Minéralogie quantitative des fractions granulométriques (figure IV.32) (figure IV.32)

La quantification des minéraux est basée sur l’analyse chimique totale des fractions granulométriques et de la composition chimique individuelle des minéraux.

La gibbsite a été quantifiée préalablement par analyses thermiques (cf matériel et méthode) et les quantités d’aluminium attribuées à cette phase ont été déduites de l’analyse totale pour effectuer les calculs normatifs.

Plusieurs simplifications ont été réalisées afin de pouvoir quantifier les minéraux. La chlorite n’a pas été prise en compte à cause de sa faible proportion dans toutes les fractions des horizons. La smectite a été quantifiée uniquement dans le premier horizon en raison de la diminution de sa quantité dans les niveaux inférieurs. Les interstratifiés, notamment dans la fraction argileuse, n’ont pu être quantifiés séparément parce qu’il est difficile de les analyser individuellement. Les différentes phases les constituants sont donc quantifiées au sein de leur pôle respectif.

L’albite a été quantifiée dans 2 pôles : l’un constitué par l’albite inclue dans les feldspaths potassiques (perthite) qui est moins riche en calcium et l’autre constitué par l’albite en cristaux indépendants plus riche en calcium (cf §1. étude de la roche mère). L’albite constituante de la perthite n’est plus quantifiée à partir de la fraction des limons fins car la teneur en perthite devient trop faible, cette phase est donc associée à celle de l’albite dans cette fraction.

L’apatite n’a pu être identifiée par les différentes observations et analyses réalisées. Le pourcentage de phosphore étant au maximum égale à 0,09 dans les fractions les plus riches, ce minéral, probablement présent à l’état de traces, n’a pas été quantifié (la teneur en phosphore augmente dans les argiles ce qui est la conséquence directe de la présence de matière organique résiduelle).

Figure IV.32 : Répartition des minéraux dans les fractions granulométriques du sol

en fonction de la profondeur.

Les analyses au MET ont été réalisées sur des échantillons après traitement CBD et tamura superposés afin de s’affranchir de la présence de minéraux à organisation à courte distance. Par conséquent, la composition de la vermiculite et de la smectite utilisée dans les calculs normatifs est exempte des cales alumineuses en position interfoliaire. Les éléments constitutifs de ces cales sont quantifiés séparément dans le pôle des minéraux amorphes et des oxyhydroxydes par dosage des éléments extraits (figure IV.17).

Les résultats des calculs normatifs sont en accord avec l’évolution des rapports d’intensité des réflexions identifiées sur les diffractogrammes.

2.4.6.1 Les minéraux primaires

Le feldspath potassique se trouve en quantité importante dans les sables grossiers (27% à 32) et sables fins (17-33%). Sa quantité diminue régulièrement dans les fractions granulométriques plus fines et disparaît dans la fraction argileuse (figure IV.32).

L’albite se trouve en quantité modérée dans les sables grossiers (1 - 7%) puis augmente très fortement dans les sables fins (29 - 32%) mis à part dans le dernier niveau où ce minéral est très peu abondant. Dans les fractions plus fines, sa quantité diminue progressivement et disparaît dans les argiles.

L’albite constituant de la perthite évolue de façon conjointe à celle du feldspath potassique et n’est plus quantifiée dans les limons fins, cette phase représente au maximum 7% du total dans les sables grossiers.

La muscovite augmente au dernier niveau dans toutes les fractions sableuses et limoneuses. La biotite est faiblement représentée (jusqu’à 4% dans les sables grossiers et 5% dans les sables fins) et sa quantité décroît en allant vers la surface du profil. Cette phase est absente au dernier niveau et disparaît dès la fraction des limons grossiers.

Le quartz est présent dans toutes les fractions granulométriques quel que soit l’horizon considéré. Sa quantité est maximale dans les sables grossiers (44 – 50%) où elle reste relativement constante le long du profil avec une légère augmentation en surface. Pour les autres fractions, la quantité de quartz diminue au dernier niveau et augmente vers la surface du profil. La quantité de quartz dans les argiles est relativement importante en surface (20%) puis diminue fortement dès le second horizon.

2.4.6.2 Les minéraux secondaires

La kaolinite est toujours en quantité plus importante dans le dernier horizon quel que soit la fraction considérée. Ce minéral néoformé apparaît en proportion importante (20%) dès la fraction des sables fins au dernier niveau. Dans les autres horizons, la kaolinite apparaît à partir des limons grossiers où elle reste peu abondante, de 0,5 à 3% ce qui contraste avec le dernier horizon qui en contient 33% dans cette fraction. La quantité de kaolinite augmente dans les limons fins et plus particulièrement dans les argiles (17 à 48%).

Il n’y a pas de variation régulière de sa quantité avec la profondeur mise à part l’augmentation systématique et importante dans le dernier horizon.

La vermiculite, produit de transformation des micas blancs, est présente dans la fraction des limons fins et des argiles avec des proportions variant de 3,6 à 10,8% et 12 à 36 % respectivement. La quantité de vermiculite augmente régulièrement avec la profondeur dans la fraction des limons fins et est présente au dernier niveau pour les limons grossiers ce qui explique les CEC plus fortes mesurées pour ces fractions à ce niveau (tableau IV.23).

La smectite est, quant à elle, présente uniquement en surface du profil dans la fraction argile avec une teneur de 4%. La gibbsite présente, elle aussi uniquement dans la fraction argileuse, est identifiée à toutes les profondeurs du profil.

2.4.7. Localisation des cations nutritifs dans les minéraux porteurs des