plus en plus fines vers l'extérieur :taille des limons fins, puis des argiles <2 ~ et fortement orientées.L'on passe ainsi progressivement au plasma et tous les minéraux micacéssont appelés à disparaître de cette même façon. Le plasma ainsi constituéreprésente déjà à ce niveau près de 30 %de la surface des lames. Il estde teinte rougeâtre, de très faible biréfringence. L'assemblage dVense~

ble est de type porphyrique. L'assemblage plasmique correspondant auxhalos glébulaires est maségique et asépique pour le reste du plasma.

- 17 -

Les vides : de type ortho ou méta sont assez bien développés.Il y apparaît des fentes régulières, bordées par endroits d'une finefrange brune.

Horizon B3C (sommet)

Le squelette décroît très nettement - Le nombre des quartzdemeure sensiblement constant, mais les lamelles micacées, qui entrentdans la constitution du squelette décroissent en nombre et en taille;celles peu altérées, à biréfringence forte, demeurent toutefois asseznombreuses g Les fragments de roches, épars, au litage bien visible, sontencore assez fréquents. Il peut subsister par places, une certaine orien­tation des grains de quartz qui indiquent la disparition, in situ, defragments de schistes.

Le plasma, identique à celui observé en-dessous, croit.Les assemblages d'ensemble et plasmiques sont identiques. CependantIVassemblage dit asépique prend plus d'importance. CVest une masse argi­lo-ferrugineuse, rougeâtre en lumière naturelle, plus ou moins opaque,très faiblement biréfringente,en lLunière polarisée.

Au grossissement x 400 : il présente un aspect flaconneuxou moussu: asse@blage de particules phylliteuses souvent <1 ~ et d'hy­droxydes de fer.

Les vides: se développent nettement (la porosité calculéecroît de près de 10 %). Vides ortho et méta.: cavités, chambres, chenaux.Les fentes, déviées et fines, sont peu nombreuses.

Sur le sommet des grains de quartz, en relief, dans des canauxpeut apparaître un liseré brun, opaque, aussi bien en L.N. qu'en L.P.

Des isotubules peu nombreux, sont constitués d'un plasmaasep1que renfermant de rares grains de squelette, et parcourus par deschenaux communiquant avec les fentes limitrophes.

- 18 -

Horizon BJ

L'assemblage est toujours porphyrique. Le squelette quartzeuxest serti de la même manière dans le plasma brun, généralement isotrope,ou opaque en l~ère polarisée, ou rouille en lumière naturelle, parse­mé de plages d'aspect floconneux (floculation des hydroxydes).

Les lamelles phylliteuses, avec leurs halos glébulaires, sontaussi nombreuses, mais ces derniers tendent à régresser (argilificationplus intense).

~r endroits, de fines lamelles micacées, disposées en petitsamas ou en traits laminaires soulignent l'emplacement d'un fragment ro­cheux récemment décomposé.

Il apparaît de rares répartitions plasmiques en nodules,souli­gnées par une orientation concentrique des micas et renfermant desgrains de quartz.

Les fentes, déviées, se développent selon des lignes de moin­dre résistance traversant chambres ou cavités. Dans 1 'ensemble, la poro­sité demeure sensiblement Égale.

Traits pédologiques : dép5t de ferranes ou ferriargillanes,brun rouge, de très faible biréfringence, sur la partie supérieure degrains de quartz apparaîssant en relief dans les canaux.

Horizon B2

L'assemblage d'ensemble, porphyrique, est caractérisé par unenette diminution de la partie micacée du squelette, tandis que la frac­tion quartzeuse croît légèrement. Ce fait va s'accentuant depuis le basvers le haut de l'horizon.

Les grains de quartz, inférieurs à 100~pour la plupart,anguleux, plus rarement subarrondis, apparaîssent parfois sillonés defissures ferritisées. Les plus gros (1 mm) rares, peuvent être consti­tués par un assemblage de plusieurs petits grains (3 ou 4) imbriqués,aux faces de séparation pouvant être soulignées par une mince pelliculeferrugineuse,et d'extinction successive.

L'altération des muscovites et séricites est encore plus forte1C1, mais l'on a toujours ces plages argileuses orientées entourant deslamelles micacées encore fortement biréfringentes (halos glébulaires).

- 19 -

Vers le haut de l'horizon, les lamelles micacées centrales peuvent dis­paraître complètement, il ne subsiste que les minéraux argileux orientés(papules). Au contraire, il peut subsister des particules micacées, dontla taille peut atteindre 200 p, et dont le halo glébulaire tend à s;es­tomper, ou a même complètement disparu.

De même, certains grains quartzeux du squelette, peuvent pos­séder une auréole orientée d'épaisseur variable, de minéraux phylliteux,disposés parallèlement à la surface (arrangement squelsepique).

Oeci s'observe également à la périphérie de certains vides,sous forme d'un liseré plus clair que le reste du plasma, faiblement pléo·chro!que et biréfringent, avec bandes d'extinction roulantes en L.P.(arrangement vosépique).

Le reste du plasma est asépique : ensemble constitué de trèsfines particules phylliteuses non orientées, voisines du, ou inférieuresau micron avec des concentrations diffuses, brun-rouge, d;hydroxydes defer qui peuvent également apparaître sous forme de traits laminaires ho­rizontaux.

Au sein de ce plasma, l'on note une accentuation de la micro­division des p~vllites vers le haut de IVhorizon - dominance des parti­cules voisines de 2 ~ à la base, où les particules plus fines, de l'ordredu mioron sont peu nombreuses (répartition par plages fortement anasto­mosées), dominance des particules les plus fines vers le sommet.

Le plasma est, en grande partie isotrope. La biréfringenceest faible à l;endroit des halos glébulaires.

Dans la partie supérieure de l'horizon, apparaissent des ta­ches noires ou brun-ocre (matière organique et matière organique + fer)opaques, aux limites diffuses, constituant des amas floconneux dont lataille peut aller de 5 à 40 p. Elles semblent imprégner le plasma oubien présentent un aspect nuageux. Elles sont visibles aussi, parfois,sur les parois de certaines cavités ou canaux.

Les cutanes sont peu nombreuses et peuvent résulter, soit d'unemodification in situ du plasma (arrangement vosépique signalé ci-dessus)ou d'un dépôt d'argile et d'~vdroxydes de fer, ce qui semble être le caspour certains chenaux et le fond de certaines chambres.

- 20 -

La porosité est plus développée que dans l'horizon précédent.

Horizon B1

Le squelette quartzeux est plus abondant et constitué par desgrains allant de 10 à 200 ~ , d'aspect identique à celui rencontré jus­qu'ici. La rÉpartition en est irrégulière : petites concentrations pou­vant couvrir jusqu'à 60 %de la superficie de la lame, ou, au contraire,plages entièrement plasmiques.

Les paillettes de séricite (ou muscovite) sont encore relative­ment nombreuses et de l'ordre de 10 à 30~ certaines peuvent dépasser100~.L'altération, par ouverture des extrémités, est nettement visibleet l'on ne voit que rarement les halos glébulaires observés au-dessous.Par contre les papules sont encore assez nombreuses.

Les éléments du squelette sont, comme dans les horizons sous­jacents, sertis dans le p~asma, ponctuellement biréfringent : assemblageporphyrique. Celui-ci est imprégné, de façon très diffuse, par la matièreorganique s'ajoutant aux ~ydroxydes de fer, et qui lui donne une teintenettement plus sombre que dans les horizons inférieurs. Mais cette impré­gnation, non uniforme, ne semble pas atteindre les papules.

L'aspect nuageux du plasma s'accentue encore dans cet horizonpar la floculation d'une partie de la matière organique sous forme deglobules noirs, opaques.

Quelques cutanes, ocre-brunâtre, sont visibles, localisésà la périphérie de certains vides et, qui, en lumière polarisée,apparais~

sent plus clairs et sont biréfringents avec extinction parfois ondoyante.Leur épaisseur peut atteindre 40 à 50 microns: modification in situ duplasma ou dépôts? Il parait difficile de trancher, mais, toutefois lanature parfois uniquement plasmique de ces cutanes, pourrait favorisercette dernière hypothèse.

De tels arrangements plasmiques sont également visibles à lapartie supérieure de certains grains de quartz, de même qu'apparaissentdes bandes rectilignes intraplasmiques légèrement biréfringentes(intracutanes).

L'une des caractéristiques de ces cutanes est qu'elles parais­sent plus claires et sont moins imprégnées de matière organiqUe que le 'reste du plasma.

- 21 -

2. Les éléments solides du sol

2.1 La roche-mère: composition minéralogique - DésagrégationP8ysique

La roche-mère est un schiste cristallin à muscovite, en trèsfines paillettes, et séricite. Elle est constituée par un empilement delits micacés alternant avec des lits quartzeux: la structure est detype granolépidoblastique. Cependant, ce feuilletage n'est pas régulier:variations de l'épaisseur des lits avec des plages où prédomine soit lequartz, soit le mica. En moyenne, aussi bien les analyses que les obser­vations microscopiques revèlent, dans l'ensemble, une assez nette prédo­minance de la fraction micacée. Il y apparaît également soit des filons,soit des lentilles de quartz.

La roche saine n'a pas été observée. Seule a pu être atteinteà la profondeur de 8 mètres, dans un profil, la roche à un stade d'alté­ration déjà avancé dont la texture est parfaitement conservée et quipossède encore la teinte gris-vert pâle caractéristique. Elle est cepen­dant très friable.

La composition minéralogique est la suivante:

quartz,- muscovite et séricite,- oxydes de fer,

tourmaline, accessoirement zircon.

Il faut y noter l'absence de plagioclases.

La densité réelle, moyenne, calculée sur plusieurs échantillonsest de 2,78 intermédiaire entre celle du quartz (2,65) et celle de lamuscovite (2,76 à 3,0) (Mesures au pycnomètre).

La densité apparente la plus élevée atteint 2,50 (1) m~iD dem8UXE

généralement inférieure à 2. Cet allègement est dn à une perte de matière,inhérente à l'altération et soulignée par un début de ferritisation etpar l'apparition d'une certaine porosité révélée par l'observation micros­

copique.

Cette altération débutante et la désagrégation physique desschistes qui va s'accentuant vers le haut du profil ressort des analyses

granulométriques.

(1) Un échantillon de roche très bien conservé.

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- 22 -

Au niveau de la roche altérée, de texture conservée, il n'y aencore que très peu d'éléments de la taille des arBiles (2,7 %). La ma­jeure partie des éléments constitutifs ont une taille supérieure à 2~

mais inférieure à 200f.-! (75 %). Les grains grossiers de quartz sont trèsrares.

La fracturation intense de la partie micacée du matériau sepoursuivant au sein de l'altérite, la texture rocheuse disparaît pro­gressivement et l'on assiste à une nette croissance de la teneur en ar­gile (20 à 30 %) au dépens de la fraction limoneuse (de 2 à 50 ,,,, ) dontle stock est lui-m~me renouvelé par division de la plus grande partiedes minéraux phylliteux de 50 à 200Ji. Cette dernière fraction, au sommetde l'horizon d'altération est alors constituée par 88 %de grains dequartz, 10 %seulement de fragments de schistes et pour 2 %par la frac­tion lourde, (d:> 2,9) dont nous étudierons la composition ultérieurementLorsque l'on atteint le sol proprement dit (horizons B) où n'appara!tplus, à l'oeil nu, de traces rocheuses, l'on constate une brusque crois­sance de la teneur en argile (maximum en milieu de l'horizon B21 : 60 %),au dépens des particules phylliteuses de la fraction limoneuse. Le quartzà ce niveau constitue de 98 à 99 %de la fraction supérieure à 50'~ • Ala base de l'horizon B, au-dessus de l'horizon graveleux, l'éliminationdes fragments de schistes n'est pas totale : il en demeure selon lesfractions, de 2 à 4 %entre les profondeurs de 2,50 m. et 2 mètres, maisqui disparaissent au-dessus, alors qu'apparaîssent quelques pseudo-con­crétions ou plut8t microagrégats terreux, très friables, mais assez ré­sistants cependant pour résister à l'agent dispersant. Nous allons étu­dier, séparément, les éléments des trois classes granulométriques quenous venons de séparer : argiles f.. 2 fJ •

limons 2 à 50 fsables >50 ,., D

2.2 La fraction sableuse - Inventaire (voir planche 4)

Dans la fraction sableuse sont inclus tous les éléments cons­titutifs du sol dont la taille excède 50 microns.

Elle est, après dispersion à l'ammnniaque, séparée du reste dumatériau par tamisage sans l'eau, sur un tamis de mailles carrées de

50 fi.

- 23 -

L1ensemble de ces sables est lui-même, ensuite, fractionné par tamisage

en sec en , fractions 1 > 1 mm - 0,75 - 0,500 - 0,310 - 0,200 - 0,100 et0,050 mm.

Des quatre plus petites fractions sont extraits les élémentslourds par sédimentation dans le bromoforme.

La fraction légère est constituée, pour l'essentiel, par lequartz auquel s'ajoutent les fractions rocheuses épargnées et quelquesmicroagrégats.

Les teneurs en quartz seuls ont été évaluées de la façon sui­vante : comptage, sous la loupe binoculaire des pourcentages numériquesrespectifs des quartz et autres éléments rocheux. Leurs densités sonttrès voisins :

100 grains de quartz de la fraction 0,310 =0,0114 g;

100 grains de l'altérite de la même fraction = 0,0110 g, ilen est de même pour les autres fractions et l'on peut donc, sans grandeerreur, traduire en pourcentage pondéraux.

Les éléments rocheux---......--------------L'on peut suivre, par l'examen des différentes fractions sa­

bleuses, la décroissance régulière des fragments de schistes vers le hautdu profil. Dans l'horizon C (altérite) les fragments de roches sont nette­ment dominants, voire exclusifs dans certaines fractions grossières : 90à 100 %dans les fractions supérieures à 0,310 mm. 66 à 76 %de 0,310 à0,200 mm et de 20 à 57 %de 0,200 à 0,050 mm, soit environ 42 %du total.Il va de soi que l'établissement de courbes granulométriques de la frac­tion sableuse totale serait, à ce niveau, sans signification, étant donnéla friabilité de ces éléments, et que leur répartition entre les diffé­rentes fractions varie en fonction du traitement qu'on leur fait subir.Ce sont des éléments lustrés, constitués essentiellement par des empile­ments de feuillets micacés et des o~vdes ou ~vdroxydes de fe~ou mats etnettement plus ferruginisés, plus altérés, très friableso Ils.renfermentdes quartz de la taille des limons (voir étude micromorphologique).

Dans l'horizon B3C, il ne subsiste que de 20 à 35 %de ces élé­ments schisteux, plus nombreux dans les fractions les plus fines.

'- 24 -

L'horizon B3 voit cette décroissance se poursuivre: 2 à 5 %dans les fractions supérieures au 1/2 mm, 10 à 20 %en-dessous.

Ces dernières proportipns se retrouvent dans l'horizon grave­leux à sa base, tandis qu'en sa partie supérieure, 5 %seulement de lafraction sableuse fine, inférieure à 0,100 mm sont constituées par desfragments de schistes qui sont très rares dans les tailles supérieures.

Ces mêmes teneurs se retrouvent à la base du sol proprementdit, à la base de l'horizon B21 : 2 à 4 %dans la fraction 0,200 mm. Au­dessus par contre, au delà de la côte 2 mètres, toute trace de roche-mèredisparatt.

Il est important de souligner cette permanence des fragments dela roche-mère depuis l'altérite jusqu'à l'horizon B21; cela traduit uneliaison génétique certaine entre ces horizons et constitue un argumentde valeur en faveur de la thèse, accrédi tant l'accumulation sur place."au sein du profil, des éléments 'grossiers, quartzeux, détritiques, es­sentiellement, constituant l'horizon graveleux B22gr, et issus des filonset lentilles que l'on peut observer, inclus dans la roche sous-jacente.Cette filiation est confirmée, comme nous le verrons plus loin, par l'as­pect des courbes granulométriques du quartz.

Les éléments terreux---------------Ils n'apparatssent que dans la' partie supérieure des profils

et sont d'origine strictement pédologique. Ce sont de petits amas terreuxde la teinte générale du sol, ocre, très friables et constitués par l'agré­gation de fines particules phylliteuses, de fins grains de quartz, etd'hydroxydes de fer. Rares au-delà de 1 mètre, et dans les fractions trèsfines, ils peuvent constituer, au-dessus, de 2 à 8 %des fractionsaupé­rieures à 0,310 mm mais qui, elles-mêmes ne représentent que moins de 2 %des sables totaux, c'est dire leur faible importance, moins de 0,2 %dela fraction sableuse de l'horizon le plus riche; il est vrai qu'~e par­tie peut être détruite lors des manipulations.

Il faut noter également, de petits agglomérats blanchâtres,plus rares encore,et très friables constitués vraisemblablement de kao­linite.

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- 25 -

Le quartz constitue, sinon l'élément qualitativement le plusimportant du sol, tout au moins le plus stable. C'est, en effet, excep­tés quelques minéraux lourds, peu abondants, l'élément le plus résis­tant à l'altération, celui qui subit le moins de variations, tout aulong des profils, aussi a-t-il été fréquemment utilisé comme élémentde référence dans les raisonnements iso-éléments (LELONG, 1971). Cepen­dant, si sous climat tempéré, il peut se conserver pratiquement intact,l'agressivité du climat équatorial y laisse son empreinte visible sousforme de cupules ou cavités de dissolution, diaclases ferritisées. Ladissolution, pour des grains assez grossiers, issus de l'altération deroches granitiques, peut, d'après les travaux de LELONG atteindre 15 %du poids initial, pourcentage qui peut être plus élevé encore pour desgrains dOune très grande finesse tels ceux rencontrés ici ••• et il aété calculé qu'il faut dans l'eau pure à 25° et pH 7, 60.000 ans pourréduire le diamètre d'un grain de quartz de 1 à 0,8 mm (BIROT).

Le pourcentage pondéral total, du quartz contenu dans ces sols,et pour chaque horizon, nous est donné par le résidu à l'attaque tria­cide de la terre fine (les pertes par dissolution y sont faibles :CLAISSE, 1968). Ce résidu, volatif à l'attaque fluorhydrique est eneffet, exclusivement constitué par le quartz, comme le confirment lesobservations microscopiques.

La majeure partie de ce quartz se retrouve dans la fractionsableuse .>50 r, tandis qu'une partie beaucoup plus faible est de lataille des limons grossiers.

Le poids du quartz total contenu dans chacun des échantillonanalysés est reporté sur la planche 5. Les variations importantes obser­vées entre les deux prélèvements de profondeur résultent de variationsdans la composition de la roche-mère, mais à partir de la côte - 4 mè­tres, sa composition se stabilise, les teneurs en quartz y demeurent pra­tiquement constantes. L'augmentation de la teneur en quartz, constatéedans la partie supérieure du profil correspond à une accumulation relati­ve de cet élément en liaison avec un entrainement faible toutefois, desparticules fines du sol.

(quartz)

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Oranulomœtrie de la Froction sableuse

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70 ,Jf)A :(9 == Hol"Ï zon 63 C

J ~A 29 bi!> :: HorizoJ'3 C

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%100

- 26 -

Cet enrichissement s'accentue dans les 10 premiers centimètres supé­rieurs où se conjuguent tous les facteurs superficiels qui contribuentà appauvrir le sol en éléments fins, et parmi lesquels le ruissellementsuperficiel, bien que faible, peut jouer un rôle non négligeable.

Comment s'effectue la répartition granulométrique du quartzau sein du profil?

La planche 5 représente la distribution des différentesclasses de taille. Il en ressort la finesse des grains,dont 93 à 98 %ont un diamètre nOexcèdant pas 200 microns et, parmi ceux-ci, la frac­tion inférieure à 100~· avoisine, ou même dépasse 60 %alors que, àl'autre extrémité, la fraction la plus grossière, supérieure à 1 mm

n'atteint pas 0,5 %du total.

Les courbes cumulatives représentatives de la fractionquar'tzeuse de plusieurs horizons ont été tracées (planche 6) avec,en ~ordonnée, les pourcentages cumulés, en abscisse de diamètre desparticules, représenté en échellec(· •

L'allure identique des courbes de la planche 6 traduit la:filiation génétique horizon d'altération - sol, filiation encore plusparfaitement mise en évidence par les 2 courbes de la planche 7 repré­

.sentatives des 2 horizons situés, l'un et l'autre, immédiatement en-,!dessous et au-dessus de lOhorizon graveleux, et qui sont, non seulement

,i d'allure identique, mais encore pratiquement superposables.

Ceci semble ne laisser aucun doute quant à l'homogénéité dumatériau dans lequel siest développé le sol et, par là même, confirmece que nous disions plus haut,concernant l'autochtonie de l'horizongraveleux, sa constitution in situ.

Cependant la courbe correspondant à l'échantillon 24 (horizonB21) se trouvant en-dessous de celle représentative de l'altérite(échantillon 292 ), ceci peut laisser supposer une microdivision desgrains de quartz vers le haut du profil ou une dissolution partielle.

LeÉ( médianes ët les· moyénn~-s"arJ. t.h,métiques pour ces 2 courbessont respectivement de :

JSA 292

JSA 24

: méd = 90

: méd = 72

x

-x= 95

= 82

JSA 26

822 gr

proHI. JSA 2

G"C1nulemè~ .. ie d~ 10 fraction sabllifuse (quartz)

o~0:=':=~1=:=~2;:::=~3:::::4~=~5~:::6=---.,.1--~8--~9--...J10---1..L.1--...J1"--2--1.1.3-- rJ...O.SOOmm 0.350 mm o.200mm o.tOQmm O.050rnm

40

30

10

70

80

90

: 60 l'r-r.::a.,;;r:1

-j

SO

- 27 -

Les différences sont toutefois faibles (13 ~ pour x). L'af­finement se fait au dépens de la fraction 0,100 - 0,200 mm (planche 5).

De l'examen de ces courbes, l'on peut tirer un autre ensei­gnement qui ressort d'ailleurs de la planche 5 : le pourcentage des sa­bles grossiers va croissant vers le haut du profil depuis l'horizonB3C : 6 %de quartz >200 t' en JSA 24,. contre 2 %en JSA 2g2 : accumula­tion relative par suite de l'élimination d'éléments fins? ou bien pré­sence de ces quartz dans la roche-mère à ces niveaux?

Etude morphoscopique

Les examens ont été effectués à la loupe binoculaire : de tou­tes les observations, ressort l'aspect détritique du quartz: les grainssont à dominance d'anguleux avec présence de subanguleux ou subarrondis,toutes figures qui s'observent dans la texture originelle de la roche~

- Fractions grossières : à la base du profil, les plus grosgrains sont généralement d'aspect anguleux, polyédrique ou d'aspectsaccharoIde et peuvent être alors constitués d'un assemblage de petitsgrains (extinction alternée, en ooupe, en lumière pOlarisée) qui sedissocient facilement vers le haut du profil,ainsi qu'en témoigne la dé­croissance des grains de ce type. L'aspect externe peut être brillant ouopaque, sali d'un matériau ferrugineux rougeâtre. Dans la plupart descas apparaissent des fissures, des clivages, des cupules, envahis parles oxYdes de fer. Certains grains paraissent totalement imprégnés parces oxydes ou ~vdroxydes et prennent un aspect jaunâtre.

Cet aspect des grains se maintient tout au long du profil avec,semble-t-il, une faible accentuation de la corrosion, vers le haut.

Un type particulier de grain est à signaler : grains violacésd'aspect saccharo!de.

- Dans la fraction fine. les grains sont en majorité brillantset propres, transparents ou translucides. Ils sont anguleux, subanguleuxou subarrondis, formes qui, comme précédemment, ne sn.··~"'"'-.c''''.''.; J0'10 (:"'1.e6 ~'. lm

usure ou dissolution,puisqu'ils s'observent dans les lits même de laroche-mère. Les formes lamellaires sont également fréquentes, exception­nellement en aiguilles. Les figures de corrosion sont également fréquen­tes mais s'atténuent fortement dans la fraction '-100 fi ; fissures, dia­clases, cupules sont également envah1~ par des oxydes de fer, mais trèsrares sont les grains entièrement colorés par imprégnation.

- 28 -

~es principa~es conclusions qui ressortent de ces observa­tions sont les suivantes :

figures de corrosion et ferritisation vont de pair;

- celles-ci ne semblent pas suffisantes pour aboutir à un morcel­lement important des grains de quartz;

l'on constate, vers le hautgrains d'aspect saccharoIdelent en grains plus petits,laires.

des profils, une décroissance desqui, vraisemblablement se more el­

il en est de même des quartz lamel-

La fraction lourde_.... -- -Elle comprend tous les éléments de densité supérieure à 2,9

sédimentant dans le bromoforme. Ils ont été extraits seulement de lafraction la plus riche, comprise entre 0,500 et 0,050 mm et partag'e,pour la facilité du montagne sur lames, et de l'observation, en 4 par­ties : 0,050 - 0,100 / 0,100 - 0,200 / 0,200 - 0,310 / 0,310 - 0,500 ml

Ces éléments ne représentent qu'une faible proportion de lafraction sableuse : 1 à 2 %en général avec des maximums à la base del'horizon graveleux et en certaines parties de l'horizon d'altération,où ils peuvent atteindre de 8 à 10 %.

Les minéraux lourds proprement dits ne constituent, .dans l'en­semble, q'une minime partie de cette fraction de densité élevée. Elleest, pour l'essentiel~ constituée par des fragments ferruginisés de mi­

caschistes : petits empilements de feuillets de muscovite, partiellemen~

ferruginisés, de teinte souvent mordorée, et liés par un ciment ferru­gineux. La densité de la .muscovite est proche de celle du bromoforme(2,76 à 3,0) et celle du fer (goethite et hématite) voisine de 4 et 5,;l'ensemble sédimentont donc facilement dans le bromoforme. Ce sont aussi;",des fragments de lits phylliteux de la roche,complètement épigénisés parles oxydes de fer et durcis, et encore des paillettes de muscovite seule,abondantes surtout dans l'horizon C. Il s'y trouve aussi des élémentsferrugineux, plus abondants dans les fractions grossières : cristauxcubiques ou bipyramidaux, ou macle de magnétite (et ilménite?), rougeâ­tre ou brunâtre, rarement brillants, plus souvent ternes; fragments la­mellaires plats ou incurvés, noirs, brillants qui peuvent être des dépôtsd'hématite dans des espaces interfoliaires.

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- 29 -

Dépassant rarement quelques pour cents, ces éléments, cristaux de ma­gnétite essentiellement, peuvent, dans la fraction >0,200 mm de l'alté­rite, atteindre jusqu'à 20 %, ce qui ne représente toutefois que 0,2 %des sables totaux.

Les minéraux lourds, quant à eux, sont représentés quasi­exclusivement par de la to~aline en fines baguettes brunes (que l'onrencontre également incluse dans certains grains de quartz). La frac­tion la plus grossière n'en renferme pas du tout, dans les trois autresfractions, elle entre. en proportion de 1 à 8 %de la fraction lourdeavec une concentration plus grande dans la partie supérie~e du sol,due vraisemblablement, comme constaté pour le quartz, à un enrichisse­ment relatif par élimination de matière.

Il faut aussi noter la présence de rares zircons: 0,1 à 0,2 %de la fraction lourde.

2.3 La fraction limoneuse (voir planche 4)

De l'analyse granulométrique, il ressort des teneurs en li­mons fins de 20 à 35 %dans l'altérite, que l'intense désagrégation phy­sique réduit entre 5 et 10 %dans les horizons supérieurs. Les limonsgrossiers, quoique nettement moins abondants en profondeur, évoluentparallèlement.

Leur composition minéralogique nous est donnée par l'observa­tion microscopique en lumière réfléchie, par les analyses aux ~ou lesanalyses thermiques différ:entielles. Afin de préciser le~ composition,des analyses chimiques triacides seront effectuées.

Limons fins : (2 - 20 ~) (voir planche 8)

oAux rayons X apparaîssent les raies intenses à 3,56 et 7,15 A

caractéristiques de la kaolinite. Cet examen révèle d'autre part la pré­o

p~vllite à 10 A (illite et séricite) d'une autre, très pro­o

et, dans l'un des échantillons, d'une phyllite à .11 A. Afinle~ nature, les échantillons ont été challffés et glycolés.

d'un peu de quartz.o

celle à 4,15 A de la

- 30 -

Il n'y a aucun gonflement au glycol, mais par contre, après chauffageo

:'équidistance est ramenée à 10 A, équidistance de l'Illite : ce sontdes interstratifiés de type Illite-Vermiculite.

Le pic aigu à 3,34 î traduit la présenceo

A 4,18 A appara!t une raie peu intense, voisine dekaolinite, qui traduit la présence de goethite.

La courbe thermique différentielle est caractérisée par un picendothermique entre 500 et 600 0 c et un pic exothermique à 3500 quicorrespondent à la kaolinite.

Le pic endo à 1500 peut correspondre au départ de l'eau ~vgros­

copique de l'Illite et de la kaolinite, et éventuellement des amorphes.

En résumé, l'on a : kaolinite très abondante - de l'Illite ­o

de llIllite ouverte ou interstratifiés proches de 10 A - des interstra-tifiés 10-14 V à 11 l, de la goethite, un peu de quartz.

Limons grossiers (20-50 t" )

L'observation microscopique révèle la présence dVune importan­te fraction quartzeuse qui, dans les horizons supérieurs, peut atteindre90 %. Elle est plus faible dans les altérites où s 'y associent de nom­breuses petites paillettes de muscovite ou séricite, quelques élémentsferrugineux.

L'attaque HCI concentré à chaud laisse un résidu siliceuxdéferruginisé correspondant à 75 %du poids initial.

Les minuscules grains de quartz sont transparents ou translu­cides, brillants, avec de nombreux picotis de dissolution, aux anglesparfois aigus, le plus tréquemment émoussés. L'on y note également laprésence de fines lamelles, plus rarement d'aiguilles.

2.4 La fraction colloIdale minérale (voir planche 4)

par fraction collo!dale, nous entendons tous les éléments qui,dans l'eau ammoniaquée, constituent des suspensions stables.

Cette fraction du sol, prélevée 24 heures ?-près sa mise en re­pos, qui rétmit toutes les particules de taille inférieure à 2 micronset que l'on désigne sous le terme -d'argile" ne comprend pas seulementles minéraux phylliteux ou silicates d'alumine que sont les argilesproprement dites.

- J1 (~'.~.. .

,.l •

A leur côté, l'on trouve une importante quantité de fer à l'état cris­tallisé ou amorphe, sous forme d'~Vdroxydes ou sous forme de complexes,avec l'argile particll1ièreLlertt,; autreme!lt dit "fer libre" et qui cons-

1 •

titue de 10 à 13 %de la fraction fourni~ par l'analyse granulométrique,r· '.

sous le terme "d'argile". Il faut y ajouter une faible proportion d'alumine libre amorphe, de fins débris de quartz, inférieurs à 1 %pourles sols considérés (résidu d'attaque triacide soluble à FH). Il n'y apas ici de silice amorphe.

F!2E2!!!~..2:~~!&!!~~~_E~gi~--2~~!~_f~ction~12!­

~~1~__~~~ : le tableau ci-dessous indique les teneurs de la frac­tion colloïdale entière « 2 p) dans la terre fine avec le pourcentagede fer libre et la part entrant dans cette fraction.

La colonne de droite d~~~eIel~ourcentagepondéral des miné­raux phylliteux du sol, déduction faite du fer libre et du quartz. Iln'a pas été tenu compte de l'alUbin~:amorphe, peu importante, doséeseulement sur la terre fine et dont une partie doit se retrouver dansla fraction limoneuse.

ProportionMinera

Fraction <2 f Fer libre Quartz phylli·Fer libre teux %Ech. Horiz. %dans . %dans dans dans dans tlterre fine . frac tion<2 }J' : fraction (,2 t-' frac t i on.l2 ~ re fini..

JSA22 B1 49,4 9,74 4,81 0,3 44,323

IB2152,9 10,54 5,57 0,3 47,0

24 57,5 10,11 5,81 0,2 51,525 59,7 10,72 - 6,39 0,5 52,826 52,4 10,40 5,44 0,1 46,827 !B22gr 40,3 9,84

1

3,96 0,3 36,0'.

27b 29,3 11,46 1 3,3528 B3 32,6 11 ,31 3,68 0,06 28,829 B3C 21,5 11 ,47 2,46 0,2 18,82g2 C 6,5 12,93t .. ' ... r .0,84 0,05 5,6

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J5A 25

J5A 26

J5A 27

J5A 27bis

J5A 28

J5A 29

J5A 29 bis

tous les échantillons,tout au long du profil

- 32 -

Sur les diffractogrammes·· de rayons x apparaissent les raies° .

à ),56 et 7,15 A très intenses, caractéristiques de la kaolinite, trèsabondante et qui constitue comme nous le verrons par la suite, la plusgrande partie de la fraction argileuse.

Bien moins développés, apparaîssent de petits pics, soit à° 010 A et (ou) très proches de cette équidistance: 10,2 à 10,5 A, plus

rarement jusqu'à 11 A. L'équidistance de 10 Kcaractérise les feuilletsdes minéraux micacés Illite et séricite. Une équidistance très légère­ment supérieure marque la tendance qu'ont ces feuillets de s'ouvrir,ce qui est fréquemment le cas ici,Illite ouverte.

. 0Lorsque l'équidistance croît jusqu'à 10,5 ou 11 A il s'agit

de minéraux interstratifiés qui ne gonflent pas au glycol et s'écrasentà 10 Apar chauffage pendant 4 heures à 4900, comportement qui caracté­rise les minéraux du type 10-14 V (Illite-Vermiculite).

oLes minéraux à 10 A n'apparaissent que dans l'horizon le plus

faiblement altéré, en-dessus il y a une nette tendance à l'ouverture desfeuillets, par contre les interstratifiés 10-14 V sont présents danstoute l'épaisseur du profil mais avec une plus grande abondance dansles altérites.

Enfin il faut signaler des traces possibles d'un minéral gon­flant dans l'altérite (14 V - 14 c).

I!" °Une autre raie appara~t a 4,18 A dansqui caractérise. la goethite, assez importantemais plus abondante dans les altérites.

Mesures de surface spécifique

Des mesures de surface ont été effectuées sur la fraction

inférieure à 2 r:

B1 B21 B22gr B3 B3C CJ S A

22 23 24 25 26 27 2f 28 29 29b

m2/gr 48 52 54 59 61 40 42 54 49 43

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Courbes d'analyses thf'l"'mo.c!iFfil"'entieUes

d'argile et' limons fins (prom.J'5~2)

- 33 -

En référence à celle de la kaolinite, 22 m2/g, la surfacespécifique est ici nettement plus élévée.

La capacité d'échange n'a pas été calculée pour les particu­les inférieures à 2~ (étude prévue) mais, en rapportant, dans les hori­zons supérieurs,la C.E. de la terre fine, à celle de l'argile, en te­nant compte de la matière organique, l'on peut évaluer la C.E. de l'ar­gile entre 17 et 20 mé/100 g, capacité d'échange supérieure à celled'une kaolin!te normale et due pour une part aux minéraux argileux(illite et interstratifiés) mis en évidence par les RX, ce que corro­borent les mesures ci-dessus.

2.4.2 ;Q~!~!:~~!!2~.S~~ti~!!y~des min~!a~E~ill~~

~~g~-~~~~.

Les déterminations quantitatives sont effectuées d'à partirdes résultats fournis par l'analyse chimique par attaque triacide de lafraction inférieure à 2 microns. Ce type d'analyse est bien appropriépour l'étude de ce matériau fin qui ne laisse, à l'issue de l'attaque,qu'un résidu inférieur à 1 %. Celui-ci, dosé lorsque sa teneur étaitsuffisante, par attaque à l'acide fluorhydrique, se révèle composer uni­quement de silice provenant du quartz.

Les diffractogrammes de rayons x nous donnent, nous l'avons vu,la composition minéralogique suivante: kaolinite + Illite (le plussouvent ouverte et (ou) associée à des interstratifiés) + goetbi te. Lescompositions chimiques nous sont données par les formules bien définiespar la kaolinite et la goethite : 3i02, A1203 , 2H20 et FeOOR. La formu­le de l'Illite, quant à elle, n'est pas fixe, puisque affectée d'unevariable x :(3i (4-x) Al x ) (A12) 010 {OH)2 (K) x.

Lapadu Hargues (1954) considère que les valeurs de x peuventvarier de 0,50 à 0,75 sans toutefois pouvoir dépasser cette valeur. PourCAILLERE et HENIN (1963) les valeurs de x paraissent voisines de 0,5.Lorsque x : 1 l'on retombe sur la formule de la muscovite. structurale­ment en effet, les minéraux argileux englobés sous le terme d'Illitese rapprochent de cette dernière. Chimiquement, l'Illite est moins ri­che en potassium que la muscovite, il en résulte une liaison moins for­te des feuillets, ce qui constitue l'une des caractéristiques physiquesde l'argile.

PROFIL .J SA 2

Horizon~ 81 1 B 21 82 gr 8 3 183 C !

70' 260 300 330l 400

c450

13. 0

30,0

1 , 45

0.70

36,4

1 5.4

n . .4

O. tel]

At 203

Fe 203

Mn 02

Ti C2

J5A J5A JSA lJ5A IJS' JSA JSA IJ2

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1 l-B,' 13.2 )12,7.12.412,6 12.512,0

1 t

o.ôIJ 0,4010.90 1°,20 Oflao 0,20 a,go 0.80

36, 7 .3 6 , S 1 34,.4 136. 0 )5, 1 36 fl 3 3S, 4 34, ii

- 1 130.0 29,15":29.8129.82.3,8 30,0 30,0 29.4

il'16, 0 11). 8 1 7 , 4 l' -: 4 16. 6 1 7, 4 17. 2 19. D

1,45 1.35 1,35 l' 3S 1,75 1.20 1,20 L20

0,0710.0910,1420,1470,1030,'030,0400,090

Cao Q,32 O.SO 0,40 0,42 0,52 0,50 O,3~ 0.52 0,42

0.48 0,4<1 10,3& 0,38 0.38 0.40 0,4 B 0.38 0,32

K:?O

No20

Total 99,910 '00,431 99.82' 98.882 39.647 98,903 99,793 99.650 99,790

~i02 / R 203 1 1 54 1. 54 " 54 l," 2 1 , 4 9 ? 4 7 1,49 1 • 46 " 41

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Dans nos calculs nous prendrons x : 0,5. La totalité du potassium estattribuée à l'Illite* (il n'est pas tenu compte du potassium échangea­ble qui, dans le meilleur des cas, ne constitue en effet que 0,2 %duK total). D'à partir de là, l'on calcule la quantité dialumine corres­pondante, le reste étant attribué à la kaolinite (il n'a pas été dece­lé de gibbsite). L'on achève la reconstitution de l'Illite en y ajoutantla silice et l'eau nécessaire. De même, d'à partir de sa teneur en alu­mine, l'on complète la formule de la kaolinite par addition de la sili­ce et de l'eau.

La totalité du fer, four.ni par l'analyse a été transforméen goethite. En réalité, une partie de celui-ci apparatt sous formeamorphe (dosé seulement sur la terré fine) une faible partie entre dansla const1tution de l' Ilméni te (Ti02 J FeO) qu.i,vraisemblablement~ four­nit 19 plmer,gtaELnde partie du titane présent de ces argiles et sans dou­te en a.ppara~t-il également dans le réseaud.e.l!Illite. La goethite estdonc évaluée en excès.

Les résultats obtenus sont figurés dans le tableau (page 34 )en pourcentages pondéraux.

Les données des analyses thermogravimétriques, menées paral­lèJ.ement sont plus difficilement utilisables pour les calculs pondéraux,étant donné la présence du mélange kaDlinite + Illite. En effet, la cou­che ~ctaédrique de la kaolinite commence à se décomposer à partir de425°, température à laquelle (Ou. un peu plus basse) débute la a.éshydroxy­lation de l'Illite, la première libétant 13,7 %d'eau, la seconde 6,8 %~

La décomposition de la goethite, quant à celle, débute à 2250 et sepoursuit jusqu'à 4250, température de début des phénomènes ci-dessus(12 ~ d'eau).

S'il n'est pas possible ici, d'utiliser directement les dia­grammes thermogravimétriques pour des évaluations quantitatives, élé­ment par élément, l'on peut vérifier l'exactitude des chiffres obtenusprécédemment en comparant la perte d'eau totale obtenue précédemmentconcernant J kaolinite + Illite + goethite avec les chiffres globaux9btenus par thermogra~imétrie entre 150 et 700 0 : les variations oscil­lent de 0 à 10 %.

* Des dosages spécifiques du potassium seront effectués, afin devérifier s'il nvapparatt pas en excès dans l'analyse. triacide.

- 36 -

De l'examen des évaluations quantitatives précédentes, l'onretire les indications suivantes :

10/- L'Illite de la fraction argileuse crott progressivementdepuis lValtérite jusqu'à la base de lUhorizon B21, décroît au-delàjusqU'au milieu de cet horizon, puis voit sa teneur cro!tre à nouveau,très nettement, dans la moitié supérieure du sol.

20/- En sens opposé, la teneur en kaolinite apparaît plusforte en profondeur qu'en surface et à l'endo de l'Illite (1 mètre)correspond un exo de la kaolinite.

Oes faits sont-ils explicables: tout d'abord, il nous fautpréciser une chose : les chiffres obtenus concernent uniquement la frac­tion inférieure à 2 microns. Or les rayons x ont mis en évidence, laprésence, aussi bien d' Illite que de kaolinite dans la fraction 2-20~

et il est probable quUil en existe aussi dans la fraction supérieure(cf. amas blanchâtres cités précédemment) ou que celle-ci en est unfournisseur potentiel.

Si, par simple calcul, nous rapportons les teneurs de cesminéraux à la fraction argileuse de la terre fine l.. 2 mm, nous obtenonsles valeurs suivantes t

Proportioœ danslVarp;ile

Ech. Horiz. Argile L.F. L.G. S.F. Kaolinite Illite

JSA22 B1 49,4 7,8 8,5 27,1 30 1023

152,9 7,8 9,0 22,8 35 9

24 B21 . 57,5 5,5 8,9 21,2 41 625 59,7 5,4 8,3 20,8 41 1026 52,4 11,2 8,9 21,3 35 9,527 B22gr 40,3 7,7 8,2 20,8 28 628 B3 32,6 23,3 18,2 24,1 22 529 B)C 21,5 29,2 20,6 26,7 15 32g2 C 6,5 21,8 22,6 45,8 5 1

- 37 -

Dans les horizons B3 à C, une grande partie des limons fins,moindre les limons grossiers, est constituée de kaolinite et d'Illitequi, par microdivision, vont alimenter directement la fraction argileuseet il y a libération (ou néoformation) d'Illite, néoformation de kaoli­nite d'à partir des fragments rocheux contenus dans les limons grossierset sables fins (40 à 20 %). L'argilification se fait progressivementjusqu'à un maximum, atteint en B21. L'Illite est-elle totalement héri­téeq* Ce n'est qu'après avoir évalué les teneurs en Illite des fractionslimons et sables que nous pourrons dire s'il y a, ou non, néogenèsed'Illite dans les horizons de profondeur. Quant à l'Illite des horizonssupérieurs du sol, le problème est différent. Il semblerait qu'il y ait,au milieu de l'horizon B21, ou bien destruction d'Illite allant de pairaVec un enrichissement en kao1inite ou bien enrichissement absolu enkao1inite. Puis dans le premier mètre du sol,i1 y a à nouveau croissancedu taux d'I1lite. Comment cela peut-il s'expliquer: un enrichissementpar la surface paratt peu probable et il n'existe plus suffisamment deminéraux primaires susceptibles de donner de l'Illite. D'autre part, encette partie la plus lessivé du profil, les conditions ne sont pas favo­rables à des néosynthèses, mais au contraire à des phénomènes de dégra­dation, auxquels les silicates phylliteux ne sont pas iri%nsibles et qui,logiquement, devraient aboutir à la diminution de la teneur en Illite.

Si nous comparons les échantillons 22 et 26, ils apparaissent,d'après les calculs précédents, pourvus de façon à peu près identiqueen kaolinite et en Illite mais l'échantillon de surface est plus richeen matière organique, or sa capacité d'échange est inférieure, ce qui,logiquement devrait @tre l'inverse, si réellement, il y avait bien20 %d'Illite en surface.

Il semble donc que l'rllite calculée, le soit par excès, doncque la totalité du potassium ne participe pas à la constitution de sesfeuillets. A priori (des dosages spécifiques de K s@ront cependanteffectués) nous pouvons considérer que ce potassium existe, mais sousforme non échangeable. L'on peut donc considérer que, bien que ne parti­cipant pas à la constitution de l'Illite, il y ait des ions K, qui,après migration vers les faces internes des feuillets se trouvent coin­cés entre ceux-ci: c'est le phénomène de r0trogradation. Cela pourra@tre vérifié par dosage des capacités d'échanges sur de l'argile trèsfinement broyée, ce qui doit aboutir à la remise en liberté d'une partiede ces cations.

o* parmi les minéraux qui donnent un pic majeur à 10 A, il pourrait s'agiici, aussi bien d'Illite que de séricite et muscovite, dans ces der­niers cas, l'héritage est évident.

- 38 -

Une question se pose alors : quelle est la part du potassiumentrant dans l'architecture du réseau de l'Illite~

Lorsqu'ont été évaluées les teneurs en kaolinite et Illite auprorata du taux d'alumine présent dans le sol, l'équilibrage a fait appa­raître un déficit en 8i02, en particulier en surface,voisin de 6 %. Enréduisant de 3 fois pour l'échantillon 22, 2 fois pour 23 les teneurs enK20, ce déficit dispara!t. L'on peut donc considérer que 1/3 ou 1/2 duK total provient du réseau de l'Illite~ le reste se trouvant sous formerétrogradée. Les nouvelles teneurs en Illite se réduisent à 6 ou 8 %(tableau) •

1er calcul 2ème calcul

J8A Kaolinite Illite Kaolinite Illite

22 61,3 20,1 75,7 6,7

23 64,5 17,5 74,6 8,1

La majeure partie de ce potassium provientt.~r"'1j.~r"·:>2.;.~:bleme:::~

d'apports végétaux, nous avons essayé de chiffrer ceux-ci.

Dans une de s es études, NYE (cité par DOMMERGUES, 1963) c on­sidère que les quantités de K retournant au sol par hectare et par an,à la fois par la litière, le bois mort, les racines et le lessivage deshauppièrs par les eaux de pluies, sous forêt tropicale humide, peuventêtre évaluées entre 124 et 420 kg.

En prenant une valeur moyenne de 300 kg, et considérant ladensité apparente du sol égale à 1,20, il y a,pour la couche supérieurede 1 mètre, un apport de 0,053 mé/100 g/~ dont une partie sera fixée,par rétrogradation entre les feuillets de l'Illite.

De même qu'en surface, les évaluations quantitatives des te­neurs en argile laissentpparaître, en profondeur, un déficit de 8i02qui peut aller de 4 à 12 %. Il est possible de le faire disparaitre endiminuant la teneur en 8i02 dans la formule représentative de l'Illite,mais pour arriver à un équilibrage parfait, il faudrait donner à x desvaleurs pouvant atteindre 0,7 et parfois même 0,9, ce qui, dans ce der­nier cas, nous remanerait tout près de la formule de la muscovite.

~ 39

En conclusion: IVon doit admettre qu'il existe à côté del'Illite proprement dite, définie par la formule citée précédemment,une quantité assez grande d'autres minéraux micacés,séricit~ et musco-

1"· .• _ .•• .,

vite, qui apparaissent d'ailleurs très bien dans les études micromorpho-logiques,jusqu'en haut du profil. Dans ce cas,le déficit constaté, ensilice, disparaît en ne faisant intervenir qu'une quantité bien moindrede po.tassium rét·rogradé.

2.5 Le fer

Le fe~ exprimé sous forme d'oxydes Fe203, avec des teneurstotales varient de 10 à 15 %le long du profil, constitue l'un des élé­ments principaux de ces sols, celui dont les effets sont les plus visi­bles par son pouvoir dèpigmenter le sol de teintes vives. Libéré par­tiellement dès les premiers stades de IValtération, du réseau de la ro­che~mèrè, le fer apparaît dans le sol sous des formes plus ou moinscristallisées ou à l'état amorphe, soit à l'état combiné, soit librelorsqu'il n'est plus inclus dans les minéraux primaires ou secondaires.

Les formes du fer dans le sol_.... ---....----- .._---Les oxydes sont très peu représentés. L'hématite n'apparaît

pas aux rayons Xmais,dans la roche altérée, certaines plages coloréesen rouge vif le sont vraisemblablement par· cet o~vdeo Quelques cristauxde magnétite (en.Ilménite?) ont été;dénombrés dans la fraction sableuse •

. La goethite (FeOOH) apparaît nettement sur les diffractogram­me s de rayons x (raie à 4, 18 .K).

Une partie plus ou moins importante des hydroxydes est pré­sente dans le sol sous forme amorphe ou 4e gels (Fe203 , ~O), cettephase étant considérée comme évolutive par de nombreux auteurs.

fi

'1 ,.{~ _ea ..J _.... ."

Repartit'on'" du Fer entre ln . Frac t i.on'! .L 2 }Jo ,et 2 ~ 2000~.. '

~. .~en .. J( d~. .Ia !erre Fine

5 10o

1S .;( dt '~tun fintO.-----.....,lI-.- --1 --I-

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ProFil J ~ A 2

. ! Fe tot:ol Z. 2000 1"'-

FI? libre ~ 2 1-'-

Fil libr~ 2 - 2000 ra-

- 40 -

Fer total - Fer libre (voir planche 13)

Ces deux formes d~ fer, exprimées so~s forme dioxyde de Fe203

ont été dosées s~r la fraction fine(2,.., et sur la terre fine. Le fertotal a été obtena par attaq~e triacide, le fer libre par la méthodeDEB (1).

21 22 23 24 25 26 27 27° 28 29 292 293

Fe t 10,0 11,80 13,36 13,56 13,64 14,40 13,90 14,10 13,10 12,85 12,50 9,00Fe l 7,09 8,67 8,78 8,99 8,90 8,74 8,62 9,15 8,93 8,52 7,12 5,01FeIl 0,70 0,73 0,71 0,66 0,65 0,60 0,62 0,64 0,68 0,66 0,56 0,55Fet

- Répartition du fer en %de terre fine -

L'on constate une croissance progressive de la teneur en ferdep~s la roche pe~ altérée vers l'altérite et, a~ delà, dans lihorizonB21 où la teneur maximale avoisine 15 %. Le fer de la roche provient d~

résea~ o~ d'impuretés présentes dans la roche, mais d'où vient cetteaccumulation dans l'altérite? D'en bas, il ne sem~le pas q~'il p~sse

y avoir de remontée per ascensum à cette profondeur, et d'a~tre part laroche est plus pa~vre en fer. Ce fer ne peat donc provenir q~e des par­ties s~périeures du so~ où les teneurs élevées sont d~es,essentielle­

ment, à une accum~ation relative produite a~ cours des temps, et a~ssi

à la décomposition des matériaux d'origine végétale et animale q~i res­tit~ent a~ sol le fer q~ siy tro~vait.

Dans les horizons profonds, l'altérite, où la texture est con­servée, l'on constate, d'aille~rs, par examen microscopique q~e les es­paces interfolaires libérés par sol~bilisation et entrainement de cer­tains silicates sont envahis par des composés du fer.

Dès l'altérite, la proportion du fer,non incl~e dans lesminéraux primaires o~ les réseaux des minéraŒ&secondaires,n'est pastrès élevée (55~) : c-est ce fer q~ est, soit fraichement libéré parl'hydrolyse, soit importé. La teneur du fer libre se maintient to~t a~

long d~ profil entre 65 et 70 %de la totalité- d~ fer. C'est ce fer,individualisé ou complexé, q~i pe~t migrer a~ travers d~ profil et q~pigmente le sol.

Le fer libre a été obtena par la double répétition: extraction àl'~vdros~fite de Na, lavage Hel N/2 - p~s dosage au bichromate.Act~ellement est utilisée la méthode s~ivante qui, pour certains solsdonnent des valeurs supérieures et par laquelle les rés~tats déjàobtenus seront contrôlés; triple répétition: extraction à l'hydro­sulfite de Na dans une solution mixte Na N - tartrate Na 0,2 N ­lavage HCl N/20 - puis dosage colorimétriqae a~ TFTZ.

- 41-

La proportion du fer contenu dans la fraction colloXdale dusol apparaît nettement plus élevée que dans IGensemble du sol.

FeFeFe

B1 B21 B22gr B3 B3C C

22 23 24 25 26 .27 27b 28 29 292

T 15,4 16,0 16,8 17,4 17,4 16,6, 17,10 17,4 17,2 19,0l 9,74 10,54 10,11 10,72 10,40 9,84 11,46 11,31 11,47 12,9

l/Fet 0,63 0,65 0,60 0,61 0,59 0,59 0,67 0,65 0,66 0,6

- Répartition du fer en %de la fraction <2. t'

En moyenne 65 %du fer sGy trouve soit à IGétat colloIdal,soit fixé à IGargile sous forme de complexe ou à la façon de cationéchangeable.

Sur la planche 13 ont été représentées les teneurs en fer dechacune des 2 fractions <2 l" et 2-2000 r de sol. que IGon retrouve dansle tableau ci-dessous.

-Horizon B1 B21 B22gr - B3C C

,27bEchant. 22 23 24 ,25 .' ..26 - ,27 28 . 29 292

~ Fe 1 4,81 5,57 5,81 6,39 5,44 3.96 3,35 3,68 2,46 0,840..-.r-1~ Fe t 7,60 8,46 9,66 10,38 9,11 6,68 5,01 5,67 3,69 1,23.j.)oC\!C\S~ Fel/Fet 0,63 0,65 0~~60 0,61' 0,,59 0,59 0,67 0,65 0,66 0,68rotl'zt

~x:...

Fe 1 3,86 3,18 4,66 5,80 6,06 6,2800 3,21 2,51 3,~0 5,25.... 0.j.)0

Fe t 4,20 4,90 3,80 3,26 5,29 7,22 9,09 7,18 9,16 11,27o •tI1C\!M 1 Fel/Fet 0,91 0,65 10,83 0,76 0,62 0,64 0,63 0,73 0,66 0,55r':!C\! ,

Répartition du fer entre les fractions <.2 ret 2-2000,-. en fa de la terrefine.

La teneur en fer incl Uf: dans la fraction du sol <.2 r croitsensiblement dans les mêmes proportions que la teneur en argile elle­même, un peu moins vite toutefois 'vers le haut des profils.

6

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Fe 203 AI 203 Si02 F. 203 AI 203 Si 02 FQ 2°3 A1Z03 Si02 Fil 203 AI tJ3 Si02

J SA

21 10,0 12, SO 17,H 5 ,66 1 ,30 o, 91 2 ,86 0,47 0 28,60 :3 ,76 0

22 11, &0 18,7S 21,67 4 ,99 1 ,53 0,91 1 ,49 0,63 0 12,62 3,68 0

23 13 f 36 21,01) 23,93 4,49 1,6 2 0 1 10 4.39 0,50 0 10; 40 2 .3& 0

24 13 ,56 21.00 21f ,20 4,99 1,69 0,77 1 ,.t 0 0,36 1) 10,32 1,11 0

25 13,64 21 sa 25,20 5,35 1,64 0,77 1 , 34 0,3" 0 9,82 " 58 0

26 14,40 20,75 21,57 5,48 1 .53 0.70 1 , 35 0,32 0 9,37 1 ,54 0

27 13.90 21,25 22,19 5,04 1 37 0,84 1 , a:2 0, 1e 0 13,Q9 0,84 0

2i'bi$ 14.10 20,75 19,92 6 , 15 1 .26 0,77 1 • 39 0,13 0 3,85 0,62 0

28 13 ,10 23 ,75 21. 42 7,04 1 ,38 0,73 3,12 o, 17 0 23,61 0, 71 0

29 12,85 24,50 20. S2 7 ,4 S 1 , 31 0.84 .., 1 41 0,14 0 34,31 0, 57 0

292

12,50 21,25 2S,56 7, 30 1. a9 0,73 5,97 0,60 a 47,76 2, 82 0

.... 43 ....

Cela est valable et pour le fer en sa totalité et pour la forme librede celui-ci : fer total/argile et fer libre/argile croissent respecti­vement du haut vers le bas du profil de 0,15 à 0,19 et de 0,10 à 0,12.

Ces 10 à 12 %de fer libre correspondent à ce que nous avons inclus sole terme "goethite" dans l'évaluation quantitative précédente, et quinous' donnai t de 11 à 13 %de ce minéral. Il est normal qu.e ces dernierchiffres apparaîssent plus élevés, car il n'y a pas été tenu compte dufer inclus dans les réseaux des silicates, impossible à isoler des ré­sultats de l'analyse triac~de globaie. L'analyse spécifique du fer parcontre laisse appa~aître une proportion de fer combiné à l'argile de5 à 6 %:·fer inclus dans le réseau de l'Illite, impuretés dans leréseau de.1a kaolinite?

Ce chiffre toutefois nous parait élevé. Le fer libre doséest-il sous évalué? Ainsi que nous l'avons dit précédemment, un dosagepar une méthode plus poussée,nous permettra de résoudre cette ques­tion.

22 23 24 25 26 27 27b 28 29 229

Fez: f/Arg. 0,15 0,16 0,16 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,17 0,19

Fer lib!Arg. 0,10 0,11 0,10 0,11 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11 0,12

Fer combiné/Arg 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,06

1

Rapport des différents états du fer à l'argile dans la fraction < 2 ~

Fer amorphe

Le fe~ ainsi que les autres éléments amorphes (Al-Si),a étédosé par la méthode cinétique de ,SEGALENe

Remarques

Les amorphes ont été calculés, après sept extractions, ce q~

dans certaines cas, parait insuffisant, la droite des cristallisésnOétant pas toujours atteinte à ce stade de l'analyse. D'autre part, l'graphe présente parfois une allure sigmoïde gênante pou.r l'évaluationdes amorphes (JSA 29 et 2g2).

. r '~'. ,1.

B3.C

8229P

83

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821

81; \" ../\\2\\1

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Il----1-"7,:.- ---

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2 = Oébut Juillet=grande sOlun sèct-e

., = Début Mar~= gronde saIson dl's pluies

préluant 48h.· ol'r.~ grossI pluie

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5 10 15 20 25

PROFit HYDRIQUE ( .JSA '2" ";":,.

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- 44 -

Des résultats acquis nous tirons une conclusion:

le fer amorphe est nettement plus abondant dans l'altérite 1

jusqu'à 6 %du poids du sol et près de 50 %du fer total obtenu par .l'analyse triacide. Cette valeur décroit régulièrement jusqu'à l'hori­zon B2 où il ne représente plus qu'environ 10 %du fer total. Seull'horizon superficiel apparait à nouveau plus riche.

Il semble donc que la phase amorphe soit une phase transi­toire, la cristallisation s'opère rapidement pour la plus grande partiede cet élément. Ceci est une preuve de l'évolution du sol.

3. La phase liquide

Profil h.ydrique

Sur la planche 15 sont représentés les profils .h.vdriques duprofil JSA 2. Les premiers prélèvements ont été effectués en pleinesaison des pluies et 48 heures après une grosse pluie. L'on peut consi­dérer que,pour la partie supérieure du profil,les valeurs obtenu~~s­s~age suffisan\ correspondent sensiblement à la capacité de rétentiondu sol ou à sa porosité capillaire.

Il renferme environ 25 %de son poids d'eau,et les fluctua­tions autour de ce chiffre sont faibles jusqu'au niveau de l'horizon graveleux qui marque une rupture, faible toutefois, dans la pénétration ouplus exactement dans la rétention d'eau, puisque dans tout l'horizon B3Cmalgré des teneurs en argile nettement plus faibles l'on a encore 20 %d'humidité. En-dessous (en-dessous de 4 mètres) l'humidité décroît assezrapidement dans la roche altérée 10 %en C Cà 5 mètres), valeur qui doitcorrespondre sensiblement au point de flétrissement temporaire. Le der­nier point de la cot.lrbe correspondant à une humidibé f'upérieuzoe à 20.%

correspond à l'une des poches d'altération visibles jusqu'à la base duprofil, plus riches en argile et vers où convergent de nombreuses raci-nes.

La courbe 2 représentée sur la planche correspond au pro-fil hydrique du mois de juillet, soit plus dVun mois après lvarrêt desgrosses précipitations et plus de 15 jours après lVarrêt total despluies : la perte d Veau est très faible : 4 %sur une quarantaine decentimètres, 2 %au delà jusqu'à Bgr : absorption de l'eau par lesracine's 'en profondeur, à laquelle s Vajoute , en surface, des pertes parévaporation,favorisées par la structure grossière, les fentes qui aug­mentent le contact sol - atmosphère.

4. Représentation volumique des différentes phases du sol

Une manière dVexprimer la composition du sol est de le faireen fonction de son poids, en référence donc à la seule densité des par­ticules"solidès qui le constituent. Une autre manière dVexprimer cettecomposition est de le faire en densité réelle en fonction du poids desol contenu dans une unité de volume. Cette méthode qui fait intervenir,non seulement les particules solides, mais aussi tous les espaces videsou occupés par lQeau, est lVimage même de la réalité puisque représen­tant, schématiquement, le sol en place. Elle fait intervenir la densitéapparente ou masse dVune unité de volume de sol sec.

La densité réelle du sol, varie peu, tout au long du profil :de 2,78 dans IVhorizon 02, où la texture de la roche est bien conservée,elle passe, là où celle-ci disparaît," à 2~70, se maintient à 'cette va­leur jusqu'à tout près de la surface où elle fléchit légèrement à 2.65(matière organique et croissance relative de la teneur en quartz).

La densité apparente a 'été obtenue 'de différentes manièresselon IVétat des échantillons à étudier:

- pour les horizons pédolociques et certains horizons dValté­ration: prélèvement dans des boîtes spéciales,à2 couvercles,de 500 ccdirectement sur le profil;

densitom~tre GOGUEL, ou méthode de la fiole jaugée : pourles roches saines et les altérites,impossible à prélever selon la mé­thode précédente mais après les avoir enduites au pinceau d'une couchede vernis pur (B~iloré F 18.09) de volume connu.

méthode à la paraffine pour certains échantillons, à titrecomparatif.

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- 46 -

L'évolution de la densité appare~te va dans le sens d'unedécroissance régulière vers la surface du sol. Dans un échantillon deroche altérée de texture parfaitement conservée, elle atteint 1,750Dans l'altériteen général, elle fluctue entre cette valeur et 1,45,aussi bien vers l'horizon B3 que,plus profondément,à la faveur de po­ches d'altération.

Ce n'est que dans les horizons pédolociquement les plus évo­lués (A et B) qu'elle s'abaisse à 1,30, et au-dessus peut se rapprocherde 1, tout près de la surface, comme nous le verrons plus loin.

La densité réelle varie peu, l'abaisseQent constaté de lade~sité apparente est liée au développement des espaces poreux du sol,ou porosité. Le simple calcul suivant nous permet de connaître celle-ci :

espaces occupés par les solides en %: ~~- x 100

espaces occupés par les pores en %: 100 - ( ~~ x 100)

La porosité totale dépasse 50 %dans les horizons A et Bet est encore comprise entre 35 et 45 %dans l'altérite.

Les facteurs, qui influencent celle-ci, sont nombreux et enpremier lieu,la structure à laquelle est lié, comme nous l'avons vuprécédemment, le développement de tout un système de fissures. Il s'yajoute les canaux laissés par les racines à la disparition de celles­ci, les canaux ou fins canalicules d'origine biologique» et encore laporosité que l'on pourrait appeler "texturale" constituée par les videsinhérents à l'arrangement des particules d~ sol.

A l'inverse, les phénomènes de tassement, qui ont pu éltreconstatés, par l'écrasement de certains can~ux, contribuent à diminuerl'espace poreux.

Les espaces lacunaires les plus nombreux ne sont pas ceuxque lVon peut voir directement: grosses cavités ou canaux ou fentes.Les examens à la loupe binoculaire ou au microscope nous permettentde déceler un nombre élevé de pores très fins qui, dans leur ensemble,représentent près de 2/3 de la porosité tot~le, proportion que l'onpeut évaluer, en ccnsidérant le <lolurne d veP.u. présent dans le sa':', bienressuyé, comme équivalent à sa capacité de rétention, état dans lequelseuls les espaces capillaires sont encore remplis d'eau.

Porosit~ - volume occupé par IVeau ~ volunle libre occupé parlRair et le gaz carbonique, et qui correspond, approximativellient, à lamacroporosité 'la limite entre micro et macroporosité est fixée selonles auteurs à 8 ou 10 t' ). Les pores de 8 r correspondent au potentielcapillaire de 2,5, qui, lui-même correspond approximativement à la capa­cité de rétention.

La différence entre le volume total et celui de IVespace po.reux constitue le volume occup~ par les particules solides du sol:légèrement inférieur à 50 %dans la moitié supérieure du profil, supé­rieur en~dessous.

Le taux volumique des divers constituants solides a été cal­culé en partant des résultats de lVanalyse granulométrique de la terrefine <2 mm, séch~e à lRair.

Afin dVavoir une répartition exacte, nous y avons apporté deŒXcorrections; la première considérant le sol comme séché à 1050C, la se u

conde y incluant la fraction supérieure à 2 mm lorsqu.' elle existe.

Le taux pondéral, refus à 2 mm compris, des échantillons con­sidérés séchés "à 1050C est donc:

E1 • échantillon initial•E2 . E1 (100 R) R • refus à 2 mm. 100 H •

H • humidité du sol séché,

• aIVair

et le taux volumique .•E2 x d E1 d (100 - R) d • densité apparente

EV : 0

D = D (100 - H) D · densité réelle•

Sur la planche 16 sont représentés les v'Olumes occupé spar la matière orGanique, lRargile, les limons et les sables, la phaseliquide et la phase gazeuse.

2ème partie

- 48 -

VARIATIONS LATERALES

Afin de pouvoir suivre les variations latérales, nous allonsétudier les principales caractéristiques des profils JSA 6 et JSA 9(voir planches 2 et 3).

1. Variations dans la morphologie.

1.1 Description des profils

Profil : JSA 8

o - 3/4 cm:

A1

3/4 - 10/15 cm:

A3

10/15 - 50 cm 1

B1

brun~tre. 5 YR 3/4. Humide. 7,5 YR 5/4. Sec. A matiè­re organique non directement décelable. Teneur élevéevoisine de 14 %. Argilo-sableux. Structure fragmen~taire nette, grumeleuse à polyédrique subanguleusefine et moyenne. Très poreux. Cavités. Galeries. Fen­tes. Feutrage de racines brun rougeâtre en surface.5 YR 4/6. Humide. Ocre-rougeâtre. 5 YR 6/8. Sec. Amatière organique non directement décelable. Teneurvoisine de 2 %. Migration se faisant surtout entre lesparois des unités structurales et par les cavités etfentes. Texture argilo-sableuse : 44 %dGargile, peuplastique. Structure fragmentaire fortement développéegénéralisée: unités structurales polyédriqu.es de tail­le variable dominant entre 1 et 3 cm. Teinte extérieu­re des unités structurales. 5 YR 4/4 à 4/6; intérieur:5 YR 5/4 à 5/6. Agrégats compacts. Cohésion entre eux:moyenne à forte. Ensemble de l'horizon très cohérent,dur, débit en mottes. Macroporosité élevée. Nombreusesracines. Limite diffioile à fixer : passage diffus etvariation de teinte peu prononcée.5 YR 5/6. Humide. 5 YR 6/6. Sec. Renferme un peu plusde 1 %de matière organique sur toute l'épaisseur del'horizon. Argilo-sableux : environ 45 %d'argile àsable fin quartzeux dominant. structure fragmentairegénéralisée : polyédrique moyenne dominante et gros­sière associée. Ségrégation de boules compactes, mas­sives, séparée par des fissures de la masse du profil(Id 10 cm). Forte cohésion de l'ensemble. Cohésionmoyenne des agrégats. Agrégats à pores nombreux. Fortemacroporosité : tubules, fente,s,cavités souvent gran­des aux parois recouV'ertes dl une :pe~licule arg~lo-hwni.­

que à l'aspect grumeleux et fendille (par dessechement)A l'intérieur, des agrégats isolés, polyédriques trèsgrossiers recouverts de la même pellicule : cesrevê­tements aussi sur les fentes de séparation des agrégatsfaces luisantes de teinte légèrement plus grisâtre quele reste du sol. Racines très nombreuses.

350 - 370 cm :

B3

370 - 580 cm ••

B30

580 - 600 cm ••

50 - 80

B21

80 - 300

B22

300 - 350

Bgr

600 - 725

C1

... 49 -

cm : 5 YR 5/5. Humide. 5 YR 6/5. Sec. Moins de 1 %dematière organique. Argileux : 51 %d'argile avec25 %de sable fin quartzeux. La structure s'affine:polyédrique moyenne, taille moyenne des agrégats,voisine du cm. Quelques agrégats grossiers. Cohésionfaible entre les agrégats. Bonne macroporosité :fentes, tubules (termites) mais pas de grosses cavi­tés. Microporosité se développe, pores plus nombreux.Faces luisantes sur les agrégats ou les parois descanalicules. Plastique. Collant. Enracinement nette­ment moins important.

cm : 5 YR 5/6. Humide. Ocre-rougelttre. 5 YR 5/8 à 6/8.Sec. Vers la base: petites plages jaunâtre diffuses(roche altérée?) et gros grains de quartz : 2 à 3 %.Paraissant plus sec. Argileux : taux d'argile décrois­sant faiblement vers la base de IVhorizon : 52 à 49%(au toucher parait argilo-sableux) Peu plastique etpeu collant. Structure fragmentaire généralisée, maisirrégulièrement développée : plages à structure polyé­drique moyenne à fine s'effritant facilement. Plagesplus cohérentes à polyèdres plus grossiers avec desnoyaux plus durs, massifs. Porosité paraissant moyen­ne. Canalicules peu nombreux et agrégats à pores peunombreux. Racines jusqu'à la base.

cm : horizon graveleux quartzeux, dense : près de 70 %d'éléments grossiers> 2 mm. Quartz détritiques detoutes tailles. Quelques fragments de roche. Terre d' em­ballage rougeâtre sablo-argileuse. Eléments détriti­ques plus fins à la partie supérieure, plus grossiersà la base.2,5 YR 4/6. Humide. Rougeâtre. 5 YR 8/6. Sec. Sablo­argileux: environ 20 %d'argile à sables finsquartzeux. Structure frag~entaire nette : polyédri­que moyenne et fine, très friable. Quelques plagesfinement micacés de la roche.horizon d'altération des schistes : grandes plagesrougeâtre identiques à ci-dessus où apparait un débutde structuration pédologique. Sablo-limoneux. Schis­tes fortement altérés apparaissant épars dans l'ho­rizon : gris vert et rougeâtre.passage quartzeux. Filon de quartz blanchâtre à trans­lucide, fragmenté, oblique, protègeant certains frag-ments de schistes de l'altération.

cm 1 schistes altérés à schistosité bien visible, pendagedans le sens de la pente. Teinte dominante gris-vertpâle à taches rouge orangé. Très friable. Passagesde schiste plus ferrugineux rouge sombre, plus dur.Par endroits des plages rougeâtre plus argileusesoù disparaît toute trace de schistosité et où appa­raît une tendance à la structure pédologique. Lesracines y pénètrent de façon préférentielle.

725 jusqu'à800

02

: niveau de schistes moins fortement altérés, de plusen plus durs vers la base, subhorizontaux, verdâtreà grisâtre souvent masqués par la teinte rouge deferruginisation.

- 50 -

Profil : JSA 9

0-2/3A1

2/3 - 7/8A3

7/8 - 20

AB

20 - 160

Bgr

.160 - 220

B3

220 - 360

B3C

,360 ~. 500

01

cm : 5 YR 5/6. 7,5 YR 6/6. Sec. A matière organique nondirectement décelable : moins de 3 %. Sableux. Struc­ture polyédrique subanguleuse peu nette, fragile.Nombreuses racines.

cm : gris jaunatre. 5 YR 4/8. Humide. Environ 1 %de ma­tière organique. Sablo-argileux. Structure finementpolyédrique. Nombreuses racines.

cm : 5 YR 4/8. Humide. Jaune-ocre à beige. Sablo-argileux.Structure peu affirmée : polyéd:cique subanguleuse fi­ne. Friable. Nombreuses racines.

cm : horizon graveleux constitué pour l'essentiel de quartzdétritique: 68 %d'éléments grossiers. Quartz detoutes tailles avec blocs pouvant atteindre 50 cm.Quelques fragments de schistes ferruginisés. Elémentsplus fins à la base. Terre d'emballage argilo-sableu­se ro ugeâtre •

cm : 2,5 YR 4/8 à 4/6. Humide. 5 YR 5/8 à 5/6. Sec. Grainsde quartz et quelques éléments ferrugineux (14 %)dans les 20 premiers centimètres, très peu en-dessous.Argilo-sableux à sablo-argileux vers la base (35 à28 %d'argile) à sable fin quartzeux. Structure mas­sive. Compact. Débit en blocs. Toute schistosité adisparu. Porosité assez développée: (pores - cana­licules). Très peu collant - non plastique. Racines.

cm : 10 R 4/6 à 4/8. Humide. Avec plages diffuses, 7,5YR 5/8. 2,5 YR 5/6. Sec. Passa~e insensible aux schis­tes fortement altérés dont la texture a à peu prèsdisparu: petits fragments verdâtres, très friables,peu nombreux. Nombreux petits micas mordorés.Horizon meuble, friable dans son ensemble. Abondantstrès fins grains de quartz brillants. Activité ani­male faible: termites. Quelques cavités (~ 1 à 2 cm).Enracinement faible, bien développé en certaines pla­ges vers 3 mètres.

o~ : à 360 : limite assez brutale du front d'altérationrougeâtre. L'on passe aux schistes altérés verdâtretrès friables, bariolés de lignes ou plages rouille.

500 vu jusqu'à600 cm

02

: schistes verdâtre friables mais un peu plus durs.Micas mordorés nombreux et veinules noires (~h?).Plan de schistosité dans le sens de la pente à 30 %par rapport à l'horizontale. Racines visibles jus­qu'à la base : verticales ou subhorizontales.

- 51

1.2 Variations morphologiques

J5A 8. La morphologie est toujours du type ABC. Les variationsobservées portent sur un approfondissement de IVensemble des horizons su­périeurs jusquVà Bgr, et de IVhorizon B2 (B21 + B22) en particulier.

LVhorizon graveleux est à peine plus épais, tandis quVendessous, IVon note un assez net approfondissement de 19horizon B3C(plus de 2 mètres).

Peu de variations apparaissent dans la couleur du sol, si cenVêst un léger éclaircissement de l'horizon B1 : 5 YR 5/6 (contre 5 YR4/4 en JSA 2).

Les différences les plus importantes concernent la structure.Dans le profil de sommet, la structuration grossière apparaît en B1 etsVobserve, bien développée, jusquVà la base de IVhorizon B2.

Dans le profil JSA 8, elle débute dans 19horizon A3 où elleest nettement dominante. En B1 structures polyédrique grossière et ~yen­

ne sont encore associées, mais avec, déjà, dominance de cette dernière.Elle s'affine encore en B21 où les éléments grossiers se font beaucoupplus rares, mais dont quelques éléments subsistent, cependant, jusqu'àla base de 19horizon B22.

JSA 9. Tout en bas de pente, l'érosion ayant décapé la partiesupérieure du sol, les horizons A et AB sont réduits à une vingtainede centimètres.

Il Y a, par contre, une accumulation beaucoup plus importanted'éléments grossiers (Bgr : 1,40 mètre).

L'horizon B), plus important que dans les profils précédents(60 cm),est d 9un rouge un peu moins sombre.

L'horizon B)C est ~termédiaire entre ceux observés au-dessus,mais la limite avec 19horizon C est plus brutale.

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821

C2

822

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Granulom~trie du proFi 1 J S A 9

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- 52 -

2. Variations dans la répartition des éléments solides du sol

2.1 La fraction sableuse (voir planches 17 et 18)

L'on retrouve ici les mêmes éléments rocheux et répartis defaçon à peu près identique dans le profil. L'essentiel de cette frac­tion, sauf dans les fractiors sableuses les plus grossières de l valté­rite, est constituée par le quartz.

Le quartz. Le pourcentage pondéral du quartz (résidu del'attaque triacide) dans le profil J~ 8 est figuré sur la planche 19

Entre ° et 6 mètres, les teneurs se situent entre 30 et 40 %du poids de la terre fine, teneurs sensiblement équivalentes à cellesdu profil de sommet, avec, de même, augmentation des taux dans la par­tie superficielle du sol.

La planche réprésente les courbes cumulatives représenta-tives de cette fraction quartzeuse calculéé. comme indiqué précédemment,avec, en abscisse, le diamètre des particules en échelle~

L'allure des courbes est identique à cellœreprésentéesplanches 6 et 7 (profil JSA 2), elles traduisent la finesse des grainsdont go %sont de taille inférieure à 200 microns.

Les médianes respectives des trois courbes correspondant àdes échantillons allant du bas vers le haut du profil, en échelle.sont de : 10,5 - 10,8 - 11,3, ce qui traduit un affinement des grainsvers le haut du profil.

A titre de comparaison, le tableau ci-dessous reproduit lesvaleurs médianes, des trois courbes représentées ici, et des 3 courbesdu profil JSA 2, correspondant, dans le profil, à des prélèvementseffectués à des niveaux identiques.

Hoxizon B21 Au dessus de Au dessous deà 125 cm B22gr B22gr

JSA 8 §1 • 11,3 J.,. 89 • 10,8 J- 893 0 10,5 J-• • 0

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20

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70

... 54 ...

La similitude des courbee 893 et 89 traduit, ici, aussi, laparfaite filiation génétique des deux matériaux, situés au-dessus et en­dessous de l'horizon graveleux B22gr.

La fraction lourde----.---_..--_.....-Elle est constituée par les mêmes éléments qu'en JSA 2, et

l'on y retrouve le même cortège de minéraux lourds: tourmaline, essen­tiellement, zircon peu nombreux, avec, en plus, quelques rares épidotesen surface.

La muscovite apparatt assez abondante dans ltaltérite.

2.2 La fraction limoneuse (voir planche .t7)"

La teneur en limons fins (2-2011) croit depuis la roche faible­ment altérée jusqu'au sommet de l'altérite, de 14 à 28 %pour redécroî~

tre, très nettement, dans les horizons B, puis A (11 à 3 %).Les teneurs en limons grossiers, à peu près équivalentes à

celles du profil de sommet, dans la partie supérieure du profil, sontplus fluctuantes en profondeur, les teneurs maximales apparaissant en01.

!,1!néra!olSie ~!!!ons_f~ (2-20r) (voir planche 21)

\

Les diffractogrammes de rayons X font apparaître de la kaoli­D

nite abondante ou assez abondante l raies à 3,56 et 7,15 A; de l'Illiteo

ou autres minéraux micacés (sé~~c1te, muscovite) : pic à 10 A, mais leplus souvent des interstratifiés (10-14 V) à 11 1, toujours en quantitésnotables et qui peuvent mêmeapparaitre en assez grande quantit4 dansl' horizon B22.

oLa goethite apparait toujours par son pic à 4,18 A, sans oublier

le quartz (pic aigu à 3,34 1)

2.3 La fraction collotdale minérale

1. Proportion des minéraux argileux

Comme nous l'avons établi pour le profil de sommet, le tableau.ci-dessous représente le pourcentage de minéraux phylliteux contenu dansla terre fine considérée séchée à 10500 et sans matière organique, dé­duction faite du fer libre. .

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Fraction <2 t' Fer libre Poids du Minéraux%terre fine contenu dans quartz argileux105°0 cette fraction~

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- .:.1 AB 47,93 5,05 0,15 42,7

L3

146,27 4,78 0~21 41,2

8'-t B 1 52,07 5,47 0,02 46,5

85 B21 -56,66 6,18 0,02 50,2

86 55,60 6,58 0,05 48,987 B22 60,04 7,44 0,15 52,488 58,68 7,43 0,05 51,289 54,02 6,60 47,2

892 B22gr 37,86 5,09 0,03 32,7893 B3C 16,33 2,49 0,01 13,8e )4 0 4,06 0,81 3,2

--.. .

Les variations latérales, quant aux teneurs en argile, et sadistribution au sein des profils, sont peu significatives;

sommet : teneur maximale entre 120 - 170 cm, culminant à 54,3 %pente : teneur maximale à la même profondeur culminant à 52,4 %

Le coefficient d'appauvrissement A est toutefois légèrementsupérieur pour le sol de sommèt--(moyenne de l'argile de ° à 40 cm/teneurla plus élevée). ,',

A : 1/1,40 en ~6mmet A : 1/1,27 sur pente

La différence- la plus importante apparatt au niveau des hori­zons B3 et B3C où l'argilification est nettement plus intense dans leprofil de sommet et plus progressive (voir planches 4 et 17: granulomé­trie JSA 2 et JSA 8). Dans le profil JSA 9 de bas de pente, l'on observeune argilification plus importante et plus profonde dans les horizonsB3 et B3C à mettre en rapport avec le rapprochement de ces horizons dela surface, par suite de l'érosion des horizons A et B. (planche 18)

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7 8 9 103

- 56 -

2. Minéralogie

;Qg!~.2!~~~~ d!: .rayo!!~_~ (planche 22)

La kaolinite est toujours très nettement dominante, les picso

caractéristiques à 3,56 et 7,15 A sont toutefois plus faibles qu'ensommet, ce qui peut être da à la présence d'une plus grande quantité defer, qui gêne le rayonnement et amoindrit les pics.

Certains échantillons (sommet de B22) pourraient renfermer dela métahalloysite, caractérisée par un désordre dans l'empilement des

ofeuillets et une équidistance de 7,3 A.

Comme précédemment, appara!ssent des pics à 10 X, ou VO~S1ns

de cette équidistance, mais nettement moins développés que pour le pro­fil de sommet (les teneurs données par le calcul apparaissent sensible­ment égales, l'on peut 'également faire intervenir la gêne occasionnéepar le fer) : des analyses sur argile déferrifiée permettront de levérifier.

L'Illite ouverte apparatt dans tout l'horizon B. Il s'y asso­cie, ou s'y substitue des interstratifiés 10-14 V, dont l'équidistancepeut atteindre 11 X (ne gonflent pas au glycol - s'écrasent à 10 î auchauffage). Au sommet du profil ainsi que dans l'altérite, n'apparaît

oque de l'Illite (pic à 10 A).

Des diffractogrammes de rayons X ont également été établis surdes fractions très fines obtenues par centrifugation de la fraction 41 rà 4500 tours/Mn pendant 15 Mn. Ils révèlent de la kaolinite en quantiténotable, mais désordonnée (fire clay) ou mal cristallisée, des tracesd'interstratifiés 10-14 V, mais surtout de la goethite abondante.

Des mesures de surfaces spécifiques effectuées sur la fractionfine inférieure à 2 microns du profil JSA 8 donnent les résultats suivants

.~

AB B1 B21 B22 B22gr B3C C3A 82 83 84 85 86 87 88 89 892 893 894

Ig 59 52 82 64 58 61 70 66 64 54 43

PROFil Jl)A 8

analyse triacide de ta fraction '- 2 IL

fHorizons AB S1 8 21 B22 B22 gr B3 C

t Po:-of. max. en CIII,-_.

J5A J5AlJ5A JSA !JSA J5A .: SA J SAJ SAEchonti Il 0 n S 82 133 1 & 4 85 J 86 87 88 89 bis 89 hl'

:Perte au F~u 13 • ~ 13 10 13,3 !13 ,6 13,6 13 , 6 13. 1 13,2 13,6

Résidu1

0,35 0.50 0,05 1°,45 0,10 0;30 0, '0 0,10 0,101

si02 32;5 32,9.32,9 31 , 2 32,333,2 33,4 32, 6 31, 2

AI 203 29, b 30,1 30,0 jo,o 30,0 31, 0 31 ,0 29,5 30,0

F'e 203 20,4 20,2 20 .. 0 19, 6 20,0 21, 0 21,8 21, 8 22 .. 0

Ti 02 i / 2S 1 ,06 Il , 06 0,96 1,00 1,00 1,00 1.00 1,001

Mn02 C.75 0, 81 0,58 1 , 45 0,92 0,70 O,7S 1, OS 0,70

CaO 0.26 C. 1 8 0.52 0, Hi 0 .. 24 0,36 0,22 0.14 0,28, !M9° 0,16 0.32 i 0.36 j 0,36 0,32 0,32 0,30 0,26 0,30

K20 1 J' Q- i0,86 0,76 0.841,02 l • \) 2 l ,~o l' ,06 0,94 0,90

~t· 020 0.301

J0.35 0,29 0,40 0.31 o 32 0,21 0,28 0,30

To~ol 99,025 mC.011 99,.438 99,635 100,002 lOt .470 99,929 98,365 100,790

S;02 / R 203 1 ~ 2'3 ',.3i 1,.30 t,.31 J ,32 " 241 , 1 7 l, 27 1,24

si 02 1 AL 203 166 '.e' 1'.8& 11,8& 1.88 1.• 78 " 70 f ,79 1,82

Echantillons. Hori !(lP1,. qUO!'tl KaolinÎte lUite GoethitoQ,/o ~ °A X

J'SA

82 AB 0.35 6& '5 15

83 '1 81 0,50 69 15 15

l84 J 0.1)5 70 14 15

8" S2'! 0,45 68 15 '466 l 822 f). 1 0 69 14 14

187 ? 0.30 72 14 15

S8 J 0, ~ 0 76 1 3 , 6

89bi'5 8229r O. '0 73 1 1 1 6

69 tl!" 83 C 0.10 71 12 16

- 58 -

Elevées, en référence à celle de la kaolinite (22 cm2/g), cessurfaces sont plus élevées encore que celles obtenues pour le profilsommital:

- surfaces à peu prèe !dentiques dans l'altérite des deux profils.

- Dans la partie supérieure des profils : - en JSA 2, elles crois-sent régulièrement, depuis la surface du sol, jusquVà l'horizon B22gr;

- en JSA 8, elles sontplus élevées, elles sont fluctuantes, et maximales (82 glcme) à la basede l'horizon B1.

Sur pente, la capacité d'échange est plus faible, celle-ciramenée comme précédemment à l'argile peut-être de l'ordre de 10 à 14mé/100 g jusqu'à B1, de 5 mé/100 g au-dessous.

Les surfaces étant relativement élevées, et associées à unecapacité d'échange faible, il est possible que les particules phylliteu­ses soient, ici, de plus petite taille qu'en JSA 2 (SIEFF:CRlvlAN, 1969)·ou bien cela est-il à mettre en relation avec la présence de métahalloy­site, ou est dû à une plus mauvaise cristallisation de la kaolinite ouà la présence de kaolinite désordonnée observée dans les fractions trèsfines?

3. Détermination quantitative

Comme précédemment nous avons, par le calcul, et partant desrésultats de l'analyse triacide, tenté d'évaluer les teneurs en kaolini­te, Illite et aussi goethite de la fraction <2 r. Les résultats sontfigurés page 57.

Au vu de ces résultats, il apparait des teneurs, en kaolinite,très légèrement supérieures à celles du profil J8A 2, spéciale~ent ausommet du profil. Inversement, les teneurs en Illite apparaissent moinsfortes, et IVon en observe la même croissance progressive de l'altérite,vers le haut du sol.

Ces résultats doivent toutefois ~tre marqués de certaines ré­serves : en effet après évaluation des teneurs en kaolinite et Illite,au prorata du taux d'alwnine obtenu à l'analyse, il ressort un défioiten 8i02 avoisinant 80 tD.illimol.écules pour Lm total se situant entre500 et 550 (soit environ 15 %).

Ivlêrne eristibst:i:.tti.i3llt la formule de la muscovite à celle de

l~Ïllitei ce déficit décro,Îtn,ettemel1t, mais ne çlisparait pas. Quelle

;:Elwe peq,t-on invoqu,ei? çomme étant;r~sponsable de cet excès? : les te-

.r.::?u.rs étant évalué,es, é!-U pr.or~;ta de. ~a têneur e11 a+1l111-!rle, çelle-ci ap­

paraît-elle en excès dans lEls analyses'? De tels eiX:cèdants, se r~proçlui­

fjarlt aveq -régulari~é sqnt improbables; mais alors IVaJ-umine dosée n g en­

trerait pas, e!;ltièretnent, dans les réseaLPC Çl.es sili.çates? L~s teneurs en

a1ütnin~ amorphE!: sont faH:;l~s, moins de 0; 50 %du sOl, mais il ~st in~é­

ressant deçonstateT que les déficits les· plus élevés en sil,ice corres­

pO:ndent aux teneurs les plus 61ev.ées en alumine amorphe 0 De problèrrt~,

p,à.U:I' 1. i irls;tant, reste' pos é 0

Les tenelirs e11: titane; e'xprimé'El$ en ~i02 p sQtJ,:t constantes q.ans

le ~.rofi.l çleO,70 à 0~~:5%,sàll:f' en Surface où elle av:oisin'e 1 <10.

2 .4 Le .f.er.

1,. Fer to~tal -Fer libre (.vqir tableau. p~gè 59 et p1anc4e 23)

.Les teneurs irotales, en fei', de~.profi;t,.@ de.'somlnet et de pente,:

sont sensl·ble.ment équivalentes; ·sauf dans. l Valtéri te. où elles apPa!1~~s'"

sent plus faibles, en JSA 8,.

Mais dans ce pro{d,:l', \.ihe.ql;J.aXlti-té ç1e fer., a$Se4'nettement sil­

perle ù.re, se retrouve q~ns lase.ule:· :frac·tion f,ine < 2 f."pq:u4 :t'enferme

de 20 à 2·2% de :fer total qcmtrè 15 - 17 %enJ8A .ç.;. ce,la sup. .+v el1s8J:I1:ble

du pTofil jusquVà iVa~tér.it~.

A ce niv·eaü, l~ ·d:p:·:f:érence s'accent~e' ·ehCor.e: 27 %contre 19 %.

tes t,eh'êu:rsen, fer ·i.ibr~, ~e cettë fracti6n;év·91qe.nt parallè­

leLTe'h:tdépüi·s· 1 Çal.t·~r<tt..e jlÎsÇltt'à JàPto'f'o:rtëiëLir: .de~ l' mètre ènvip9P, ~;t1

dé'ç'~\ ~r:e:àfap~0~'JS.. 'F~il:/Fem ;sori.t.plus· :iê:ibié'ssûi' '1ap'cnt$, 6,5j~ eh

ili0,y:eHriè, 'c ôrlt'rèG,63 p. ~l1~oriliile:1;; .Ô.' . ...

~' .

:2. Fe.T, amorph'e( vb.i,rtabieau: pag!3 Q0)

Lësn'1@râes ·rëll1a::rctile·s :s;6p:;j:;, iç'i, valab~esp ç.onc ernant l v e.xtraç-.:­

-l: ~_ on, pa.fit6'isiri'è~Ôrii:pIèt è,. après 7qycle:s,.et '1 v8:1TÛréS'igmoYdede ce;rtatI:l,e s

cou.rbes.

LE. Fei dons !il proFil J'5!~ 8

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Extraction de produi h amorphes ( profil J5A 8)

- 62 -

Les tene~rs, plus faibles sur pente dans la partie supérieuredes horizons B2, sont plus élevées en~dessous, et croissent jusqu'a~

sommet de l'altérite où elles atteignent près de 8 %de la terre fine,valeurs de 2 à 3 %plus élevées que dans le profil de sommet. Ce feramorphe représente, à ce niveau~.p1us de 50 %~u fer total. Les teneursen fer amorphe décroissent, très nettement, dans l'horizon 02, mais lesteneurs en fer total décroissant de même, cette forme du fer, y constitueencore le 1/3 d~ fer total.

2.5 Autres éléments amorphes

!g2~ : l'alumine amorphe n'atteint, dans aucun horizon, 0.50 %de la fr.action fine, les teneurs sont très voisines de celles observéesen JSA ~, sauf toutefois dans la partie supérieure du profil où ellessont de 2 à 3 fois plus faibles (maximum 0,69 %en JSA 2)0

§J:Qg : la silice amorphe ne fait qu'une timide apparttion,au sommet de l'horizon B22 et en C2, où elle atteint 0,18 %. Elle n'apas été détectée en JSA 2.

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PROF!l HYORI~UE ( .JSAS)

-,6) -

3. Variations dans la phase liquide

3.1 Profils hYdriques

JSA 8 : (voir planche 25). Les prélèvements ont été effec­tués dans les mêmes conditions que pour le profil de sommet (courbe1 : saison des pluies, courbe 2 : début de la saison sèche).

Les variations sont faibles, pour la courbe 1, dans toute lapartie supérie~e du profil, jusqu'au sommet de l'horizon graveleux :25 %d'eau en moyenn,e.'lYIais au delà, jusqu'à la profondeur de 5 mètres(B3C) la décroissance de l'humidité est moins rapide ici (15 %d'eau)qu'en J8A 2 (11 ~). A 7 mètres, l'humddité n'est plus que de 13 ~, lesfluctuations observées sont dues à des poches d'altération nettementplus humides.

En début de saison sèche, la baisse de l'humidité est légè­rement plus accentuée ici jusqu'à 1,5 mètre: - 4 %à 1 mètre contre- 2 %en JSA 2, à la même profondeur. Mais cet assèchement partiel cessevers 2,50 mètres, où les 2 courbes se rejoignent.

J8A 9~(voir planche 26). La capacité de rétention de la par­tie supérieure du sol, de tex~ure sablo-argileuse, est, ici, beaucoupplus faible (14 'fa). Maxs au-delà, au travers de l'horizon Bgr, le tauxd'humidité croit jusqu'à la valeur maximum de 24 'fa, observée en B3.Au delà,-la teneur en eau décroît, mais demeure assez nettement supé­rieure à celle observée dans les autres profils : 18 %vers 5 mètres.

3.2 Caractérist"ISü.es des eaux··dë··d.ra.inage

Des eaux de drainage vertical ont été recueillies dans leprofil J8A 8 à l'aide de gouttières en zinc, installées selon le prin­cipe suivant: à l'aide d'une tarière,de ~ 118 mm,est creusé un tunnelperpendiculairement à la tranche du profil,et parallèlement à la surfacedu sol,sur une profondeur de 2 mètres. Une gouttière de même diamètre,représentée sur le schéma ci-Contre y est introduite. L'eau est récu­pérée dans des bouteilles en plastique fixées sur un support.

83

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C2

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PROFIL HYDFtIQUE: (J'SA 9)

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, peux gout-i;ières de ce type ont été installées : l'une (G 1)

àla ba!3e de '~ohorizon B1 (50 cm), lOautre(G 2) au sommet de B22 (100cm) dans des plans verticaux décalés. Aux eaux de drainage verticalpeuvent s'~jouter de faibles quantités dOeaude drainage oblique.

L'eau' drainée nOétant pas entièrement récupérée, mais seule­ment des échantillons, les résultats obtenus ne sont quO indicatifs quantà l'importance de l'entrainement des différents éléments dosés.

Les prél_èvements ont été effectués entre mars 1972 et avril1974 : lOétat de remplissage des bouteilles était vérifié après chaquegrosse pluie. Elles étaient récupérées lorsque pleines, ou, systémati­quement, tous les quinz~ jours '(emplissage rapide en G 1, lènt en G 2).

:EH. : minimum: 6,6, maximum: 7,3 moyenne: 6,8pH faiblement acide .o~ neutre

Conductivité : varie de 27 à 95 micromhs/cm avec une moyennede 44. Varie en relation avec la teneur en bases.

Bases: la somme des bases oscille entre 8,83 et 35,74 mg/lse répartissa.nt' ainsi :

Calcium: leS teneurs varient généralement de 0,56 à 1,12 mg/J.avec une moyertnede 0,84 mg/l. Un seul échantillon atteint la valeurnettement plus.,élevée de 19 mg/l.

~Ré~~ : osèille entre 4,40 et 12 mg/l pour une moyenne de6,3 mg/l.

E2!assi~·: oscille e~tre 2,35 et 9,87 mg/l po~ une moyenne de4,8 mg/l.

-'-§~~ium : oscille entre 1,24 et 3,41 mg/len moyenne: 2,05 mg/la

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SOL

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, Coupe tran~ver5alll1

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- 65 -

Le tableau ci-dessous donne les valeurs comparées avec lesBases échangeables du sol.

Ca Mg K Na ].II.O.

Bases échangeablesmoyennes sol jus- 0,12 0,15 0,11 0,08 4,7 %duqutà 50 cm mé/100g sol

Gouttière G 1(moyenne) 0,10 0,29 0,10 0,06 11,71 mg/lmé/litre

lVlatière organiqu.e. La teneur moyenne en matière organiquecontenue dans ces eaux en G1,. est de 11,71 mg/l,avec des valeurs extrê­mes allant de 2,07 à 23,8)mg/l.

b) Gouttière inférieure G 2--------------- --Les résultats obtenus ici portent sur un nombre réduit

d'échantillons: le drainage est très réduit à la profondeur de 1 mètre,et, d'autre part, certaines bouteilles,non prélevées en temps voulu,n'ont pas été analysées: nous n'avons retenu que 3 échantillons.

Le B[ est plus acide: 5,0 - 6,6 et 3,4, cette dernière va­leur paraissant aberrante.

Bases :

Calcium: dans 2 échantillons, il dépasse 20 mg/l, mais n'atteint--..que 1,12 mg/l pour le troisième.

M~gnésitl! • 1,80,

19 mg!l 0 moyenne • 9,5 mg/l• a . •:

potassium • 4,25,

19,27 mg/l • moyenne • 11,5 mg/1• a • •• d& . -Sodium • 1,55 à 5,89 mg/l • moyenne • 5,2 mg/l• • •----.-

Matière organique : la valeur moyenne obtenue est de deux foisinférieure à celle de G 1 : 6,21 mg/l.

- 66 -

Les teneurs en fer,des eaux de drainage obtenues dans lagouttière G 1 oscillent entre 0,40 et 5,68 mg/l pour une moyenne de2,79 mg/le Celles obtenues à 1 mètre : 0,22 mg/l en moyenne, sont deplus de 10 fois inférieures. Le fer solubilisé en surface, essentielle­ment dans les horizons humifères provient vraisemblablement, et pour laplus grande part, de la décomposition des tissus végétaux. Une faiblepartie est exportée hors du profil.

Les teneurs moyennesen silice sont, en G 1, de 1,58 mg/l (va­leurs extrêmef 1 et 2 mg/l) et en G 2 de 1,50 mg/la Lientrainement enprofondeur dé~.silice est donc nettement supérieur à celui du fer etles pertes, comme en témoignent les analyses dVeaux courantes, ci-des­sous, sont assez importantes,

Quant à IValumine, les teneurs entrainées par les eaux de drai­nage sont plus faibles que pour le fer et la silice: 1,13 mg/l en moyen­ne sur 50 cm (maximum observé: 1,30 ml) et à 1 mètre les eaux nVen ren­ferment plus q~e 0,15 mg/l en moyenne.

Afin dVavoir une idée des teneurs en bases aussi bien quVenmatières colloïdales, exportées hors des profils, nous avons prélevécertains échantillons dVeau, soit dans des sources, soit à la tête decertains marigots coulant uniquement dans les formations schisteuses.

Le tableau ci-dessous résume les caractéristiques chinùquesde ces eaux :

Cond en mg/litrenu.CID--1~~ Mat. mjpH Si02 Fe203 Al203 Ca Mg K Na MO en sus'!:

Source(Schistes 8,1 89,3 4,50 0,52 0,20 10,92 10,60 4,70 8,06 12,43sériciteux)

Source 6,5 l30,5 8,90 <'0,1 0,10 1 ,0 0,9 0,8 2,45 24,1 2-miaaeohistes)

marigot km 14 7,25 35 ~3,50 0,20 0,25 1 ,85 1,0 1 ,7 1,85 24,1 5,3

marigot km 27 7~0 27 5,20 <'0,1 0,25 2,0 1 ,2 1 ,0 1,5 - 10,6

marigot7,3 47 0,90 {0,1 0,1 5,5 2,0 1 ,5 2,5

km 41,5

C2

7040 50 6010 ... 20 30

Horiz ~0 1 ,05

... 81 t,17

13211,22

100 1,22

Goz

8221,15

200

1,24 0 M.or9aniquE'

tZ:2 ArgileB229 f

83

~Limon

400 1,,39Soblt's

53 C1:.-:.. -=-3 . [·a u---

500 1,40

Graviers

- - --

0 Gaz

1,27

Ci DA =Dens;t,p appon'!nte

1, S 1700

PROFIL J'5A el

Répartition voll.emiQue d~s d;ff~~~nt~s pnosf's

('Saison des pluies) .

- 67 -

4. Variations dans la répartition volumique des principaux

constituants du sol

Cette répartition est, pour les profils de pentes JSA 8 etJSA 9 représentée sur les planches 28 et 29.

La densité apparente des sols sur pente apparait plus fai-l

ble que celle notée en JSA 2, ce qui se traduit par une porosité su-'périe ure.

Dans le profil JSA 8, la porosité est, pour IVensemble deshorizons B, de 55 %en moyenne (52 % en JSA 2). De même, l'altéritey est plus poreuse (50 %) et ce n'est que dans l'horizon C, que IVonvoit la porosité décroître à moins de 20 %.

Dans le profil J3A 9, tout en bas de la pente, l'humiditéest aussi élevée que dans les horizons B de JSA 8 : 55 % jusque dansl'horizon C2.

Ce sol demeure très aéré jusqu'à plus de 6 mètres; le volumede l'espace occupé par les gaz demeurant supérieur à 30 %.

L'aération est nettement plus faible en J3A 2, et, en J3A 8,elle décroît rapidement dans l'horizon C2.

Graviers

~""[! .•. -1 ..ao f'S

L-2...:.1

o GO%

t ,25

',27

1 t 2: 3

1,24

1 t 17

B22gr

83 C

Ç1

Hori%. DA

A_AS 1,33

10 20 30 40 50 60 70 8Q 90 1004'

PROFil J'SA <}

Ripo"";l"ion volumique d~s difF~rt'nr~s phases

(saison d~s pluies)

) 3ème partie

- 68 -

VARIATIONS VERTICALES ET LATERALES DESAUTRES ELErl1ENTS CONSTITUTIFS DU SOL

1. La matière organique (voir page 69)

En sommet : la teneur en matière organique est relativement

correcte dans les 10 premiers centimètres du sol: 4,7 %. Dès 30 cms,cette teneur décroît de 3 fois (1,6 %), puis, beaucoup plus lentementjusqu'à environ 1 % à une profondeur de 1,20 mètre.

La fraction humifiée (AH + AF), exprimée en carbone, repré­sente de 11 à 19 % du carbone total, depuis la surface jusqu'au sommetde l'horizon B21. Dans cette fraction, dominent, très largement, lesacides fulviques : 80 %en surface, 93 %en sommet de B21, ce qui donnedes rapports AF/AH, à ces mêmes niveaux, de 3,92 et 13,5.

Le rapport cIN permet d'apprécier le degré d'évolution de lamatière organique. Il est, ici, assez bas, inférieur à 13 en surface,ce qui indique une assez bonne évolution. En profondeur il descend à 8.

Sur la pente : dans le profil JSA 8, la teneur en matière or­ganique a été mesurée pour l'horizon Al., épais de 3 cms. Elle y esttrès élevée, mais la moyenne, sur 10 cms, doit être sensiblement équi­valente à celle observée en sommet.

La pénétration est, ici, moins importante. A 70 cms environ:C,9 %contre 1,2 % en JSA 2.

La fraction humifiée, si l'on excepte l'horizon A1, apparaîtaussi, nettement inférieure. Les acides fulviques sont dominants, maisles rapports AF/AH moins élevés: 1,33 en A1, voisins de 5 en-dessous.Les rapports cIN présentent peu de variations.

En bas de pente, les horizons de surface, réduits à 20 cmset très appauvris en argile, sont beaucoup plus pauvres en matière or­ganique (moins de 2 %). Le taux d'humification est proche de celuiobservé en dessus. Le rapport cIN est, dès la surface, voisin de 10.

11 , 1, 133

Hum. T.jAr/AH Toux H.

%. ! 1 ~3}10 1 3 ,92 1 U,8-

1 li1 ,9'" 1 1" 9 20 1 4

i 11,31 ! D,S 1 16,8

! 10,95 1,90

5,28

2,47

1 , 79

Ac. F.

%0

0,09

0, 15

3,96

0.63

9 , 1

19, 9

12, 7

l 8,7j

3,8

n.o

i . .4 7, G'1

0,77

0.67

2,17

.4.20

1,02

27, i

9 , 3

6 . 7

EChontillons.1 HOl'iz.Profondeur cm

1. 21 1 A110-'0

N

1~ 3D~~O l' 81., 23 821

~o,~;o 821 S, 7

1 '~I.{---;-------------;---+----+------i-----+-----r------l

1

61 A~ 83,Sf.}- '3

7-nA3 ~ 2, :3 1. r 12 2' , "2 11.0 1, fi 7 5,95 B, 6

<132r; ·JO

7.6 9,3 0.1 a , ,27 1 .45 7,05 18,6

3440··50

6,G 0,70 11 , 4 9, 4 0,24 1 ,00

SS B 7" 5' 0 1) 0 8 ,.·.8 8 ,SC, 15 0 1 7 6 0 ,91 5 , 06 Î 7, 81--__-""6,'-.:.~.,.,;:;.O+_-__l+_-,----'-----;-----_!_-------~--~---+---+_--_I

10,4 ~,Q5

,&,4 ! 0,70

17. 9 9 ,9 0,39

.0,0 G

0.77 1 , , 6

0,98

1 /~7

, 5, 3

11,2

15 ,3

La ma~ip.re dan s

lC!s 3 prorÎ! s

- 70 -

~ : des dosages ont été effectués sur des revêtements de grosses" '! '. ~ , .....v

; cavit~s ou fentes de lihprizon B1 (15 - 50 cms), IVon y a :dOE1é,:_._-_._1 •.----Em--par'tl"C"an.e!J~_.ta-~t~e_o.rganîq'Œe.~-.---- ..---;---'~- ~--~.-_--.:-:_..:

Argile 48,7 t% Bases échangeablesMatière organique 1 ,6 t% ca mé/100 g 0,17Azote 1 ,12 °1°° Mg mé/100 g 0,19ciN 8,1 K mé/100 g 0,03C. humique 0,11 °/°° Cap. dVéch. mé/100g 7,7C. fulvique 2,23 0/00

Saturation 5,6CF/CH 20,27Taux dihumification 25,7 Fer total 11 ,9 %pH eau 4,1 Fer libre 8,2 %pH KCI 3,9

Far rapport à la terre fine de lihorizon B1 : ces revêteillentssont un peu plus riches en matière organique, en azote; plus pauvres enacides humiques, mais plus riches en acides fulviques.

Ils sont plus riches en fer libre, et aussi en calcium etmagnésium échangeables.

Leur pH (eau) est un peu plus acide, tandis que le pH (KCI)est identique.

"Les prélèvements niont pu être effectués sur les seuls revê­tements, mais comprennent aussi une partie du support : les valeurs pon­dérales ci-dessus apparaiss'~nt donc sans doute en défaut".

2. Le phosphore

Ces sols sont pauvres en phosphore total (horizon A et B1)0,50 0/00 en sommet, 0,6 à 0,7 0/°0 en JSA 8 et 0,3 à 0,4 0/00 en basde pente. Quant aux teneurs en phosphore assimilable, elles se situententre 0,02 et 0,04 0/00.

pHCation!) échangéobltls 1 BOStn to"o'es

méq /100 9 i mciq /1009

1 l. t i ~91 1 ~ 1 10.41 ,° 1 18 !O,2S;O,42 l,2~ ;2,9 43,4 1 1 .1 4 ,3/3:81

1 ! ! il,: j i92 0, 13 1°,10 ;a,0910,02 0, 34 12.0 17,010,610,331 4 ,10/0,44 5,45 14'9 1-,,11

1 1 f ! 1 l, 1 193 0.17 IO'W jO'OS' ;°.020,381 "3 29.2 I! j5,2 14,3,

94 - 1- ! - ! - -! - - 0,55 9.67 j<,AG 10.52117,2°1',21,,' !95 0,17 0,13 0,03 jO,D2 0.351 t ·5,2 !4.5

96 0,17 0,73 0.03 0,02 o,351

€ 1,1& 7,92 '6,32 0.48 25,88 5.414,7

97 1 1 1 1

0, '7 ;0,15 '1'0,,51'0,06 !"OI53 'jl""O'25 !,.5'2 1 121 'i 1 ! ! r ','1

1°0,':1

311

°0',:70 5,5< 10,'91<.38\5.9513.4

22 1 t 0,051,0,06 11 °,02 i.O,13 la.90 1,5 ~ .. 6,.42 0,'9 7,69 \5,05 i 3,81 : l : l ' °1 : !

23 0.05 0,05 io.03 10,0' 10 . 17 i'O,20 i" 7 C.33 3.33 6,521

°,'7 '0,35 i4.80 i3. si2 4 0, 0 5 10 , 0 5 10,1) 3 10, 0 2 iO. 15 !! , 60 l' ,3 0, 213 10 , GO 6 , a4 1 0, Z2 1 7, 94 is. 0 S j II 9 1

'l. 1 l' 1 1 1 1 \ , 7. 125 1;. ,0.04:0,03 10,02 1°,09 P,loIO,S 0,55,0.43 7,'!E!lo.uI8,6C I4,8fJ j .J.9126 t 10,031°,031°,021°,08 1".zoio.7 0.2810.4'16,421°.13 7.2<i5.00:5.927 0,0,51'0,031IO,03 l0,02 1.,°,0.,<.5°'12,0 10,2210,50 !6,'0 '10'22 6,84 ~5.ao i 3 ,9

b' ! i ; 1 1 III271!t 0,05 0,0;; 10.03l0.0Z ;0,13 16.00 ]2,2 0,33 0.53 4,25 0,17 5,2614, 95 1 4 ,1

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290,051 t [0,031 0,041 0 .12 !10,40:,,2 '°'220'021"57\°.051/9614'95\319

~92 t 1 t 10,0310,0210.05:5.2QI1 0 0,220,172,0510,05

1'-,4915,004,0

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294

i il! 1! Il! 1 1

- 72 -

3. Les éléments échangeables

3.1 capacité d'échange de cations

~ ~2~~! : elle varie peu, du sommet du profil jusq~'à l'ho­rizon B]C inclus: 10 à 12 mé/100 g. Par contre, dans l'horizon C, ellechute nettement à 4 - 5 mé/100 g. Des mesures de capacité d'échange se­ront effectuées, ultérieurement, sur la seule fraction argileuse, maisdéjà, par simple calcul, l'on peut évaluer celle-ci à près de 20 mé/100 g dans l'horizon B21. En-dessous, celà est plus difficile, étantdonné l'abondance des limons, pourvus également d'une certaine capacitéd'échange; elle apparaît toutefois supérieure à cette dernière valeur.Celà est en corrélation avec les résultats des analyses minéralogiquesdes argiles.

§~ p~~ : la capacité d'échange de la terre fine est nette­ment plus faible, en particulier dans l'horizon B22,où n'intervientplus la matière organique (CE: 0,5 à 2,5 mé/100 g). Calculée par rap­port à l'argile seule, elle n'atteint pas 5 mé/100 g en B22. Et cepen­dant, les analyses minéralogiques ont mis en évidence~ à côté de lakaolinite, abondante, la présence des mêmes minéraux argileux qu'enJSA 2 : Illite - interstratifiés 10-14 V. Cette capacité d'échange estmême inférieure à celle de la kaolinite. La fraction arGileuse est iciplus riche en fer, qu'en position de sommet. Faut-il voir là une expli­cation, avec blocage de sites d'échange par le fer? C'est une questionqui sera vérifiée. Ce même phénomène se retrouve dans le sol de bas depente.

3.2 Taux de saturation

~~~1 : avec une somme de bases échangeables extrêmementfaible, (0,53 mé/100 g en surface - 'k- 0,1 mé en profondeur) ces solssont à peu près totalement désaturés : s/T : 5 %en surface et 1 à 2 %en profondeur.

SU!-E~~ : malgré des teneurs en bases échangeables guèreplus abondantes, le taux de saturation, étant donnée la capacité d'échan­ge réduite est plus élevée, tout au moins en profondeur: moins de 5 %jusqu'à 1 m. mais plus de 30 %à la base de lVhorizon B22.

- 73 -

Les bases échangeables:

Ces sols~ en toutes positions topographiques, sont extrême­ment pauvres aussi bien en calcium, que magnésium, potassium ou sodium,Si lion excepte les horizons les plus superficiels, où elle peut dépas­ser légèrement 1 mé/100 g, la somme des bases échangeables, partout ail­leurs, oscille entre 0,1 et 0,3 mé/100 g.

4. Les bases totales

La somrùe maximale ne dépasse pas 10 mé/100 g.

Calcium

Tous ces sols en sont très pauvres : moins de 0,5 mé/100 g

dans tous les profils,et de haut en bas de ceux-ci.

Magnésium

Ici, une différence assez nette intervient entre profils desommet et de pente.

~§!~ : en moyenne, moins de 0,50 mé/100 g dans tout le profil.

JSA 8 : de 3 à 4 mé jusqu'à la base de l'horizon B22, moins de----1,5 mé en-dessous.

~B-È~~~~~~, les teneurs dans les horizons B3 et B3C atteignentde 8 à 10 mé/100 g.

Potassium

C'est l'élément dominant, qui provient Les nunéraux micacés.

m~~!ffi~ : 5 à 7 mé/100 g de terre fine, jusqu'en Bgr, et2 à 3 mé en-dessous, ce qui représente, en moyenne, plus de 80 %de lasomme des bases.

§~la~~ : les teneurs en potassium, sont, ici, moindres,mais sont plus élevées dans les horizons pédologiquement les plus évo­lués, 3 à 4 mé/100 g jusqu'en B22, 1,5 à 2 mé en-dessous, soit des te­neurs sensiblement égales à celles en magnésium jusqu'à l'horizon gra-

veleux. Le potassium représente environ 50 %des bases totales dans lapartie supérieure du sol et de 70 à 80 %en profondeur.

30

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EJ~menh traces en p. p . m,

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- 75 -

~~~_~_Een~J dans le profil JSA 9, la teneur en potassiumdépasse 16 mé/100 g dans l'a1térite.

5. Les éléments traces

Les teneurs en les principaux é1ém~ts-traces sont indiqués,page 74, en ppm.

Il est à noter, sauf pour ~m (JSA 88) les variations faiblesou nulles depuis l'altérite jusqu'en sommet des profils.

6. Le pH (voir tableau. page 71 )

Ces sols sont fortement acides et particulièrement en surfaceoù les pH ne dépassent pas 4.

~~~_~1_2~_~2~~, dans l'horizon A1, le pH est de 3,95.Déjà en B1, il croît de une unité et, en-dessous, fluctue entre 4,6 et

5.

L'acidité d'échange obtenue par addition d'un sel neutre(KC1) fait décroître ces pH de 1/2 unité en surface, 1 unité, en moyen­ne, en dessou.s.

~s..!~-1!~U~ : les pH sont sensiblement identiques :4 en surface, 4,5 à 5 en-dessous. Il ne dépasse pas 5,4 en C2.

L'acidité d'échange, sauf en surface, apparait légèrementmoins forte: décroissance du pH de 0,8 unité en moyenne.

~..Ba~_de-E~!1~ : le s valeurs du pH sont très légèrementsupérieures: 4,3 en surface, 5,2 à 5,4 en-dessous et lUacidité dUéchan­ge est de 0,5 à 0,7 unité de pH

Ions H+ - Aluminium échangeable.

L'acidi té d'échange est due aux ·ions H+ fixés sur le complexeabsorbant. D'autre part, la très forte acidité de ces sols en surface,fait soupçonner la présence, sur le complexe, d'aluminium échangeable.

- 76 -

Des dosages dVions Al3+ et H+ ont été effectués sur quelqueshorizons de surface: déplacement des ions A13+ et dPune partie desH+ par percolation de 20 g de sol par KCl N.

En principe~ plus le sol est acide, et plus lV on extraitd Valuminium.

Profond. A13+ échangeable H+C.E.Echant. cm en mé/100 g de sol mé/100g pH mé/100 g

colorimétrie titrimétrie titrimétrie

JSA 21 0-10 cm 3,43 4,05 1,31 3,95 10,25

JSA 111 0-5 cm 6,08 5,76 3,20 3,90 33,50

Dim 111 0-8 cm 6,08 5,70 3,00 3,50 20,40

- 77 -

CONCLUSION

Cette étude ne constitue qu'un maillon d'une étude, beaucoupplus vaste, englobant la pédogenèse sur une dizaine de roches cristal ­lophylliennes ou argileuses différentes. Au fil de l'étude, des faitsconstatés, des hypothèses émises, pourront être confirmés ou non.

Déjà cependant, nous pouvons faire certaines constatations :

les roches schisteuses se transforment rapidement en formationsporeuses à l'eau et à l'air, et où le fer libéré s'oxyde.

Les minéraux m~icacés hérités du substratum voient leurs espa­ces interfoliaires envahis par le fer. Ils s'ouvrent, se fragmententen particules de plus en plus petites avant de disparaitre progressive­ment dans la masse du plasma: constitution de halos glébulaires, puisde papules à minéraux argileux fortement orientés. Il y a kaolinitisationmassive au dépens des minéraux micacés. mais à côté de la kaolini te,

oapparaissent des minéraux à dix ou onze A.c de l'Illite difficile àévaluer, car il peut s'agir, aussi bien de séricite ou de muscoviteen très fines paillettes, et des minéraux interstratifiés, Illite ­Vermiculite o Le fer apparait en quantité assez importante, dont unegrande partie à la base des profils, sous forme amorphe e

L'accumulation des colloïde" si elle existe, est toutefoistrès faible : quelques argilanes ou ferriargilanes, dans des zones pré­férentielles où apparaîssent des orientations plasmiques.

De belles paillettes de séricite ou muscovite sont épargnéespar l'altération et apparaîssent jusqu'au sommet du profil, où elles seconservent intactes,dans ce milieu bien drainé.

Plusieurs de ces faits soulignent le caractère de jeunesse deces sols, auxquels l'on peut ajouter l'abondance, en certaines horizons,d'éléments structuraux, grossiers et massifs, appelés à être morceléset à disparaitre ultérieurement.

- 78 ­101 Liste des planches dans le texte

3 - -45 - 6

21 - 22

24 - 25

Entre-pagesCarte de localisation. •.•.•...•.••.••••••.•••• 1 - 2Coupe schématique de la toposéquence et desprofils l'J CI CI 0 0 0 0 • 0 00 ID 0 0 0 0 0 o. 0 00 000 0 o. 0 0 0 00 e ID ') .0.

Coupes schématiques des profils •••••••••••••••Granulométrie du profil JSA •••••••••••••••••••1°) Distribution granulométrique du quartz de

la fraction sableuse2°) %pondéral du quartz de la terre fine

• ••

• • •

• ••

·.~

3 0.8

4

5

Planche 1

2

CI ••

• .0

• ••

32 - 33

52 - 53

25 - 2626 - 2728 29

31 - 32

53 - 5454 5555 - 56

39 - 4041 - 4243 - 4445 - 4652 - 5352 - 53

60 - 6161 - 6262 - 6363 - 6464 - 6566 - 6767 - 68

Courbes cuwlulatives de la fraction quartzeuse ••Courbes cw~ulatives de la fraction quartzeuse ••Diffractogranwles de limons fins •••• 0 ••••••••••

Diffractogrammes de limons fins (JSA 8) •••••••Diffractogrammes de la fraction < 2 J4 (JSA 8) ••

Répartition du fer entre les fractions ~2 ret2-2000 ~ en % de la terre fine (JSA 8)Courbes d'extraction de produits amorphes (JSA8)Profil hydrique (JSA 8) •••••••••••••••••••••••

Profil h,ydrique (JSA 9) ••••...•••••••...••••••

Installation pour prélèvements d'eau ••••••••••Répartition volumique (JSA 8) ••••••••.•.••••••

Répartition volumique (JSA 9) .••••.......••.••

Diffractogrammes de la fraction <2 ~

Courbes d vA 0 T 0 D• 0 0 0 0 1) 0 0 0 e • 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 • 0 0

Répartition du fer entre les ~ractions ~2~

et 2-2000t en %de la terre f1ne .••••••.••••••Courbes d extraction de produits amorphes .••••Profil hydrique (JSA 2) ••••••••.••.•••. , ..••••Répartition volumique (JSA 2) •••••••.....•••••Granulométrie du profil JSA 8 •••••••••••••••••

Granulométrie du profil JSA 9 •••••••••••••••••%pondéral du quartz total de la terre fine(profil JSA 8) 000000000000 go 000000", 0 0 0 QI 0 0 0 0 0 0 0 0

Courbes cUWlulatives de la fraction quartzeuse( JSA 8) .. 0 0 a a 0 0 0 fi 0 0 0 • 0 III III 0 0 0 0 0 .. 0 0 • III 0 0 0 0 0 0 " 0 CI 0 0 •

• ••

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• • •

• ••

• ••

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• ••

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6 •••

78

91011

12

14 •••15161718

19

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24 •••2526272829

21 •••22

23

2./ Méthodes d'analyses : voir fascicule 1 .

3.1 Bibliographie : est reportée au dernier fascicule

O. R. S. T. O. M.

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