Soutenance mémoire
Terminologie de BUCHANAN (1807) in AUTRET. P. (1983)
Le terme «LATERITE» vient du latin ‘later’, qui signifie ‘brique’. Selon DREYFUS (1952) il aurait été employé pour la première fois par le géologue BUCHANAN (1807) qui désigne ainsi un matériau ferrugineux utilisé en Inde pour confectionner des briques de terre destinées à la construction; c’est un des meilleurs matériaux de construction, rempli de cavités et de pores, possédant de grandes quantités de fer, de coloration rouge et jaune. L’intérieur du matériau, s’il est à l’abri de l’air, est si tendre que tout instrument métallique le coupe. Aussitôt taillée à la forme voulue, la masse devient aussi dure qu’une brique et résiste à l’eau et à l’air. Depuis le XVIè siècle, les Malgaches avaient déjà employé les latérites comme matériau de construction des tombeaux, des murs de protection et des maisons. On les trouve presque partout sur le socle cristallin de Madagascar.
La Latérite d’après le Larousse (1975)
La définition donnée par BUCHANAN (1807) n’a plus qu’une valeur historique: tout matériau susceptible de faire des briques n’est pas de la latérite et toutes les formes de latérite actuellement connues ne permettent pas de faire des briques. Par contre, le Dictionnaire définit la Latérite (nom féminin qui vient du latin «latereris» qui signifie ‘brique’) comme un sol rouge brun, très riche en oxyde de fer et en alumine formé sous un climat chaud. Les latérites sont des sols très lessivés, riches en fer et contenant de l’alumine libre. Dans les forêts équatoriales humides, ce sont les argiles qui prédominent. Cette définition de dictionnaire est empruntée au Larousse six volumes (1975) dans lequel on notera une affirmation contestable, qui donne le nom de roche à la carapace latéritique. La latérite par ailleurs n’a pas retenu l’attention des auteurs de l’encyclopédie Larousse en vingt-quatre volumes.
La Latérite vue par un voyageur
Tout un chacun peut découvrir la latérite par une définition d’un dictionnaire. Pour le voyageur, la latérite est avant tout le matériau rouge avec lequel on fait les routes; matériau peu sympathique du reste, glissant en saison des pluies, faisant tôle ondulée en saison sèche, poussiéreux au point de s’infiltrer dans les moindres recoins: cheveux, vêtements, valises… rendant la circulation dangereuse: le nuage de poussière soulevé par un camion est souvent tel que la visibilité est totalement nulle tant que le chauffeur qui le double n’a pas atteint la hauteur de l’essieu avant, ce qui est parfois tout de même.
La Latérite vue par des Ingénieurs
La Latérite en Génie Civil
Les ingénieurs en Génie Civil ont décrit la latérite de la manière suivante: matériau de structure vacuolaire, très souvent manié et de couleur variant du jaune au rouge plus ou moins foncé et même noir, constitué par une croûte plus ou moins continue, d’épaisseur et de dureté variable, ayant beaucoup de vides et l’aspect d’une scorie, ou moins aussi de concrétions isolées oolitiques et pisolitiques, de plus ou moins grande résistance en mélange avec une fraction argileuse. Autrement dit, la Latérite est molle quand elle n’est pas dur, et fine quand elle n’est pas grosse; c’est jaune ou rouge quand ce n’est pas noir. Pour leur part, ils ont pris l’habitude de distinguer:
. Sols fins latéritiques (ou latérites);
. Graveleux latéritiques utilisable en technique routière, couche de forme, de fondation de base;
. Carapace ou horizon latéritique très dur mais pouvant être détruit par un engin de terrassement ou par un pioche;
. Cuirasse latéritique: couche très dure de matériau aggloméré ressemblant à des scories, parfois naturellement fragmenté et difficilement destructible par un engin à lame.
La Latérite pour les Chimistes
Les ingénieurs Chimistes adoptent la même définition que celle des Ingénieurs du Génie Civil. Mais pour eux la différence c’est que les chimistes s’orientent beaucoup plus vers la minéralogie et surtout vers la constitution chimique des éléments minéraux constitutifs des latérites. Ils ont pensé à distinguer les éléments alumineux et les éléments ferriques, car latérite, pour eux c’est la combinaison d’alumines et de fer en général.
La Latérite pour les Géologues
En géologie, tous les éléments provenant de l’altération de la roche-mère sont définis de façon précise et connus en fonction de la nature de la roche-mère et de plus ils ont été déjà nommés chacun selon leur provenance. Pour les géologues, la latérite est un produit d’une altération très poussée des minéraux de la roche sous-jacente; les constituants minéraux néoformés (kaolinite, oxydes et hydroxydes) furent identifiés et analysés sans difficulté. La couverture latéritique, le siège de concentrations de substances utiles, normalement disséminées dans les roches mères sous-jacentes, peut contenir ces nouveaux produits. L’aluminium dans les bauxites, le fer et le manganèse dans les cuirasses, le nickel et le cuivre dans les saprolites, l’or dans les argiles tachetées et les éléments peu mobiles, présents mais dispersés dans les socles, sont volontairement concentrés dans des gîtes métallifères latéritiques.
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES LATERITES
Sens et limites du terme LATERITE
En 1964, Millot désignait la latérite comme l’ensemble des produits d’altération de la zone intertropicale. Il s’agit de produits essentiellement constitués d’oxyde de fer généralement hydraté et cristallisé en goethite, parfois anhydre et cristallisé en hématite, d’oxyde d’aluminium hydraté et généralement cristallisé en gibbsite, (système monoclinique de formule Al2O3H2O) parfois en boehmite (orthorhombique Al2O3H2O) et de silicate d’alumine cristallisé en kaolinite (monoclinique, Al2O3 2SiO2H2O).
Pourtant, cette désignation est un peu trop large à la limite. Dans la zone intertropicale les vertisols ou les horizons vertiques, qui renferment très généralement des quantités notables de kaolinite mais qui recèlent surtout des smectites et des concrétions calcaires, ne sont pas des latérites. Il faut donc exclure du groupe des formations latéritiques les sols ou les horizons à smectite où le fer n’est pas libre mais associé au silicate. Le rapport SiO2/(Al2O3 + Fe2O3) comparé à celui de la roche-mère doit être tel que la formation latéritique ne contenant pas plus de silice que celle qui est retenue dans le quartz qui subsiste et celle qui est nécessaire à la formation de la Kaolinite. Il reste cependant que le terme latérite désigne le plus souvent des formations indurées, des cuirasses ferrugineuses ou des cuirasses bauxitiques. Millot (1964) écrivait que «de nombreux profils latéritiques comportent un horizon cuirassé ou en voie de cuirassement…». Et aussi dans la zone des climats tropicaux à saison contrastée, le cuirassement, pour peu qu’on lui en laisse le temps, se développe intensément et de façon générale dans tous les sols développés sur des roches communes, siliceuses, alumineuses, et ferrifères. On distingue également des sols latéritiques soit très évolués, s’ils se développent sur des matériaux latéritiques anciens, soit plus jeunes ou peu évolués s’ils sont formés au contact de roches proches de l’affleurement: sols ferralitiques ou sols ferrugineux tropicaux, sols hydromorphes ou podzols, de la classification française; oxisols ainsi qu’une partie des ultisols et des alfisols de la classification brésilienne; ferra-sols, acrisols et une partie des nitosols de classification FAO. Ces termes englobent donc les sols tropicaux dont les horizons sont rouges, jaunes ou beiges, tachetés ou sana taches, à nodules ou sana nodules ferrugineux, meubles, indurés, carapacés ou cuirassés, à texture graveleuse, sableuse ou argileuse.
Nature des matériaux latéritiques
L’altération latéritique se traduit par un lessivage de tout les cations basiques (Na, K, Ca, Mg, Sr, Zn), par une élimination partielle du silicium (Si) et par une accumulation des éléments peu mobiles (généralement Al, Fe, Ti, V, Cr, Zr, et parfois Mn, Ba et Co). C’est pourquoi on peut citer ci-après les minéraux les plus fréquents et les substances amorphes dans les latérites.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : DEFINITIONS
I. DEFINITION DES LATERITES
I.1 TERMINOLOGIE DE BUCHANAN (1807) IN AUTRET. P. (1983)
I.2 LA LATERITE D’APRES LE LAROUSSE (1975)
I.3 LA LATERITE VUE PAR UN VOYAGEUR
I.4 LA LATERITE VUE PAR DES INGENIEURS
I.4.1 La Latérite en Génie Civil
I.4.2 La Latérite pour les Chimistes
I.4.3 La LATERITE pour les Géologues
II. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES LATERITES
II.1 SENS ET LIMITES DU TERME LATERITE
II.1.1 Nature des matériaux latéritiques
II.1.1.1 Les minéraux les plus fréquents
II.1.1.2 Les substances amorphes
II.1.2 Caractérisation des Latérites
II.1.2.1 Le degré de latéritisation (Ki, S/R)
II.1.2.2 Caractéristiques de la formation du profil latéritique en climat tropical
II.1.2.3 Profil latéritique d’après BOQUIER et al. En 1984 in Tardy Y.(1993)
II.1.2.4 Séquences d’altérations intraminérales dans les arènes et ordre d’altérabilité des minéraux
II.1.2.5 Séquences des minéraux secondaires
II.1.2.6 Altération différentielle des minéraux
II.1.2.7 Bilan d’évacuation de la Silice
II.1.2.8 Horizon tacheté, Nodulation et accumulation du fer
II.1.2.9 Distribution de l’hématite et de la goethite
II.2 APPARITION DE LA DEFINITION DES « SOLS FERRALITIQUES »
CHAPITRE II : GENESE DES SOLS FERRALITIQUES
I. LES FACTEURS DE FORMATION
I.1 LES ROCHES-MERES
I.2 LES ROCHES-MERES ET LES SOLS FERRALITIQUES
I.3 LA GEOMORPHOLOGIE
I.4 LES CLIMATS
II. LES ALTERATIONS
II.1 DESTRUCTION MINERALE DES EAUX ALTERABLES
II.2 ALTERATION DES MINERAUX CONTENANT DU FER ET DU MANGANESE
II.2.1 Cas d’un feldspath potassique (orthose ou microcline)
II.2.2 Cas d’un plagioclase
II.2.3 Cas de l’enstatite
II.2.4 Cas d’un mica
II.3 ALTERATION DES MINERAUX CONTENANT DU FER ET DU MANGANESE
II.4 SOLUBILITE DE LA SILICE AMORPHE
II.5 SOLUBILITE DE L’ALUMINE
II.6 COMPARAISON DE LA SOLUBILITE DE LA SILICE ET DE L’ALUMINE
II.7 LE FER DANS LE SOL
II.7.1 Libération du fer
II.7.2 Mobilisation du fer
II.7.3 Migration du fer
II.7.4 Immobilisation du fer
II.7.5 Induration des cuirasses
III. LES AGENTS DE L’ALTERATION
CHAPITRE III : IDENTIFICATION DES PROFILS ET METHODE D’ANALYSE DES CONSTITUANTS MINERAUX DES SOLS FERRALITIQUES
I. LES DIFFERENTS HORIZONS DES SOLS FERRALITIQUES
I.1 LA NOMENCLATURE A.B.C
I .1.1 L’Horizon Organique ou HORIZON O
I.1.2 L’Horizon Humifère ou HORIZON A
I.1.3 L’Horizon d’accumulation ou HORIZON B
I .1.4 Le matériau originel ou l’HORIZON C
I.2 RELATION ENTRE HORIZONS-SOLS FERRALITIQUES ET LES AUTRES SOLS
II. IDENTIFICATION DES CONSTITUANTS MINERAUX (DE SEGALEN P.,1994)
II.1 DETERMINATIONS DIRECTES
II .1.1 Analyse Thermique Différentielle ou ATD
II.1.2 La diffraction des rayons X
II.1.3 La microscopie électronique
II.2 DETERMINATIONS INDIRECTES
II .2.1 La détermination du rapport Ki (Silice / Alumine)
II.2.2 La détermination de la Capacité d’Echange de Cation ( CEC)
II.2.3 Déterminations complémentaires
III. LA CONSTITUTION MINERALE DES SOLS FERRALITIQUES
III.1 LES MINERAUX ARGILEUX
III.2 LES OXYDES ET HYDROXYDES METALLIQUES (FER ET ALUMINIUM)
IV. LES SOLS SE RAPROCHANT DES SOLS FERRALITIQUES
IV.1 LES ANDOSOLS
IV.2 LES SOLS BISIALLITIQUES
IV.3 LES OXYDISOLS
V. QUELQUES SOLS FERRALITIQUES
V.1 LES SOLS FAIBLEMENTS FERRALITIQUES (MAIGNIEN, 1958)
V.2 LES SOLS FERRALITIQUES ROUGES
V.3 LES SOLS FERRALITIQUES JAUNES SUR ROUGE
V.4 LES SOLS FERRALITIQUES JAUNES
V.5 LES SOLS FERRALITIQUES BRUNS
V.6 LES SOLS FERRALITIQUES LESSIVES OU APPAUVRIS
V.7 LES SOLS FERRALITIQUES REMANIES
V.8 LES SOLS FERRALITIQUES INDURES
V.9 LES SOLS FERRALITIQUES HUMIFERES
CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
