URL originale : https://books.openedition.org/pub/860
Chapitre I. L’altération
p. 25-28
Texte intégral
1L’ALTÉRATION procède de mécanismes à l’interface atmosphère, dans un hydrosphère, biosphère, géosphère bio-géosystème. L’altération procède dans des compartiments organisés en toposéquences différentes (amont, versant, aval). Elle met en jeu des mécanismes (chimiques, biologiques, hydriques, minéralogiques, thermiques, physiques, etc.) sur des interfaces complexes (interface solair, interface sol-plantes, interface sol-nappes, interface sol-roche...).
2Elle façonne des matériaux à l’échelle de la nappe et du minéral. L’altération met en oeuvre des agents (soleil, vent, pluie, eau courante, organismes et micro-organismes...) dans des environnements morphogénétiques variés : milieux littoraux, vallées fluviales, milieux palustres ou lacustres, milieux montagnards, plaines, etc. Ces environnements sont également définis par leur zonalité climatique : milieux froids, milieux secs, milieux chauds et humides, milieux tempérés, milieux tropicaux, milieux désertiques... qui se recoupent quelquefois. Enfin l’altération procède par étapes avec ses jalons et une certaine durée. La notion de profil pédologique, celles de rajeunissement ou d’enfouissement, celle encore plus complexe de fossilisation d’un sol, sont inséparables de l’histoire des sols.
3On distingue les actions physiques qui réduisent le diamètre d’un grain de sable sans en modifier la composition chimique et les actions chimiques qui se produisent au contact du sol avec l’atmosphère et l’hydrosphère (Chamayou et Legros, 1989 ; Jackson, 2003 ; Jenny, 1994 ; Musy et Soutter, 1991). L’altération chimique fait intervenir l’action du CO2 + H2O = H2CO3 (acide carbonique) = HCO3 + H+. Le pH est la mesure de la concentration en ion hydrogène. Quand le pH augmente, la concentration de H+ diminue. Un pH 7 est neutre et un pH 6 est acide. L’océan mondial a un pH de 8, légèrement basique. Les eaux de pluie ont un pH 6, légèrement acide. De nombreux éléments, comme Fe ne peuvent exister sans un stade d’oxydation. Fe métal existe sous 2 formes, Fe2+ qui a 2 électrons et Fe3+ qui a 3 électrons.
4Plusieurs composants comme l’oxygène sont de bons oxydants et libèrent des électrons. D’autres composants sont des réducteurs et les captent. Les argiles comme la kaolinite sont néoformées dans des environnements chauds et humides, mais peuvent être facilement oxydées et lessivées ensuite. L’illite, comme le mica sont moins stables et libèrent du potassium. Les minéraux argileux expansifs comme les vermiculites, smectites, montmorillonite acceptent de l’eau dans leurs feuillets. La matière organique (tissu, feuilles, litière) diminue rapidement si l’environnement devient oxydant. Pour que la m.o. se conserve, le milieu doit être réducteur. Un environnement qui n’a pas un fort potentiel d’oxydation présente du calcium, comme le carbonate de calcium, soluble à pH légèrement acide, d’autres éléments comme le quartz sont solubles en milieu légèrement basique. L’altération physique change le diamètre des particules mais pas leur composition. Il existe une augmentation des particules fines en surface dans les sols en général, car les réactions chimiques commencent à partir de la surface. L’abrasion utilise surtout du quartz. Les produits d’altération ont une granulométrie. On distingue d’après le diamètre des particules :> 2 mm : des graviers, des galets ; de 1/16 à 2 mm (de 50 µ à 2 mm) : des sables ; de 1/256 à 1/512 de mm (de 2 µ à 50 µ) : des limons ; <1/512 mm (moins de 2 µ) : des argiles.
I- Les types d’altérites
5Dans la nature on distingue : des altérites in situ (horizon R/C), des altérités tronquées et/ou indurées, des altérites remaniées. Les relations entre altérites et roche-mère posent des problèmes d’allochtonie et d’autochtonie. Les différentes altérites (altérites du socle, altérites calcaires, altérites volcaniques) se caractérisent par leur composition et leur organisation à l’échelle macro et micromorphologique. Enfin, la grande extension des altérites tropicales a été à la base des reconstitutions paléoclimatiques. On distingue différents types d’altérations météoriques et hydrothermales en fonction de l’action d’eaux plus ou moins superficielles ou profondes.
II- Les sols complexes et les paléosols
A- Les sols polycycliques, érodés, décapés ou tronqués et les colluviosols
6Ce sont les profils les plus courants et ils sont très délicats à décrypter. Si le processus démarre sur un sol lessivé par exemple et qu’une troncature de l’horizon organique intervienne, synchrone d’une pédogenèse cryogène, elle sera matérialisée par le brassage de la partie supérieure de l’horizon illuvial et la formation d’agrégats périglaciaires, puis par apport d’un loess. La nouvelle pédogenèse, par exemple de type lessivé, démarre avec formation d’un horizon humifère et un horizon éluvial affectant l’horizon remanié par la cryogenèse. La base du profil est affectée d’illuviations de la seconde pédogenèse, seule la base du profil n’est pas affectée. Les colluviosols sont des sols particuliers qui enregistrent le fonctionnement des versants. Ils représentent souvent eux-mêmes le décapage de couvertures pédologiques avec une sédimentation à l’envers, d’abord les horizons organiques, puis les horizons argileux et enfin les horizons de roche-mère altérée. Les différentes phases de décapage de la roche-mère et de reconstitution des horizons organiques permettent de mettre en évidence le fonctionnement climatique des versants et donc des séquences d’érosion et de pédogenèse.
B- Les paléosols rajeunis et emboîtés
7Le rajeunissement d’un sol s’effectue par érosion, décapage, troncature ou apports allochtones (turbides, atmosphériques, éoliens ou volcaniques, etc.). L’érosion du profil est plus ou moins complète et sur les moignons de sols, une nouvelle pédogenèse (remontante et descendante s’effectue). Prenons l’exemple du développement d’un sol lessivé. La troncature de l’horizon organique et l’apport d’un matériaux allochtone, peu épais, par exemple un loess, va engendrer une restructuration du profil, avec une nouvelle pédogenèse. Pour illustrer cela prenons l’exemple d’un sol lessivé dont l’illuviation affecte l’horizon éluvial de la première pédogenèse. Les horizons s’organisent de la façon suivante : des horizons A dans le matériel allochtone ; des horizons B ou horizons illuviaux des deux pédogenèses successives ; un horizon C enterré, ancien horizon B de la première pédogenèse, devenu la R/M du second sol.
C- Les paléosols typiques scellés, enterrés ou fossilisés
8Ces profils sont très rares car ils supposeraient un arrêt de la pédogenèse. Seuls les sols thermométamorphisés par les coulées volcaniques seraient des paléosols vrais, avec réduction de l’effet cumulatif du temps. Ces paléosols présentent peu ou pas de compacité et peu ou pas de diagenèse. Si la coulée est suffisamment hermétique, il existe une bonne conservation de la m.o. Lors du thermométamorphisme, le chauffage ne masque pas totalement les propriétés initiales du sol. Dans la plupart des cas, on a un profil enterré. Dans les sols (Retallak, 2001 ; Bronger et Catt, 1989), de nombreuses informations paléoclimatiques sont enregistrées qui permettent d’établir l’évolution du climat et de la pluviométrie et d’établir des corrélations avec les glaciations.
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