Caractérisation à partir du processus pédogénétique

L’une des recommandations faites dans l’étude du Ghana est l’abandon de classification

reposant sur des paramètres tels que Ki ou S/R au profit d’une classification reposant sur le processus

pédogénétique. Les termes les plus descriptifs de sols ferrugineux, sols ferralitiques et ferrisols sont

recommandés à la place du terme générique « sols latéritiques » (Lyon Associates, 1971 ; Autret,

1983).

1.8.1 Les sols ferrugineux

Ces sols se forment dans les régions à climat tropical avec une longue saison sèche. La

végétation est de type savane et le drainage est médiocre ou mauvais. Pendant la saison sèche, les

silicates, les oxydes de fer et d’aluminium libérés pendant la dissolution de la roche mère en saison

de pluie remontent grâce à l’intense évaporation et le rehaussement du niveau de la nappe (zone de

lithomarge), entraînant une migration des complexes ferro-siliciques (Lyon Associates, 1971 ;

Gidigasu, 1976) (Figure 1-13). À l’approche de la surface, leur déshydratation progressive provoque

en définitif la cristallisation d’oxydes, sous forme d’alumine (Al

O

) et d’hématite (Fe

O

)

responsables de la couleur rouge brique des latérites.

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Les sols ferrugineux se caractérisent par :

 une forte proportion de nodules ayant un ciment ferrugineux,

 des éléments fins qui contiennent assez peu de matériaux argileux,

 un indice de plasticité généralement faible (< 25),

 l’abondance de ciment ferrugineux en plus des nodules, qui peut aboutir à la formation

d’une cuirasse dure et continue (Lyon Associates, 1971 ; Autret, 1983).

Figure 1-13: Processus de mise place des sols ferrugineux en savane (Lyon Associates, 1971).

1.8.2 Les sols ferralitiques

Ils se forment en zone tropicale humide (pluviométrie > 1500 mm, température moyenne >

25 C) sans saison sèche nettement marquée. La végétation est de type forêt et le drainage est

médiocre. Le processus est continue et irréversible (Lyon Associates, 1971 ; Gidigasu 1976). Il n’y

a pas de migration vers le haut. Les réactions d’hydrolyse ne sont pas les mêmes qu’en zone sèche,

l’altération est plus rapide et plus complexe, les couches latéritisées sont plus épaisses (Figure 1-14).

Tous les minéraux primaires excepté le quartz sont hydrolysés dans des conditions neutres, et une

bonne part de la silice et des bases sont mises en solution. La partie restante de la silice se combine

à l'aluminium pour former la kaolinite et la gibbsite. Sur les horizons supérieurs des profils, il y a une

acidification faible causée par la décomposition organique qui provoque la dissolution et la

mobilisation des oxydes de fer et d'aluminium. En fonction du pourcentage entre les oxydes de fer

et d'aluminium, les sols ferralitiques peuvent être divisés en ferrites où les oxydes de fer dominent et

qui se produit principalement sur les roches pauvres en aluminium, et en alites où l'oxyde

d'aluminium (principalement la gibbsite) prédomine. Il est admis (Lyon Associates, 1971 ; Gidigasu,

1972 ; Ségalen, 1994) que la majorité des sols ferralitiques se forment sur une période de 10.000 ans

et se développeraient plus rapidement sur des matériaux pauvres en silice par exemple les basaltes

plus que sur des roches riches en silice comme le granite ou les sédiments très siliceux. La formation

de kaolinite est encouragée par le mauvais drainage.

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Les sols ferralitiques se caractérisent par :

 une assez importante proportion de nodules mais avec rarement un cuirassement,

 les éléments fins comprennent une forte proportion d’argile,

 l’indice de plasticité est en général élevé (> 25).

Figure 1-14: Processus de mise en place des sols ferralitiques en forêt (Lyon Associates, 1971).

1.8.3 Les sols fersialitiques

Ce sont les sols formés principalement en climat subtropical ou à la rigueur sous certaines

conditions méditerranéennes, avec une moyenne de température de 13 à 20 °C, une pluviométrie

comprise entre 500 et 1000 mm de pluies par an et une saison sèche ; des sous types sont aussi connus

(Duchaufour, 1983 in Legros (2007)). Sous ces conditions, les horizons supérieurs sont sujets à une

décalcification et à l'altération des minéraux primaires pendant la saison humide. Les éléments

constitués par ces processus sont très largement retenus dans le profil suivant des phénomènes de

succion capillaire pendant la saison sèche et aussi par l'effet de l'action végétative ou animalière dans

le sol. Du fait de l'intense altération, ces sols contiennent beaucoup d'oxydes de fer. Le principal

nouveau minéral d'argile formé est la smectite. La kaolinite apparaît sur des surfaces bien drainées

et pauvres en silice, comme par exemple le basalte. Quand la roche parent est riche en minéraux

argileux, la composition du sol peut être déterminée principalement par des minéraux issus de

sédiments peu altérés. C'est seulement les quartzites sans fer, ni minéraux altérables qui ne produisent

pas de sols fersialitiques même à des topographies ou des conditions climatiques favorables. La silice

et les bases en solution peuvent aussi être mises en mouvement latéral et s'accumulent quand le

drainage est empêché.

Dans certaines conditions, en recombinaison avec d'autres produits d'altération par exemple,

la formation de minéraux gonflants résulte le plus souvent d’un dépôt de minéraux argileux.

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1.8.4 Les ferrisols

Ce sont des sols ressemblant aux sols ferralitiques en ce sens qu’on les rencontre sous les

climats les plus humides avec des profils d’altération qui ne présentent pas d’hétérogénéité. Ils

diffèrent des sols ferralitiques par un rapport de Ki voisin de 2. Ces sols ne se forment qu’en

profondeur à cause de l’activité des phénomènes d’érosion et sont décrits comme une classe

intermédiaire entre les deux précédentes par l’étude de « Lyon Associates » (Lyon Associates, 1971 ;

Autret, 1983).

1.9 Propriétés géotechniques et mécaniques des graveleux