70·74. roule d'Aulnay. 93140 BONDY - FRANCE. 1979 ... Le grand mérite des fondateurs de la pédologie (V. DOKUCHAEV et .... processus successifs. dont on ne connaît que le résultat final. Il est ..... JONES, 1959 ; (7) USDA, 1960 ; (8). USDA, 1975. .... Il n'apparaît pas possible d'obtenir du premier coup une caracté-.
PROJET DE CLASSIFICATION DES SOLS
O.R.S.T.O.M. - PARIS - 1979
PR 0 JET
nEC LAS S 1 FIC A T 1 0 "'
DES
SOLS
par un Groupe de travail comprenant
R. FAUCK. M. LAMOUROUX. A. PERRAUD. P. QUANTIN. P. ROEDERER. J. VIELLEFON et P. SEGALEN
Pédologues de l'OFFICE DE LA RECHERCHE !'l:IENTIFIQUE ET TECHNIQUE OUTRE-MER
Ce projet doit être considere camille ulle première approxilllalirJTl, destinée à être modifiee et corrigee
SERVICES SCIENTIFIQUES CENTRAUX DE l'O.R.S.T.O.M. 70·74. roule d'Aulnay
93140
BONDY - FRANCE
1979
© O.R.S.T.O.M. -
PARIS -
In9
TABLE DES MATIERES
1. INTRODUCTION
3
2. L'OBJET A CLASSIFIER
13
3. LA CARACTERISATION DES SOLS
J7
3.J. Introduction
17
3.2. Les constituants du sol
19
3.3. Le pédon
29
4. LES HORIZONS
35
4.1. Nomemclature des horizons
35
4.2. Les horizons organiques
36
4.3. Les horizons humifères
38
4.4. Les horizons minéraux
39
4.4.1. Principes de dénomination
39
4.4.2. Les ensembles minéraux
41
4.4.3. Dénominations complèmentaires
50
4.4.4. Adjectifs s'appliquant à ces ensembles
52
4.5. Le matériau originel 5. PRINCIPES ET ELEMENTS DE LA CLASSIFICATION (ou TAXA).
65 69
5.1. Introduction
69
5.2. Niveau
72
5.3. Niveau
1. Les constituants Il. La morphologie
76
5.4. Niveau Ill. Les caractéristiques physiques et chimiques
80
5.5. Niveau IV. Données relatives aux possibilités d'utilisation
82
5.6. Expression des résultats
83
5.7. Conclusions
87
2
6. LA CLASSIFICATION DES SOLS
91
6.1. Les Primarosols
94
6.2. Les Organosols
96
6.3. Les Selsols
98
6.3.1. Thiosols
\00
n.3.2. Sulfosols
103
6.6.3. Halisols
105
6.3.4. Gypsisols
108
6.3.5. Carboxysols
III
6.4. Les Andosols
114
6.5. Les Bisialsols
118
6.6. Les Ferbisialsols
123
6.7. Les Monosialsols
127
6.8. Les Fermonosialsols
132
6.9. Les Oxydisols
136
6. 10. Les Podzols
140
7. COMPARAISONS AVEC D'AUTRES CLASSIFICATIONS
145
8. CONCLUSIONS GENERALES
151
9. BIBLIOGRAPHIE
155 ANNEXES
1. Quelques Pédons
163
2. Principes des méthodes analytiques ou d'examen
267
Bibliographie 3. Glossaire des termes utilisés
291 295
3
J.
1NT RODUCTION
Le grand mérite des fondateurs de la pédologie (V. DOKUCHAEV et ses continuateurs comme SIBIRTSEV, PRASOLOV. GLINKA)(I) est d'avoir établi que le sol est le produit de l'action des facteurs de l'environnement sur les roches. Il en résulte un "corps naturel", bien individualisé, caractérisé par sa morphologie. ses propriétés physiques, chimiques et biologiques qui le différencient de la roche dont il est issu. Ce corps naturel varie avec les conditions climatiques, la végétation, la topographie qui conditionne le drainage,et le temps.
A. LES PRINCIPES DE LA PEDOGENESE.
LES LOIS DE LA ZONALITE. Les pédologues russes tirèrent de ces principes une loi générale, celle de la zonalité, selon laquelle à chaque zone bioclimatique correspond un ou plusieurs sols caractéristiques. Cette loi fut dédoublée par la suite, en une loi de zonalité horizontale ou latitudinale, qui faisait varier les sols régulièrement avec la latitude, et une loi de zonalité verticale, s'appliquant plus spécialement aux zones de montagnes, où l'on retrouvait des variations analogues, mais nullement identiques, à celles observées en latitude. La loi de zonalité horizontale ressortait en fait de l'observation de la distribution de sols sur un seul matériau originel, largement répandu en Europe (et aussi en Amérique du Nord). Il s'agit des matériaux d'origine glaciaire qui se sont déposés et ont été redistribués au cours du Quaternaire.
(1). On trouvera ces fondements dans les principaux ouvrages de pédologie en langue russe, mais aussi dans les articles ou traités traduits en anglais de GERASIIIOV, JOFFE, VILENSKIY et de bien d'autres.
4
La granulométrie souvent limoneuse, la topographie plane ou légèrement ondulée, et une nappe phréatique profonde furent associées aux conditions 'normales "(ou zonales). Ceci fut valable aussi bien en Europe Orientale qu'aux U.S.A. De plus, ces matériaux avaient été déposés pendant la période relativement brève (à l'échelle géologique) du Quaternaire récent. Il en résulta,
que les seules variables véritablement prises en compte
furent les conditions climatiques actuelles qui sont responsables, le plus souvent, du couvert végétal, de sorte que l'on associa rapidement les sols aux conditions bioclimatiques. Mais on s'aperçut bientôt, qu'à côté de ces conditions "normales" (ou zonales), il en existait d'autres, notamment les effetsde pentes plus fortes, d'un drainage moins bon, de roches-mères différentes ; les sols correspondants furent considérés comme "intrazonaux". Enfin, des caractères d'extrême jeunesse, (pour des raisons d'ordre topographique, climatique, ou même de roche-mère particulière), servirent à définir des sols "azonaux". FACTEURS DE FORMATION. On prit alors l'habitude de relier étroitement les conditions de la pédogenèse aux sols eux-mêmes. Les sols furent classés, non en fonction de leurs caractéristiques propres, mais de leurs facteurs de formation, eux-mêmes responsables des processus qui déterminent les caractéristiques des sols. Il suffisait donc d'analyser ces facteurs, surtout bioclimatiques, pour savoir quels étaient les sols. La classification des sols prit alors appui sur l'étude de la genèse des sols. On considéra que la classification devait suivre des principes génétiques en se référant au processus causal Facteurs
-----------~
Processus
Caractéristiques des sols
On est frappé de constater que la référence aux facteurs, dans les systèmes anciens et mêmes modernes, s'est faite dans des conditions particulièrement imprécises. Même la référence au climat est trop simplifiée. Il n'est pas rare de trouver encore des expressions, non accompagnées de définitions, comme: climat chaud, climat modérément humide, etc ... Ceci ne tient pas compte de la très grande variété de climats que l'on rencontre dans le monde. Par ailleurs, la connaissance plus complète des sols du monde amena à constater que les conditions de formation, dites "normales", ne pouvaient
5
s'appliquer qu'à des zones limitées. Ailleurs, bien souvent, les conditions topographiques et les roches-mères varient de manière importante, ainsi que, surtout, le temps de la pédogenèse. Celui-ci, souvent très bref, à partir de matériaux déjà altérés, pouvait être également démesurément long. Au lieu de quelques millénaires, on pouvait avoir à faire à des périodes géologiques entières, pendant lesquelles les mêmes conditions bioclimatiques avaient duré sans varier ou bien avaient changé plusieurs fois. Les sols que l'on voit aujourd'hui ne sont pas forcément liés à toutes les conditions actuelles, mais peuvent fort bien être en relation avec un cassé lointain, sur lequel on commence seulement à être. correctement informé. PROCESSUS DE FORMATION. Pour pallier les difficultés qui viennent d'être indiquées, certains pédologues{l) pensèrent s'adresser aux processus, faute de pouvoir relier correctement les sols aux facteurs de formation. On parla alors d'accumulation de matière organique, de salinisation, d'hydromorphie, de silicification, d'alcalinisation, de rubéfaction, de lessivage et de bien d'autres processus. Ce sont pour la plupart du temps des concepts destinés à faire comprendre ce qui se passe dans la nature, sans que le contenu en soit donné avec précision. On ne peut les expérimenter que très rarement, car les paramètres à maîtriser sont très nombreux. Aussi, est-il très rare de reproduire, au laboratoire, la totalité des conditions naturelles. Donc il est très difficile, dans ce domaine, d'aboutir à de véritables certitudes. Le processus de lessivage apparaît relativement simple à beaucoup de pédologues, ouest-européens et américains. Il s'agit, pour eux, du transfert dans le profil (et/ou hors de celui-ci) de particules fines, qui quittent un horizon pour s'accumuler dans un autre. Cette opération, d'apparence banale, n'a été que difficilement (si elle l'est encore) admise par certains pédologues soviétiques qui y voyaient plutôt une altération des minéraux argileux suivie d'une migration de matière sous une forme ionique ou complexe, puis de la recombinaison(2) de ces éléments dans un horizon d'accueil. Mais, même en admettant qu'un concensus soit obtenu sur le processus, sa définition n'apparaît pas très aisée.
(I). AUBERT,
1954 ; AUBERT et DUCHAUFOUR, 1956 ; C.P.C.S., 1967.
(2). Voir par exemple: FRIDLAND, 1958 ; RODE, 1964.
6
Que dire alors d'autres processus comme la dissolution. l'hydrolyse. la chélatation. l'oxydo-réduction. etc •.. Si les principes généraux en sont bien connus et déterminés par des lois (comme celles de GULDBERG-WAAGE oU de NERNST). la manière précise dont elles s'appliquent aux sols est loin d'être convenablement élucidée. Comment migrent, dans les sols. les différents métaux et la silice. comment et pourquoi ont lieu les combinaisons qui aboutissent aux minéraux argileux. aux hydroxydes. aux sels ? Voilà des questions toujours d'actualité pour lesquelles on peut fournir des réponses générales. mais où beaucoup de précisions manquent encore. Aussi. les références aux processus sont-elles souvent variables et donnent-elles lieu à des interprétations qui changent avec les observateurs. Elles sont d'ailleurs formulées, presque toujours. dans des termes vagues et insuffisamment fondées sur des données concrètes. Ici encore. les limites de l'influence des processus sont rarement indiquées et le choix est laissé. en dernier ressort. au pédologue qui est alors·motivé par ses opinions personnelles.(I) De plus. les sols ont été. dans âe nombreux cas. soumis à plusieurs processus successifs. dont on ne connaît que le résultat final. Il est alors erroné d'expliquer leur genèse par un seul processus.
B. LES SYSTEMES DE CLASSIFICATIONS OBJECTIVES.
EVOLUTION DES CLASSIFICATIONS OBJECTIVES. Les difficultés rencontrées. tant au niveau des facteurs que des processus de formation des sols. ont paru à beaucoup difficilement surmontables. Elles ont amené à se référer. non plus aux causes. mais aux effets. Les précurseurs dans ce domaine sont indubitablement HUGUET DEL VILLAR et DE SIGMOND(2), qui dès 1932. présentaient une classification des sols basée sur les constituants. Des positions analogues ont été prises. par la suite. par LEEPER(3). qui préconisait dès 1954. la nécessité d'une "révolution". ainsi que par l'USDA(4). Celle-ci mettait en chantier, dès 1951. une refonte complète de la classification américaine des sols aboutissant dès 1960 à la "7th Approximation" qui a précédé l'actuelle "Soil Taxonomy". En Australie(5). on a vu apparaître la "Factual Key" de NORTHCOTE puis en Nouvelle Zélande(6). la "Constitutional Classification" de FIELDES. etc •.•• tandis (1). (2). (4). (5).
Ce que G. SMITH condamne avec vigueur. 1962. 1965 ; HUGUET DEL VILLAR. 1932, DE SIGMOND. 1938 ; (3). LEEPER. 1954 USDA : 7th Approximation. 1960 ; SOIL TAXONOMY. 1975 ; NORTH COTE , 1960-1962 ; (6). FIELDES. 1968.
que la FAO-UNESCO(I), présentait une li.ste d'unités de sols, ., base de binômes, définis, à quelques exceptions près, par des critères intrinsèques des sols, empruntés pour la plupart à la "7th Approximation". Pendant ce temps, beaucoup de pays européens sont restés fidèles aux systèmes génétiques antérieurs. En Roumanie, cependant, ~~e CONEA(2) a présenté une tentative de classification où figurent des horizons diagnostiques, voisins de ceux de la SOIL
TAXONO~~
Congo (actuellement Zaire), SYS et al.()
ou de la liste FAO-UNESCO. Au
présentèrent une classification
où figuraient des constituants minéraux au plus haut niveau. Bien que les résultats obtenus aient été fort différents, parfois même décevants, le point de départ est toujours le même; il s'agit du sol envisagé de manière objective, c'est-à-dire, d'après ses caractères propres, indépendamment des idées que l'on s'en fait. Les résultats ont été fort variés, car les buts poursuivis étaient différents. Dans tous les cas, il s'agissait, au départ, de classifier les sols d'une zone géographique particulière, d'un pays d'étendue limitée, et non de la totalité des sols du globe (même pour la SOIL TAXONOMY). Pour certains, le système est destiné à satisfaire les besoins d'utilisateurs déterminés("). A ce titre, la SOIL TAXONO~~,
bien que partant de données objectives et scientifiques, a, avant
tout, un but
pl~gmGtiq!/e
; ce qui en limite la portée scientifique par
exemple, en déclarant que le pédon ne concernera que la zone intéressée par les racines et qu'en tout état de cause, il ne saurait dépasser 2 mètres. Pourtant les prémisses étaient souvent excellentes. SIMONSON(5) préconisa de se référer à la morphologie et aux constituants des sols. Les pédologues américains montrèrent la voie en affinant les définitions des horizons, la description des profils. FIELDES(6), de SOn côté, pousse très loin l'analyse des constituants minéraux. Un volume de référence, le pédon(7) est proposé pour contenir tous les constituants et toutes les propriétés nécessaires à la caractérisation d'une unité de sol. Des langages nouveaux ont été créés soit à l'aide de syllabes juxtaposées, soit à l'aide de binômes, à la manière des noms de genres et d'espèces en botanique, soit à l'aide de véritables formules combinant lettres et chiffres.
(1). FAO-UNESCO, 1974. (2). CONEA, 197" ; (3). SYS et al. 1960 ("). G. SMITH, 1962; (5). SIMONSON, 1962 (6). FIELDES, 1968 (7). SIMONSON et GARDI:iER, 1960 ; JOHNSON, 196).
8
DEFAUTS DES SYSTEMES OBJECTIFS. Aucun des systèmes génétiques ou objectifs (et pragmatiques) existants, ne peut être considéré comme ayant résolu complètement les problèmes posés par la classification des sols, en raison, semble-t-il, d'une référence trop restreinte à une région géographique donnée, et à l'orientation particul ière dUllr,c,e aux systèmes. Une importance trop grande a souvent été accordée à la morphologie des sols et aussi aux sols de la zone tempérée. Ainsi, ls auteurs russes donnent une importance majeure au chernozem et au podzol, tandis que les auteurs américains privilègient l'épipédon mollique et l'horizon argilique. Par ailleurs, on peut regretter, chez les Russes, une trop grande importance accordée aux conditions bioclimatiques, et de même, dans la SOIL TAXONOMY, aux régimes climatiques, hydriques et thermiques(I). En revanche, l'intérêt accordé aux constituants minéraux et organiques des sols doit être considéré comme trop faible. En effet, ceux-ci ont été reconnus, depuis longtemps, comme des critères primordiaux de leur processus de genèse et de leurs propriétés. C. RECHERCHE D'UNE NOUVELLE CLASSI~ICATION OBJECTIVE.
Tous les sols, quelles que soient leur importance et la superficie couverte, doivent trouver leur place dans la classification, à toute échelle cartographique. La classification doit être cohérente. Les entrées dans les différentes catégories doivent se faire toujours de la même façon. Il ne faut pas privilégier les sols d'un pays ou d'une zone géographique particulière ou l'effet d'un processus particulier. Les unités retenues seront définies de la même manière, sans donner plus d'importance à une roche-mère, à une position topographique en incorporant les sols de tous âges. Les critères retenus pour chaque unité seront définis de la manière la plus objective possible
c'est-à-dire, chaque fois qu'on le pourra, en recourant à des
codes ou à des mesures(2). Il en résulte qu'il est souhaitable de rattacher le sol, non à ses facteurs ou processus de formation, qui sont utilisés ou interprétés de manière différente par les diverses écoles pédologiques, mais
(1). Proposés à différents niveaux, depuis l'ordre jusqu'à la famille. (2). DIJKE&~N, 1974. Ceci ne veut pas dire que toutes les difficultés vont disparaître, d'un seul coup. Mais, il est estimé que grâce à une approche objective, un grand nombre seront résolues.
9
plutôt aux résultats visibles, tangibles et mesurables, dûs à l'effet du couple facteurs et processus. Ceci amène donc à donner une importance particulière aux critères inhérents aux sols : aux constituants , à la morphologie et aux
aaraaté~stiques
physico-ahimiques.C'est, semble-t-il, la seule
manière d'échapper aux interprétations personnelles, qui ont si souvent marqué l'usage des classifications. SPECIFICITE DES CARACTERISTIQUES. Une des difficultés les plus grandes de toute classification est l'identification des individus, à chacun des niveaux qui la composent. Ceci comporte la définition précise de caractéristiques spécifiques de chaque unité. La présence de toutes les caractéristiques spécifiques fait que l'on est bien à l'intérieur d'une unité. L'absence de l'une d'entre elles, la présence d'une autre, font que le sol envisagé appartient automatiquement à une autre unité(I).
Un effort tout particulier devra donc être fait pour fixer les limites d'une unité. Si ceci est réussi, l'objectif majeur sera atteint qui consiste à éviter que plusieurs classificateurs placés devant le même sol n'aboutissent à des noms ou à des rangs différents. Ceci exige une précision dans les critères mais risque également d'entraîner une certaine rigidité un peu arbitraire. Celle-ci pourra être corrigée par approximations successives. REALISATION DE LA CLASSIFICATION. Pour réaliser la classification, on utilisera des données de terrain et de laboratoire. Sur le terrain, on effectuera toutes les observations qui seront nécessaires à l'échelle du pédon et de la couverture de sols qu'il sert à caractériser. Le pédon sera décomposé en un certain nombre d'horizons où l'on observera et décrira des caractéristiques précises suivant des modes de déterminations standardisées(2). On s'efforcera d'aboutir à un nombre pas trop important mais non strictement limité d'horizons, à l'aide desquels on reconstituera le pédon.
(1). Voir par exemple, dans la SOIL TAXONOMY, la définition de l'épipédon mollique. (2). Il existe des caractéristiques comme: structure, consistance, porosité .. encore difficiles à codifier; mais, elles sont toujours importantes pour l'identification des horizons et des sols.
10
Au laboratoire, on identifiera et quantifiera chaque fois que cela sera indispensable et possible, les constituants minéraux et organiques. On observera au microscope leur organisation structurale. On effectuera également des mesures sur un certain nombre de propriétés comme la réaction, la capacité d'échange, le degré de saturation en bases, la granulométrie ... indispensables pour une caractérisation suffisamment précise des horizons. En possession de l'ensemble de ces données, on pourra proposer, pour chaque sol, une place dans le système de classification. La rigueur est nécessaire. Elle permet d'éviter les interprétations à priori et de résoudre le problème des limites, rarement abordé de manière satisfaisante dans les classifications génétiques. Enfin, l'examen du sol proprement dit, des caractéristiques qu'il possède à un instant déterminé, doit être complété par la recherche et l'analyse de données complémentaires sans lesquelles la connaissance est incomplète. Ceci doit déboucher sur deux objectifs finaux. GENESE. Le premier objectif concerne l'explication de la genèse du sol. Elle nécessite de connaître non seulement l'environnement actuel du sol, mais encore d'essayer de retrouver les évènements biogéographiques du passé : climats, végétations, mise en place et modifications des rochesmères, modifications subies par le relief, temps pendant lequel des conditions différentes de celles que nous connaissons ont pu s'exercer. En un mot, essayer de reconstituer l'histoire du milieu de pédogenèse, dans la mesure où celle-ci nous est accessible, afin de mieux comprendre comment le passé a pu influencer le présent. Il faudra aussi considérer les relations entre le sol et ses voisins et examiner le paysage dans lequel il s'inscrit, et déterminer l'ensemble sol-paysage auquel il appartient. UTILISATION. Le second objectif consiste à proposer diverses possibilités
d'utiLisation du sol. Ceci va nécessiter la recherche de données supplémentaires sur le sol lui-même, comme, par exemple, des données hydrodynamiques, le nombre et la nature des pierres contenues dans le sol, les variations de diverses propriétés(l),
la pente, la couverture végétale, l'effet
(1). Comme par exemple, les épaisseurs précises des horizons.
1J
de l'utilisation du sol par l'homme, la dynamique de l'évolution du sol dans le paysage. Il faudra connaître également les Jonnées climatiques actuelles, déterminer les risques de sécheresse, de gel, saisonnière ou annuelle,
connaître l'insolation
répertorier et analyser (quand elles existent)
les données relatives aux essais agronomiques qui ont déjà pu être effectués sur les sols étudiés. En possession de toutes ces données et alors seulement, un certain nombre de prévisions pourront être tentées et des propositions d'utilisation
formulées.
D. CONCLUSIONS.
Abordée de cette manière, la classification des sols nous apparaît un élément objectif de leur connaissance. Elle s'exerce en dehors de toute théorie ou structure scientifique particulière. Elle ne se réfère qu'aux seules observations, déterminations ou mesures que chacun peut faire ou répéter. L'influence personnelle y est réduite le plus possible. Ainsi, notre projet de classification doit permettre d'aboutir à un système qui soit
compl'éhensif
car il admet tous les critères.
nature~
car l'objet sol est défini par des critères à limites naturelles, et non par une sélection artificielle de critères.
cohérent
car le système est basé sur une hiérarchie de critères et chaque critère est traité sur un plan taxonomique particulier.
universe~
car le système est valable pour tous les temps et tous les pays.
Ceci laisse ensuite le champ libre aux deux domaines où la personnalité du chercheur ou du praticien peut avoir une influence déterminante l'explication de la genèse du sol ou le choix d'un mode d'utilisation. Ainsi, l'on sera parvenu à l'objectif primordial: bien classer pour être universel, permettre de mieux comprendre et faire comprendre, et mieux utiliser,
en un mot permettre l'extrapolation des connaissances.
1)
2.
L'OBJET
A
CLASSIFIER
Dès le début de la classification des sols. on a priviligié les facteurs et les processus de formation des sols en donnant la prééminence tantôt aux uns, tantôt aux autres. C'est actuellement en U.R.S.S. et dans d'autres pays d'Europe que cette voie est suivie. Pour JOFFE(I), par exemple, la notion de sol et celle de processus sont indissociables. Pour les nombreuses raisons, évoquées dans l'introduction, on s'efforcera non de négliger facteurs et processus, mais de prendre en compte seulement les résultats de leur action: le sol, tel qu'il est accessible à l'observateur. PROFIL. Pendant très longtemps, on s'est référé au profil. Pour MARBur(2), c'était l'entité la plus convenable pour l'étude du sol. On le subdivise généralement en deux parties ; le solum(3) qui comprend les horizons résultant de la différenciation pédologique proprement dite, surmontant une partie assez mal définie qui peut être assimilée au matériau originel dont il est question plus loin(4). Chez les auteurs soviétiques(5), on parle de sol
proprement dit et de croûte d'altération. Cette notion de profil n'apparaît pas toujours comme la meilleure(6) car elle implique une figure à deux dimensions alors que, manifestement, trois sont nécessaires pour caractériser une structure ou la disposition des racines. Aussi, la notion de pédon proposée par les pédologques américains à partir de 1960(7), apparaît particulièrement bienvenue. PEDON. Le
Pédon est "le plus petit volume de sol que nous devons décrire
et échantillonnel' afin àe l'eprésentel' la nature et l'arl"angement de ses iJOri;lOns et la variabilité de ses pl'opriétés qui seront contenues dans les échantillons"(8). Le problème de la limite inférieure apparaît difficile à (1). JOFFE, 1948 ; (2). HARBUr, 1928 ; ()). USDA, 1951 ; (4). Chap. 4 (5). GERASUlOV, 1968 ; (6). JONES, 1959 ; (7) USDA, 1960 ; (8). USDA, 1975.
14
résoudre; certains proposent 1,5 mètre, tandis que la SOIL TAXONOMY(I) s'en tient à 2 mètres. BOULAINE(2), en adoptant le terme pédon, le définit comme
"le volwne élémentai!'e nécessai!'e et suffisant pOU!' défini!', à un instant donné, l'ensemble des caractères st!'UctU!'aux et des constituants du sol. La limite infé!'ieU!'e est la st!'UctU!'e géologique non affectée par la dyna-
mique de la matiè!'e vivante". La notion de pédon apparaît tout à fait valable, dans l'une et l'autre définition. En particulier dans celle de BOULAINE, la référence à la morphologie et aux constituants, à un instant donné, qui doit être celui de l'observation. Par contre, la limite inférieure de profondeur apparaît toujours délicate. Certes, dans la pratique courante(3), il sera difficile de dépasser deux mètres, surtout dans la zone intertropicale. En effet, les grands travaux routiers, ou les chantiers de chemin de fer, n'intéressent qu'une toute petite partie du territoire que l'on cherche à cartographier; en outre, les fosses de plus de 2 mètres sont très onéreuses. C'est pourquoi cette profondeur devra sans doute être considérée comme suffisante lors de l'établissement des groupes et sous-groupes. Mais, chaque fois qu'on le pourra, on tiendra compte de la totalité du profil. Celui-ci s'arrête, en effet, à la roche-mère ou au matériau originel et non à un niveau fixé plus ou moins arbitrairement. La limite des actions biologiques proposée(4) pour arrêter le profil, est trop imprécise pour être prise en considération. Si tous les sols sont affectés par des influences d'origine biologique, l'altération abiotique est certainement à prendre en ligne de compte dans la zone intertropicale, sans qu'il soit
facile de faire le partage entre ce qui est biologique ou non. Par conséquent, même si l'ensemble des caractéristiques prévues par l'USDA ne sont pas retenues ici, en particulier celle qui concerne la profondeur, il est estimé que le terme de pédon est le meilleur pour désigner le volume unitaire dont on a besoin. Pour résoudre les problèmes pratiques posés au cours de la cartographie, trois subdivisions de pédon sont proposées (p.29 et suiv.).
(1). USDA, 1975; (2). BOULAINE, 1969 particulier; (4). BOULAINE, 1969
(3). Lors des prospections, en
15
POLYPEDON. L'individu-sol ou polypédon est la plus petite unité que l'on peut
cartographier et qui peut servir à la classification. Il est constitué par un ou plusieurs pédons contigüs et limités par des pédons différents ou des non-sols. Cette notion de polvpédon est à rapprocher du génon(I), tandis que le pédogénon(2) est une unité paysagique pouvant englober une ou plusieurs chaînes de sols. CHAINE DE SOLS. La notion de chaîne de sols remonte aux travaux de MILNE(3), en Afrique orientale. Elle implique que, sur un versant, les différents sols observés sont liés génétiquement entre eux, certains constituants de l'aval étant formés grâce à des éléments provenant de l'amont. Dans les chaînes de sols, on peut observer une succession déterminée de sols ainsi que cela a été montré par divers auteurs(4)(5). Certains cartographes ont proposé de prendre des chaînes ou séquences de sols comme unités de base pour la classification des sols comme pour la cartographie. Mais, les unités de cartographie ne sont pas forcément celles de la classification. Elles peuvent se fonder sur la combinaison de plusieurs unités de celle-ci. Elles peuvent également faire intervenir des données concernant la végétation ou la topographie. De même, la phytosociologie a adopté des unités qui ne sont pas celles de la flore
mais, il
n'est pas possible à un phytosociologue de ne pas connaître la flore et la classification des végétaux. CONCLUSIONS. Dans la présente tentative, l'objet à classer est le pédon, représentatif d'un polypédon, plus petite unité cartographique; ce pédon est le volume élémentaire contenant toutes les propriétés du sol, constituants et morphologie, et s'étendant jusqu'à la roche-mère. On définit ainsi un ensemble naturel, limité dans l'espace, à un moment donné. C'est lui qui servira à établir les diverses subdivisions du système envisagé. Rien n'empêche d'en analyser, à différentes échelles, les composantes et aussi loin qu'on le souhaite ou qu'on le juge utile. Rien n'empêche non
(1). BOULAINE, 1969 ; (2). LAMOUROUX, 1967 ; 0). MILNE, 1935 ; (4). BOCQUIER, 1973 ; BOULET, 1974 ; RUELLAN, 1971. (5i. Mais, il est bien entendu que sur un versant on peut avoir des sols se succèdant sans transport de matière et réalisant des séquences de nature lithologique, géomorphologique ou climatique.
16
plus de regrouper les pédons suivant les séquences observées, sur des
v~r
sants dans les bassins versants, ou encore des régions entilres. La signification géomorphologique et/ou géographique des unités ainsi associées est particulièrement intéressante ; mais, c'est un problème différent de celui de la classification des sols qui reste la référence pour l'identification des composants élémentaires.
17
3.
LA
CARACTERISATION
DES
SOLS
3.1. INTRODUCTION.
La caractérisation des sols et leur classification passent par l'analyse et la prise en compte de deux données fondamentales - les constituants minéraux et organiques - la morphologie des sols, à travers les horizons. Au cours de la formation du sol, les horizons se développent, peu à peu, à partir des minéraux hérités de la roche-mère, et/ou au fur et à
mesure que se forment les constituants minéraux secondaires et organiques. Cet ordre constituants-morphologie peut servir à la structuration de la classification, car il est difficile de présenter les constituants et la morphologie en même temps. Il est évident que si le sol forme un tout, il faut le dissocier pour en faciliter la compréhension.
CONSTITUANTS. Au cours des trente dernières années, des progrès considérables ont été effectués dans l'identification des constituants minérauxS I ) Aux méthodes chimiques traditionnelles, (mais qui n'ont, dans bien des cas, pas perdu de leur intérêt), sont venues s'ajouter de nombreuses autres qui permettent l'identification et la localisation des espèces minérales. La microscopie, en lumière naturelle ou polarisée, permet maintenant l'examen des microstructures ; l'analyse thermique, la diffraction des rayons X, l'absorption dans l'infra-rouge, la microscopie électronique, l'emploi de microsondes, de spectrométrie Mossbauer entrent peu à peu dans les techniques courantes ou occasionnelles des laboratoires. De son côté, l'analyse élémentaire a beaucoup progressé, grâce à des techniques nouvelles, souvent automatisées comme: la coulométrie, la colorimétrie, l'absorption atomique, la spectrographie d'arc ou de flamme. (1). Les données relatives à la nature, à la genèse et l'évolution des constituants minéraux des sols, auxquelles il sera fait référence dans les pages suivantes sont empruntées aux travaux de G. MILLOT et ses collaborateurs, à ceux de S. CAILLERE et S. HENIN, de G. PEDRO et aux nombreux autres spécialistes de minérologie.
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Toutes ces techniques, servies par un matériel de moins en moins coûteux, permettent des déterminations rapides et souvent quantitatives. En ce qui concerne les constituants organiques les progrès ont été sensibles mais nullement comparables à ceux obtenus pour les constituants minéraux. Dans le premier cas, on arrive à identifier des espèces minérales. pour lesquelles on peut proposer, sinon toujours des formules exactes, du moins des structures auxquelles sont liées des comportements précis. Dans le second cas, on isole couramment des fractions obtenues par traitement des horizons humifères à l'aide de réactifs chimiques et de techniques conventionnelles. Il y a, dans ce domaine, des efforts considérables à accomplir pour obtenir une uniformisation dans les techniques d'extraction et de caractérisation analogue à celle qui a cours pour beaucoup de constituants minéraux. C'est ce qui a permis à MAC CARTHy(I) d'écrire que: "Bien que ces matériaux aient retenu l'attention des scientifiques pendant près de deux cents ans, relativement peu de progrès ont été accomplis dans l'élucidation de leur nature chimique ..• "
Jusqu'à présent, on n'obtient que des
fractions dont il est possible de cerner les caractéristiques et les comportements. La connaissance des poids moléculaires, des fonctions et de la constitution exacte semble encore assez éloignée. Au niveau actuel des connaissances, il est possible d'identifier des constituants minéraux et de les classer. Pour reconnaître les minéraux argileux, les hydroxydes ou oxydes, les sels, il n'est nullement nécessaire de recourir à des hypothèses sur les conditions de leur formation et sur les processus qui ont prévalu pour leur genèse. Leurs caractéristiques propres, observables et surtout mesurables suffisent. En ce qui concerne les constituants organiques,on est beaucoup moins avancé et seule une identification plus sommaire est possible. MORPHOLOGIE •
Il n'apparaît pas possible d'obtenir du premier coup une caractérisation morphologique globale de tout le pédon. Aussi, celui-ci sera-t-il décomposé en un certain nombre d'horizons pour lesquels on s'efforcera de trouver les caractéristiques essentielles qui permettront l'identification au pédon complet.
(1). Mac CARTHY, 1976.
19
La caractérisation des
horizol~s
passera par celle des critères ob-
jectifs mesurables et observables avec sécurité et non par les facteurs et processus qui ont conduit à leur formation. Pour ce faire, il faut choisir parmi tous les critères possibles (et qui sont fort nombreux) ceux qui sont le plus aisément accessibles à la mesure et à l'observation, et aussi ceux qui permettent de distinguer commodément les horizons les uns des autres. Ils permettent de les identifier et de les nommer. C'est l'obtention de ces caractéristiques qui est l'objectif majeur de la classification. Cette recherche de la caractérisation des horizons a été effectuée dans divers essais de classification. Il sera fait de larges emprunts, dans ce document à la "SOIL TAXONOMY,,(I), où la définition des horizons diagnostiques a fait l'objet d'études approfondies. On se référera également aux tentatives de caractérisation effectuées par FITZPATRICK(2) et par CHATEL IN et MARTIN (3) •
3.2. LES CONSTITUANTS DU SOL.
A. LES CONSTITUANTS MINERAUX.
Les constituants minéraux présents dans les sols peuvent avoir trois ORIGINES: héritage, transformation et synthèse. La distinction qui va être tentée est estimée vraie dans la majorité des cas; mais, il n'est pas exclu que diverses origines puissent être possibles pour un même constituant (par exemple, l'hématite peut être héritée d'un produit volcanique comme elle peut être synthétisée dans le sol). HERITAGE. Certains minéraux constitutifs des roches ne sont pas (ou à peine) modifiés par les processus d'altération. Ils ne sont pas dissous, ne sont pas sujets à l'hydrolyse, sont insensibles aux modifications du potentiel redox, ne sont pas modifiés par les chélatants organiques. Le plus important est certainement le quartz(4) , abondant dans un grand nombre de roches acides. Parmi les minéraux non ou peu altérables, et présents dans les sols, il
(1). USDA, 1976; (2). FlTZPATRICK, 1971; (3). CHATELlNetMARTlN, 1972; (4). Il n'est pas inutile de rappeler que la solubilité du quartz est très faible (3 à 6ppm) , mais peut cependant jouer un rôle important dans les synthèses minérales (FAUCK, 1973 ; CLAISSE, 1972).
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faut citer. entre autres. la magnétite, l'ilménite. le rutile, l'apatite, le zircon. les silicates de métamorphisme. Il peut exister. dans les sols. des minéraux peu solubles. comme la calcite ou la dolomite. qui proviennent directement de la roche sousjacente. Ce peut être le cas de divers silicates altérables (tels feldspaths. micas. chlorites, pyroxènes, amphiboles ... ). Dans l'un et l'autre cas. cette présence de minéraux altérables par dissolution ou par hydrolyse, doit être considérée comme un signe de jeunesse(l) ou tout au moins. d'évolution encore peu avancée. Certains minéraux argileux peuvent être considérés également comme des minéraux hérités. Dans certains sols dérivés de roches calcaires, ou de sédiments argileux. seul le processus de dissolution est intervenu plus ou moins complètement. Les minéraux-argileux qui accompagnent dans la roche le carbonate de calcium sont livrés au sol auquel ils s'incorporent sans subir eux-mêmes immédiatement de modification. C'est le cas de certaines rendzines. C'est le cas également de sols dérivés de loess. de divers matériaux d'origine transportée.
TRANSFORMATION. Un certain nombre de minéraux phylliteux primaires ou secondaires subissent des modifications mineures : déplacement de certains métaux, de cations interfoliaires. modification de la charge etc ...• sans que le feuillet soit perturbé de manière fondamentale. C'est le cas du passage de la biotite à la vermiculite trioctaèdrique. de la vermiculite à la montmorillonite. Ces transformations appellées dégradations, s'opèrent souvent par l'intermédiaire de minéraux interstratifiés. Elles correspondent à des conditions d'altération modérées et sont fréquentes dans les sols de la zone tempérée. Mais, elles peuvent être observées ailleurs. Il existe également des Q?raàations où les minéraux initiaux fixent des ions ou des ions hydroxylés. Les vermiculites et smectites sont susceptibles de fixer entre les feuillets des "paquets" d'hydroxydes. Ces masses supplémentaires. discontinues, donnent aux minéraux un écart réticulaire plus grand avec un comportement de chlorite, qu'on peut d'ailleurs supprimer par traitement avec un réactif approprié (soude. solution de fluorure de sodium etc ... ).
(1). Dépôt par les vents, par les eaux ou les glaciers. de minéraux frais à la partie supérieure des profils.
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SYNTHESE. Dans de très nombreux cas, il y a une différence fondamentale entre la structure des minéraux primaires et celle des minéraux secondaires. Par exemple, les feldspaths ont une structure tridimensionnelle sans rapport avec la structure phylliteuse des minéraux produits au cours de l'altération. On est conduit à penser que la destruction complète de la première est nécessaire avant que ne s'édifie la seconde, avec une partie des éléments (Si, Al, ou Fe, Mg ou K), alors que d'autres sont éliminés. Une gamme de constituants nouveaux est ainsi créée de toutes pièces. Si la synthèse paraît avoir un rôle réduit en zone tempérée, elle prédomine, au contraire, en zone intertropicale. Les constituants ainsi synthétisés appartiennent aux catégories suivantes: sels, zéolites, minéraux argileux, oxydes et hydroxydes.
SELS. Tous les sels très solubles existant dans les sols sont apportés en solution et véhiculés sous forme ionique(l) (chlorure de sodium, sulfate de sodium, carbonate de sodium etc ... ). Les solutions sont fournies par l'eau de mer, par les eaux continentales circulant en profondeur, ou près de la surface à travers des sédiments, même très faiblement salés. Ces solutions se concentrent près de la surface ou à proximité de celle-ci. Lorsque la concentration dépasse la limite de solubilité du sel, compatible avec la température et les autres sels présents, la précipitation a lieu. Elle peut se manifester sous forme de dépôt discret et diffus à différents niveaux du sol ; les cristaux peuvent se voir dans les fentes ou entre les agrégats. Dans d'autres cas, on peut avoir des amas bien individualisés pouvant se généraliser en de véritables croûtes salines proches de la surface. Les sels moyennement solubles, comme le gypse, proviennent de solutions qui se sont chargées en ions en traversant des sédiments riches en gypse, ou bien encore lors de l'altération de roches volcaniques basiques. Ces solutions gypseuses voient leur concentration augmenter en présence d'autres sels sans ion commun (comme le chlorure de sodium). Lorsque les concentrations atteignent ou dépassent la solubilité du gypse, celui-ci pré-
(1). On peut envisager des sols dérivant directement d'un sédiment salin riche en chlorure de sodium ou de potassium, comme il en existe dans divers étages géologiques. Mais le cas est rare, et limité à certaines mines de sel à ciel ouvert et à l'affleurement de diapirs du T:-ias.
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cipite dans le sol, sous forme de cristaux isolés, de petites masses (parfois en forme de "rose") ou de niveaux plus ou moins continus. La solubilité de la calcite est bien plus faible que celle des sels précédents, mais elle est augmenté notablement par la présence de gaz carbonique. Le carbonate est alors converti en bicarbonate de calcium et les ions C0 H- et Ca 2+ sont véhiculés par les eaux. Mais la calcite des roches 3 n'est pas la seule source de calcium. L'altération des plagioclases, de certains amphiboles, pyroxènes ou grenats, fournit également des ions bicarbonate et calcium qui sont véhiculés par les solutions. Une augmentation de la température suffit à provoquer une perte de gaz carbonique et la précipitation du calcaire. Celui-ci peut prendre des formes discrètes (cristaux très fins invisibles à l'oeil ou bien pseudomycéliums), ou au contraire, des amas discontinus, indurés ou non (nodules, concrétions etc ... ), ou bien encore des niveaux continus (encroûtements, croûtes). ZEOLITES. Ces minéraux, dont la structure rappelle celle des feldspaths, ne sont connus dans les sols que depuis peu de temps. On les connaît dans des sols très alcalins. Ils résultent de l'altération de roches basiques. Ils ont été identifiés en Californie, au Zaire, en Italie. L'hydrolyse des silicates primaires fournit des bases, de la silice, de l'aluminium qui se recombinent pour donner des zéolites comme l'analcime, la philipsite etc •.. MINERAUX ARGILEUX(l) FIBREUX. Ces minéraux sont constitués par l'accolement de lattes analogues à celles d'amphiboles, séparées par des vides. Ils sont uniquement magnésiens ou bien alumino-magnésiens, rarement ferrugineux. On a pensé longtemps que ces minéraux étaient seulement produits en milieu lagunaire sursalé. On sait maintenant qu'ils se forment également dans des sols, en milieu continental aride ou semi-aride, en association avec des accumulations salines secondaires(2) et où le pH est nettement alcalin (9,0 et plus)(3).
(1). Pour une étude complète des mlneraux argileux, on pourra se référer aux ouvrages de GRIM, 1953 ; CAILLIERE et HENIN, 1964 ; MILLOT, 1964, PEDRO, 1965. (2). RUELLA:-:, ~IILLOT, PAQUET, 1969 ; LAHOUROUX, 1972 ; ESWARAN et al., 1974. (3). QUAHl:i, J 970.
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MINERAUX ARGILEUX PHYLLITEUX 2/1/1 OU 2/1. L'origine de ces minéraux peut être diverse : héritage de la roche, transformation ou synthèse. Dans de nombreux cas, l'hésitation est possible.
Chlorites et pseudo-ch lori tes. Les minéraux ferreux et magnésiens sont des constituants normaux de certaines roches métamorphiques. Mais, on sait également que les chlorites sont des produits d'altération des micas et que l'on identifie dans les sols, de plus en plus souvent, des chlorites ou des pseudo-chlorites alumineuses. Ces minéraux sont identifiés à l'aide des rayons X. L'écart réticulaire est de 14
Aet
n'est pas modifié par chauffage à 500·, ni par traite-
ment aux polyalcools. Les pseudo-chlorites, traitées par des réactifs alcalins ou complexants, pour éliminer les paquets d'hydroxydes interfoliaires, perdent leur comportement de chlorite pour retrouver celui d'une smectite ou d'une vermiculite.
Illites. Ces minéraux présentent un feuillet 2/1 proche de celui des micas. Mais la charge est de 0,6 en raison des substitutions de 5i 4 + par A1 3+ dans la couche tétraédrique. Il peut y avoir aussi remplacements de A13+ par Fe 3+ dans.la couche octaédrique. Le déficit de charge est compensé surtout par des ions K+ qui se logent dans les cavités hexagonales des feuillets et lui donnent une certaine rigidité. Les illites sont observées dans de nombreux sols de la zone tempérée comme de la zone intertropicale. Elles peuvent résulter de la réduction de taille et de la dégradation des micas, ou bien de synthèse à partir des éléments des minéraux primaires. L'écart réticulaire est de 10
A.
Il n'est pas modifié par chauffage
à 500·, ni par le traitement aux polyalcools. La capacité d'échange cationi-
que est voisine de 30 mé/IOOg. Les Vermiculites ont un feuillet 2/1 où la charge est de 0,5 à 0,7. Des substitutions de 5i 4+ par A13+ existent dans la couche tétraédrique. Le magnésium, le fer, l'aluminium peuvent être présents dans la couche octaédrique. Les déficits de charge sont abondants et sont compensés par des cations, surtout du magnésium hydraté. Les vermiculites sont fréquentes dans les sols de la zone tempérée et plus rares dans ceux de la zone intertropicale.
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L'écart réticulaire est de 12-14 ramené à 10
A,
A.
Par chauffage à 500° il est
mais le traitement aux polyalcools est sans effet. La capa-
cité d'échange cationique est supérieure à 100 mé/lOOg. Les Smectites ont un feuillet 2/1 et une charge de 0,2 à 0,6. Deux catégories de minéraux peuvent être distinguées suivant la localisation des substitutions. Lorsqu'elles ont lieu uniquement dans les couches tétraédriques (Si 4 + par A13+), avec une couche octaédrique alumineuse, ferro-alumineuse, ou ferrugineuse, il s'agit de beidellite, beidellite ferrifère, ou de nontronite. Si les substitutions ont lieu surtout dans les couches octaédriques
(A13+ ou Fe 3+ par Mg 2+) il s'agit de montmorillonite, ou de montmorillonite ferrifère. Les smectites sont des minéraux très fréquents dans la zone tempérée et dans la zone intertropicale. Dans le premier cas, il s'agit plutôt de minéraux de dégradation, tandis que dans le second, il s'agit presque toujours de minéraux de synthèse. L'écart réticulaire est de 12-14 à 10
A.
A.
Par chauffage à 500°, il passe
le traitement aux polyalcools le fait passer à 16-18
A.
La capacité
d'échange de cations varie de 80 à 120 mé/lOOg. MINERAUX ARGILEUX PHYLLITEUX III. Ces minéraux comprennent deux catégories : ceux qui ne contiennent dans leur couche octaédrique que du magnésium : les serpentinites et ceux qui ne contiennent que de l'aluminium, les kandites. Les minéraux magnésiens. ont un feuillet où tous les sites octaédriques sont occupés par du magnésium. Ils dérivent presque toujours de l'altération des roches ultrabasiques, péridotites par exemple, qui sont riches en minéraux magnésiens, comme l'olivine ou l'enstatite. Les serpentinites comprennent plusieurs variétés comme l'antigorite, la lizardite, la chryso-
° tile. Leur espacement réticulaire est de 7 A. Les minéraux alumineux ont un feuillet octaédrique où deux sites sur trois sont occupés par de l'aluminium, tandis que le troisième est vide. Une distinction importante peut être établie entre les kandites suivant qu'il y a de l'eau entre les feuillets (halloysites) ou non (kaolinites). La capacité d'échange de bases est plus forte pour les premiers que pour les seconds, 30 mé et 10 mé/lOOg. respectivement.
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Les halloysites sont des minéraux très souvent associés à l'altération des roches d'origine volcanique et s'observent également en abondance dans les sols dérivés de roches-mères calcaires. Leur espacement réticulaire est de 10
A.
Par chauffage à 100°C,il est ramené à 7,3
A;
d'autres diffé-
rences dans le diagramme X justifient un ensemble particulier, celui des
métahalloysites. Les kaolinites sont extrêmement répandues dans les sols de la zone intertropicale. Leur espacement réticulaire est de 7,0 à 7,2 fage à 500 0
,
A.
Par chauf-
le réseau est totalement bouleversé, et aucun pic n'apparaît.
SILICATES D'ALUMINE AMORPHES. Un certain nombre de minéraux liés étroitement à l'altération des verres volcaniques sont connus sous le nom d'allophanes. Ils contiennent des proportions variables de silice, d'alumine et d'eau. Leur capacité d'échange varie fortement avec le pH. Un test simple a été mis au point par FIELDES et PERROTT(I), pour les identifier sur le terrain. La structure intime de ces substances fait encore l'objet de discussions, mais elle est insuffisamment ordonnée pour fournir un spectre de diffraction aux rayons X. Les allophanes sont toujours étroitement associés à de la matière organique.
L'Imogolite est un minéral fibreux visible par microscopie électronique(2). Par diffraction des rayons X, on a des pics à 12-18, 7,8-8,0 et 5,5
A. La capacité d'échange de cations varie fortement avec le pH(3)
entre pH 3,5 et 9,0, les écarts peuvent atteindre 100 mé/IOOg. OXYDES ET HYDROXYDES. Minéraux ferrugineux. Il existe deux oxydes(4) formés dans les sols a Fe2 03, l'hématite, de couleur rouge, non magnétique, très répandue dans les sols des régions marquées par une longue saison sèche. y Fe2 03' la maghémite, de couleur foncée, magnétique, assez peu fréquente.
(1). FIELDES et PERROTT, 1966 ; (2). YOSHINAGA et AOMINE, 1962 ; (3). AOMINE et JACKSON, 1959 ; (4). Rappelons que la magnétite Fe3 04 est un spinelle peu altérable propre à certaines basiques et non un produit de la pédogenèse.
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Il existe également deux hydroxydes a Fe OOH, la goethite, de couleur jaune orangée, très répandue, surtout dans les sols des régions à climat humide. y
Fe OOH, la
l~pidocrocite,
également de couleur jaune orangée,
peu fréquente mais identifiée dans des sols hydromorphes, des andosols, des podzols. Seules l'hématite et la goethite sont des constituants banals des sols.(I) Il existe des produits ferrugineux amorphes portant le nom de stilpnoBi~rite,
sans formule déterminée.
Minéraux alumineux. Il n'existe dans le sol que des hydroxydes (les oxydes, quand ils existent, sont hérités de certains schistes). La gibbsite Al (OH») est fréquente dans beaucoup de sols de la zone intertropicale; elle est également connue dans certains sols de la zone tempérée. La boehmite y
AIOOH est moins fréquente elle est souvent présente dans les cuirasses,
associée également aux calcaires etc .•.. Le diaspore a AIOOH est pratiquement inconnu dans les sols. Parmi les bioxydes, il faut citer ceux de silicium, de titane et de manganèse. La silice peut être synthétisée dans les sols sous forme de quartz secondaire, par exemple dans quelques sols dérivés de péridotites et surtout dans des accumulations de zones actuellement arides (silcretes). La silice peut apparaître également sous forme d'opale qu'on peut considérer comme une forme cryptocristalline hydratée. Il existe également des produits siliceux d'origine végétale comme les tests de diatomées et les phytolites. Le titane et le manganèse s'observent le plus souvent sous forme de Ti02 et Mn0 2 , plus ou moins bien cristallisés et hydratés. Il faut enfin signaler la présence, le plus souvent sous forme d'oxydes, de métaux comme le nickel, le chrome, le cobalt, le molybdène, le vanadium ...
(1). A ces minéraux s'est ajoutée récemment la ferrihydrite Fe5(OH)a, 4H20 de couleur rouille, proche des produits amorphes, qui est fréquente dans les podzols et certains milieux hydromorphes.
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B. LES CONSTITUANTS ORGANIQUES.
La connaissance des constituants organiques du sol n'a pas progressé de la même manière que celle des constituants minéraux. En effet, on n'est pas arrivé à l'isolement et à l'identification de composés naturels déterminés correspondant à une formule ou une composition élémentaire donnée. Ceci est dû à la très grande complexité des matières organiques animales et végétales et aussi à la grande complexité des transformations qui les affectent dans le sol, ainsi qu'à la très grande variété des produits qui sont couverts par l'appellation "d'humus". Jusqu'à présent, on a pratiqué surtout des fractionnements artificiels de la matière organique à l'aide de solvants ou réactifs chimiques (soude, acide phosphorique, pyrophosphates ... ) dont on sait qu'ils modifient souvent les fractions en question. On peut procéder de deux manières a). Détermination globale.Celle-ci est pratiquée de longue date et s'effectue de manière rapide, mais brutale. Elle permet d'obtenir la teneur en carbone et azote totaux et le rapport C/N qui donne une idée très sommaire sur le degré d'évolution de la matière organique. A ces déterminations, on peut joindre la réaction, le degré de saturation, la couleur, l'épaisseur de l'horizon marqué par l'humus. Toutes ces données peuvent s1 expr irner par
des chiffres précis, facilement reproductibles avec le minimum d'erreur. Elles permettent de caractériser rapidement et simplement les horizons organiques du sol. Elles ont été retenues, par leur caractère objectif, par diverses classifications. b). Tentatl:ves de fractionnement. Elles ont été pratiquées depuis longtemps, en U.R.S.S. et en France, particulièrement au Centre de Pédologie biologique de Nancy (DUCHAUFOUR et ses collaborateurs). DUCHAUFOUR(I) indique que "les méthodes de fractionnement utilisées sont souvent approximatives et difficiles à interpréter". Des constatations du même genre ont souvent été faites en particulier par PONOMAREVA!2) ou Mac CARTHy(3). D'où le besoin, formulé par ce dernier d'une concertation internationale pour harmoniser les techniques d'extraction et les définitions des produits obtenus. Il apparaît, en effet, que des solutions variées sont
(1). L'essentiel des définitions présentées ci-après provient du plus récent traité de DUCHAUFOUR, 1977 ; (2). PONOMAREVA, 1964, 1969 ; (3). Mac CARTHY, 1976.
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utilisées pour traiter les matières organiques et que le contrôle des modifications subies en cours d'opération est difficile. On donne, ci-après, les principales fractions telles qu'elles sont exposées par DUCHAUFOUR(I).
Acides fulviques (AF) et acides humiques (AH) sont extraits par une solution de pyrophosphate de sodium ou de soude diluée. Les acides fulviques ne sont pas précipitables par les acides (S04H2 N) tandis que les acides humiques sont précipitables par les acides. On distingue deux types d'acides humiques. Les acides humiques bruns, peu condensés, qui sont relativement labiles. Lors de l'électrophorèse sur papier, ils migrent vers l'anode (JAQUIN) (2) . Les acides humiques gris, plus fortement condensés, liés à l'argile, ne migrent pas ou très peu lors de l'électrophorèse sur papier; ils résistent à la biodégradation. La fraction non extractible correspond à l'humine qui représente 50 à 70% de la matière organique totale. DUCHAUFOUR(3) a reconnu plusieurs sortes d'humines :
Rumine h~rit~e ou résiduelle (H ), est encore très proche de la ma3 tière organique fraîche. Elle forme des liaisons peu stables avec l'argile elle peut être séparée par l'action des ultrasons et par densimétrie.
Rumine d'insolubilisation, provient de la précipitation et de l'insolubilisation irréversibles des précurseurs solubles. On la sépare en deux: une fraction HI extractible à la soude après traitements (HCI-HF, dithionite) ; l'autre H2 non extractible.
Rumine microbienne, résulte de néoformation microbienne en milieu très actif (polysaccharides, polyuronides, aminosucres).
Rumine évoluée (par maturation) : humine à noyaux aromatiques très fortement polycondensés, pauvre en groupements fonctionnels et résistant aux réactifs habituels d'extraction. Malgré les difficultés signalées par DUCHAUFOUR, ces différentes fractions sont extraites des horizons humifères des sols et peuvent être (1). DUCHAUFOUR , 1977
(2). JAQUIN, 1964
(3). DUCHAUFOUR, 1973.
29
utilisées dans la recherche de la caractérisation. On trouve souvent dans la littérature les termes d'acides fulviques, acides humiques gris et bruns et humine. Mais correspondent-ils aux définitions ci-dessus
Il n'y a que
rarement des tentatives de fractionnement de l'humine. Par conséquent, dans l'état de choses actuel, le recours à ces fractions humiques se heurte à deux difficultés : - La première concerne la méthodologie de l'extraction, de la caractérisation et enfin, ce qui nous intéresse particulièrement ici, la définition précise de chaque fraction. Il apparaît tout à fait souhaitable que la standardisation des méthodes préconisée par Mac CARTHy(I), puisse intervenir. - La seconde concerne l'insuffisance des données. Dans divers pays, ou laboratoires, ces fractions ont été étudiées (U.R.S.S., FRANCE, CANADA, ALLEMAGNE par exemple). Mais, il est certain que les déterminations manquent dans beaucoup de pays et sur beaucoup de sols(2). L'examen de la matière humifiée n'est pas encore
fait
systématiquement, comme il l'est pour
les constituants minéraux. Il ne le sera que lorsque la première difficulté sera surmontée. Par conséquent, beaucoup de travail attend les organiciens du sol pour combler le retard qui sépare encore l'identification et la caractérisation des constituants minéraux et organiques. En attendant, il semble donc préférable de s'en tenir au pourcentage de carbone, à l'épaisseur, à la couleur et au degré de saturation de l'horizon humifère.
3.3. LE PEDON. SUBDIVISIONS MAJEURES. Le pédon s'étend verticalement jusqu'à la roche-mère, ou au matériau originel(3) . Il est constitué d'horizons stratifiés dont la formation et la succession s'expliquent par des processus strictement pédogénétiques. Ces horizons contribuent à l'identification des sols; ils peuvent donc servir de critères dans l'établissement de la classification.
(1). Mac CARTHY, 1976 ; (2). Diverses déterminations ont été faites en Afrique par DUCHAUFOUR et DOMMERGUES, 1963, PERRAUD, 1971, THOMANN, 1963, 1964 etc .. Il ne semble pas qu'il en soit de même dans le reste du monde intertropical.; (3). cf. pages 12 et 13 de ce texte.
30
Les horizons sont définis par toutes leurs caractéristiques macroet micromorphologiques, physiques et chimiques. Mais, tous ces éléments n'ont pas à être utilisés ensemble en vue de la classification; on recherchera la
ou les caractéristiques spécifiques qui permettent de distinguer
un horizon ou un sol d'un autre horizon ou d'un autre sol. Dans ce projet, il ne sera plus fait expressément référence à la terminologie ABC D qui s'avère trop étroite pour caractériser et identifier tous les horizons, même en leur ajoutant des indices et des lettres supplémentaires(I). Ces lettres ont, en effet, une implication génétique particulière qui suppose que nous connaissons parfaitement les processus de leur formation. Faute de cette certitude, nous préférons classer les horizons d'après leurs caractéristiques, plutôt que sur des hypothèses quant à leur genèse. On peut subdiviser le pédon en quatre parties différentes qui peuvent ne pas être toutes présentes en même temps : opganique, humifèpe, minépaZe diffépen~iée,
matépiau opigineZ eton terminera par la roche-mère.
LA PARTIE ORGANIQUE comporte une accumulation de matière organique, bien distincte à l'observation, de la partie humifiée ou minérale différenciée et située à la partie supérieure du pédon. Cette matière organique peut être transformée (les matériaux d'origine végétale ou animale ne sont plus reconnaissables) ou non et en partie incorporée à la matière minérale. Les teneurs en carbone organique sont élevées (les teneurs sont précisées plus loin) ; la matière organique joue dans l'horizon le rôle essentiel. Les horizons de cette partie du pédon constituent les opganons. LA PARTIE HUMIFERE. La matière organique est transformée et existe en quantité modérée, par rapport aux horizons précédents, et aux constituants minéraux auxquels elle est bien intégrée. La couleur plus sombre de cette partie du profil (noire, grise, brune) est dûe à cette matière humifiée. Le ou les horizons de cette partie constituent les humons.
(1). Mais la correspondance peut être faite sans difficulté.
31
LA PARTIE MINERALE DIFFERENCIEE se distingue de la partie humifère par sa couleur souvent plus vive qui est due à une moindre teneur en carbone organique et qui est propre à celle des constituants minéraux. Elle se distingue, aussi, du matériau originel par son organisation proprement pédologique qui résulte de un ou plusieurs processus de formation du sol. Certains horizons peuvent contenir encore des teneurs importantes en matière organique humifiée. La distinction entre les horizons humifères et minéraux est donc relative. Les horizons de cette partie minérale du profil constituent les minéralons. L'ensemble des parties organique, humifère et minérale différenciée constitue le solum(I). Certains pédons ne présentent pas de minéralons. Le solum est alors constitué seulement par un ou plusieurs organons ou humons. On propose l'adjectif amérisé (non subdivisé) pour désigner un tel solum, par opposition à un solum différencié ou complexe où plusieurs minéralons peuvent exister. LE
~~TERIAU
ORIGINEL est le matériau meuble de la partie inférieure du pédon,
sous-jacente au solum et essentiellement minérale. Il provient souvent de la roche sous-jacente par simple division mécanique et/ou une altération chimique et biochimique sans qu'il apparaisse de modification profonde de la structure de la roche-mère (sous l'effet de la pedoplasmation(2». Il peut y avoir deux, ou plusieurs
matériaux originels superposés. La dis-
tinction entre le matériau originel et les autres parties du pédon est essentie lle. a) Le matériau originel se distingue aisément des humons par la présence seulement en traces, de matière organique et par l'absence de transformation structurale importante due à l'activité biologique. b) Entre le matériau originel et les minéralons, la distinction est parfois difficile. C'est le cas notamment d'altérations très poussées ou de sols dérivant de "pédolites" (3) • Dans ce cas, les constituants du matériau originel et des minéralons sont quasi-identiques. La distinction entre les deux ne peut être faite que sur la base d'une modification de la structure.
(1). Soil Survey Hanual, USDA, 1951. Dans certains cas, des blocs de roche intacte (co~e basalte ou calcaire) peuvent être inclus dans le solum. (2). FLAC .• , CADY et NETTLETON, 1968 ; (3). cf. page suivante.
32
c) Relativement à une roche sédimentaire, dure ou non, le matériau originel se reconnaît à l'état notable de division des matériaux, accompagnée d'une pénétration des racines, ou de la transformation des minéraux ou d'une redistribution de
s~ls.
d) La surimposition de caractères propres à d'autres processus pédogénétiques tels que l'accumulation (de sesquioxydes de fer et aluminium, d'argiles, de silice amorphe, de carbonates et sulfates de calcium et magnésium, de sels plus solubles), suivie, éventuellement d'une faible cimentation ou d'un début d'hydromorphie (taches ou marmorisation) ne doit pas être suffisante pour masquer l'empreinte originelle de la roche; sinon, il s'agirait de minéralons. e) Il n'est pas toujours certain que le solum dérive du matériau sousjacent mais d'un matériau analogue. C'est le cas d'apports (loess ou cendres volcaniques), qui transformés en sols ne manifestent pas toujours de contraste évident avec le matériau sous-jacent. On propose de distinguer deux grandes catégories de matériaux originels. Les uns sont formés en place et dérivent de la roche située au dessous :
aZté~ite
les autres ont été formés ailleurs et ont été redéposés
par les eaux ou le vent: pédoZite(I).
- AZtéPite. La structure et la nature de la roche-mère sont bien reconnaissables. L'altérite provient d'une désagrégation et/ou d'une altération chimique de la roche-mère. Il n'y a pas eu de déplacement de la masse altérée par rapport à la roche-mère située au-dessous. On dira que la structure(2) de la roche est conservée.
- PédoZite. Il s'agit d'un mélange de constituants de sols et de roches, ayant subi un transport plus ou moins long par les eaux, par les glaces ou par le vent. Le pédolite n'a pas subi de modification par diagenèse(3) (ni compaction, ni cimentation, ni recristallisation, ni métasomatose) qui peut affecter les roches sédimentaires. Il a perdu la structure originelle, mais a conservé les minéraux secondaires et primaires. Les alluvions fluviatiles, les loess en sont les représentants les plus remarquables.
(1). GERASIMOV, 1971 :"The geological products of destruction and redeposition of modern and ancient soils, to a certain extent, presenting properties acquired in the process of soil formation". ; (2). MILLOT et BONIFAS, 1955 ; (3).cf. JUNG, 1963, pages 58 à 60.
33
LA ROCHE-MERE est la roche sous-jacente du sol, qui en dérive le plus souvent. Lorsqu'il n'y a pas de relation apparente entre la roche et le sol situé au-dessous, on parlera de "Bed-rock". Il apparaît intéressant de distinguer deux catégories de roches-mères. Les Primarolithes ne contiennent pas de constituants minéraux pédologiques, tels que sels, oxydes et hydroxydes, ou minéraux argileux mais unlquement des constituants des roches éruptives ou métamorphiques formés en profondeur, instables dans les conditions de surface, et susceptibles de fournir, par transformation ou synthèse, des constituants pédologiques. Les Sédimentolithes contiennent, seuls ou en mélange, des constituants analogues à ceux fonnés dans les sols, mais ils ont subi, à un degré variable, la diagenèse. Toutefois, par dissolution, désagrégation, ils sont susceptibles de livrer aux sols des constituants minéraux comme des minéraux argileux, des oxydes, des hydroxydes dont ils héritent tout fait, des roches sédimentaires (grès, calcaires, marnes).
\ 1
Partie organique
Organons
Part ie humi fère
Humons
Partie minérale différenciée
Minéralons
1\00
'501um
Pédon
\
E,B
1
1 ~Iatériau
\_originel
Pétron
Roche-mère ou Bed-rock
Tableau 1.
Partie minérale non ou peu différenciée
I)Altérite C
1 Pédolite
Primarolithe 5édimentolithe
Les principales subdivisions du Pédon.
D
ou
1\0
))
4.
LES
HORIZONS
4.1. NOMENCLATURE DES HORIZONS.
les noms proposés pour désigner les horizons sont inspirés de ceux, déjà nombreux, de la littérature(I). Il en a été créé de toutes pièces, lorsque ceux qui existent ne paraissent pas convenir. On propose, pour chacun d'eux une définition aussi simple et précise que possible. Il leur est donné, le plus souvent, un nom se terminant par le suffixe -on, comme andon ... , ferbisialliton ... , oxydon ... etc, suivi d'un ou plusieurs adjectifs ou précédé d'un préfixe. la liste présentée ci-après n'est nullement considérée comme exhaustive
il est envisagé d'adopter ou de créer de nouveaux noms chaque fois
que la nécessité s'en fera sentir. De même, il sera toujours possible d'ajouter des adjectifs destinés à qualifier les horizons. l'objectif recherché dans ce domaine étant la précision sans nuire à l'euphonie. Un certain nombre de critères chiffrés figurent dans la caractérisation des horizons. Ce sont très souvent ceux de la SOIl TAXONOMY ou de la liste des unités de la légende FAO/UNESCO, 1974. Ce sont ceux qui paraissent les meilleurs aujourd'hui. Il va de soi qu'ils sont revisables et peuvent être modifiés au cours de l'élaboration de la classification. les définitions d'horizons données ci-après ne sont valables que dans le cas de pédons simples, c'est-à-dire, sans recouvrement de cendres volcaniques, d'alluvions, de colluvions ...
le cas de profils complexes sera traité
avec chaque classe.
(1). Par exemple, CHATELlN et MARTIN, 1972 USDA, 1976 ; FAO/UNESCO, 1975.
FITZPATRICK, 1971
36
4.2. LES HORIZONS ORGANIQUES.
Les horizons organiques ou
o~ganons
sont des horizons de surface
caractérisés par l'accumulation de matière organique. Leur fraction fine contient plus de 307. de matière organique totale, s'il y a plus de 307. d'argile, ou plus de 207. de matière organique totale, s'il n'y a pas d'argile(I). Pour les teneurs intermédiaires, on calculera les teneurs en matière organique correspondante. La matière organique totale exclut tout ce qui est tronc d'arbres, branches et autres fragments ligneux, qui sont considérés comme inertes, pour ne retenir que les débris de feuilles, tiges ou racines, non ligneux. On distingue quatre types d'organons(2) : 1° - ORGANON FIBRIQUE. Cet organon contient plus de 507. de matières organiques fibreuses (en volume). Une fibre est un fragment de tissu végétal qui est suffisamment grand pour être retenu par un tamis de maille 100 (O,15mm de diamètre). Cette fibre doit avoir une structure cellulaire reconnaissable. Le matériel est dispersé dans une solution d'hexamétaphosphate de sodium avant tamisage. Des fragments de dimension supérieure à 2 cm doivent pouvoir s'écraser entre les doigts, sinon ils sont à compter comme fraction grossière. La densité apparente est généralement très faible (0,1). La teneur en eau à saturation est très élevée 850 à 30007. (par rapport à l'échantillon séché à 105°). 2° - ORGANON FOLIQUE. Cet organon contient plus de 507. (en volume) de débris organiques feuilletés ou empilés. Ces matières organiques dérivent essentiellement de feuilles, de brindilles ou branches de faible taille et reconnaissables. Les caractéristiques physiques sont analogues à celles de l'organon fibrique. 3° - ORGANON HEMIQUE. Cet organon contient 10 à 507. de matières organiques fibreuses ou foliacées. Les caractéristiques sont intermédiaires entre celles des organons fibrique et folique d'une part, et saprique d'autre part. Quand on frotte la matière organique, elle s'effrite rapidement. La densité apparente varie de 0,07 à 0,18. La teneur en eau, à saturation varie de
(1). Cas de sols très sableux par exemple. (2). Pour plus de détails, se référer à la SOIL TAXONOMY p. 65 à 67. à laquelle l'essentiel des définitions a été emprunté.
37
450° à 850° (par rapport à l'échantillon séché à 105°). 4° - ORGANON SAPRIQUE. Cet organon contient moins de 10% de matières organiques à forme originelle reconnaissable. La densité apparente est supérieure à 0,2. La teneur en eau à saturation, est inférieure à 450% (par rapport à l'échantillon séché à 10SO).
On distingue d'après l'épaisseur l'organon pachique, si l'épaisseur est supérieure à 18 cm. l'organon leptique, si l'épaisseur est inférieure à 18 cm. On distingue d'après le degré de saturation l'organon eutPique, si le degré de saturation est supérieur à SO%. - l'organon
dyst~ique,
si le degré de saturation est inférieur à SO%.
Des précisions supplémentaires peuvent être apportées dans l'appréci '1tion du degré de saturation (cf. S9 ) .
Correspondance entre les organons et d'autres horizons organiques a). sols mal drainés, b). sols bien drainés. a - Tou~be oligot~ophe.
Organon (fibrique, folique, hémique ou saprique)
pachique ou
leptique ; dystrique ou perdystrique.
-
To~be mésot~ophe.
Organon (fibrique, folique, hémique ou saprique)
pachique ou
leptique ; eutrique ou pereutrique. Le caractère dystrique ou eutrique est ici particulièrement important. b -
Mo~
(cf. CPCS 1967, DUCHAUFOUR, 1977).
Organon complexe folique-hémique-saprique perdystrique.
(généralement) leptique
38
4.3. LES HORIZONS HUMIFERES.
Les horizons humifères ou humons, sont des horizons de surface, ou situés immédiatement sous des organons, et contenant plus de matière organique que les horizons sous-jacents. La matière organique est sous forme d'humus (le matériau organique originel n'est pas reconnaissable) ; elle est incorporée(l) et liée à la matière minérale. L'humon se manifeste par sa couleur, par une teneur en matière organique supérieure à celle de l'horizon sous-jacent et par une structure différente. Ce changement de structure, et la situation dans le profil, sont particulièrement importants et permettent de rattacher certains horizons contenant de la matière organique aux minéralons (c'est le cas des cheluvions de podzols, de certains argilons de diverses classes). La matière minérale liée à l'humus peut être constituée de minéraux primaires ou secondaires. On distingue deux sortes d'humons
: le sombron et le pallidon, aux-
quels on adjoint l'épiminéralon et l'épilithaltéron. a. SOHBRON. Le sombron est un humon contenant 1 à 30% de matière organique, si de 1 à 18% s'il est sableux. Pour les sols argilo-
l'horizon est argileux
sableux, on calculera la teneur en proportion. Il est dit le "chroma" humide est
~
1,5 et la "value" sèche
~
mé~ique
lorsque
2,5.
Le sombron est dit normaZ lorsque le "chroma" humide est compris entre 1,5 et 4,0 et la "value" humide < 4,0 et la "value" sèche < 6,0. Le sombron est dit pachique si l'épaisseur est supérieure ou égale à 18 cm, Zeptique si l'épaisseur est inférieure à 18 cm.
Le sombron est "hypel'pachique" s'il y a plus de 1% de carbone sur plus de 100 cm. Il est dit eutrique ou dystrique selon que le degré de saturation est supérieur ou inférieur à 50%. b. PALLIDON. Le pallidon est un horizon qui contient plus de 0,5% de matière organique. (1). La juxtaposition des matleres organiques et minérales peut s'observer à l'oeil ou à la loupe. On les sépare facilement par vannage ou liqueurs
denses. L'incol'poration s'accompagne d'une liaison entre les phases organique et minérale qui ne peut être détruite sans l'altération d'une des phases.
39
La couleur est plus claire que celle du sombron ("chroma" et "value" plus élevés: chroma humide> 4, value sèche> 6,0). Le pallidon est dit pachique si l'épaisseur est supérieure à 18 cm leptique si elle est inférieure à 18 cm. Il est dit eutrique ou dystrique, selon que le degré de saturation est supérieur ou inférieur à 50%. c. EPIMINERALON(!). EPILITHALTERON(2). Les horizons de surface qui n'ont pas assez de matière organique pour être qualifiés de sombron ou pallidon, et/ou qui n'ont pas de couleur suffisante pour être distingués d'un minéralon sont des épiminéralons, ou d'un altéron sont des épilithaltérons. On peut appliquer aux termes sombron ou pallidon des qualificatifs tels que alloPhanique(3), andique, bisiallitique ••• pour exprimer la présence de constituants minéraux caractéristiques. Ces qualificatifs sont employés lorsque le pédon ne présente pas de minéralon (solum amérisé). Correspondance entre sombrons et quelques horizons humifères (cf. CPCS, 1967, DUCHAUFOUR, 1977).
Mull Mull Mull Mull Mull
calcique - sombron pachique ou lep tique saturé. calcaire - sombron pachique ou leptique, pereutrique. eutrophe - sombron pachique ou leptique, eutrique. acide (et moder) - sombron pachique ou leptique, dystrique. tropical - pallidon ou sombron, pachique ou leptique, dystrique ou perdystrique.
4.4. LES HORIZOOS MINERAUX 00 MINERAIŒS.
4.4.1. PRINCIPES DE DENOMINATION. Les horizons minéraux, ou minéralons, forment la partie du solum située immédiatement au-dessous d'organons ou d'humons. En cas d'absence d'humon, la partie supérieure du minéralon, qui contient un peu de matière organique, est nommée épiminéralon. Lorsqu'elle n'est pas distinguable (1). cf. p. 38
; (2). cf. fiS
(3). Ces termes sont définis plus loin.
40
visuellement avec sûreté du minéralon proprement dit, seules interviennent la teneur légèrement supérieure en matière organique, la position dans le pédon et éventuellement la modification de la structure. Tous les minéralons sont réunis en de grands ensembles d'après leur constitution minéralogique et, notamment, la nature de leurs minéraux secondaires. Ces grands ensembles ne sont pas des horizons tant que leur organisation n'a pas été définie. minéralon
= constituants
+ organisation
(substantifs)
(adjectifs)
Ces minéraux peuvent être le produit d'une altération'1n situ", du fait de la pédogenèse. Mais, ils peuvent aussi être hérités d'une altération ancienne et mis en place dans le matériau originel; ou bien résulter d'une synthèse dans une roche sédimentaire. Le choix et le classement de ces ensembles minéraux ne sont pas quelconques. Ils résultent de la répartition des minéraux dans les altérations supergènes et dans les sols et tiennent compte des conditions naturelles de leur formation. Aussi, ces constituants sont considérés comme spécifiques des différents ensembles naturels qu'ils contribuent à définir. De plus, ces minéraux ont des propriétés particulières qui conditionnent l'organisation, les propriétés physiques et chimiques des sols(l) auxquels ils appartiennent, et déterminent leur comportement. La nature des constituants spécifiques qui définissent chaque ensemble est exprimée par un substantif particulier. Nous avons retenu douze ensembles diagnostiques dénommés par un substantif qui rappelle la nature des constituants : haZon. thion. suZfon. gypson. aaPboxyton. andon. bisiaZ-
Ziton. (Ou
(ou fe~siaZZiton), monosiaZZiton. fermonosiaZZiton oxydon et ahéZuvion. On peut préciser la nature du cons-
fe~bisiaZZiton
fe~~aZZiton),
tituant dominant en accolant au nom du matériau un préfixe particulier comme KaoZife~~aZZiton
ou
fe~rioxydon
Mais un horizon n'est véritablement défini que par l'adjonction de l'organisation particulière de ses constituants. On ajoutera donc au nom de chaque ensemble minéral un (ou plusieurs) qualificatifs qui servent à préciser la nature de l'horizon, pour tenir compte de sa différenciation particulière. (1). Parmi celles-ci: densité apparente, teneur en eau, capacité d'échange de bases, réaction, couleur etc ...
41
Par exemple
Bisialliton orthique, ou argilanique ou carboxique. Ferralliton graveleux ou gleyique ou induré •.• Des précisions complémentaires sur la microstructure, sur le complexe absorbant peuvent être apportées à l'aide d'autres adjectifs.
Ferralliton orthique aluminique Bisialliton colonnaire natrique On donne ci-après la définition des substantifs utilisés pour les matériaux et celle rtes adjectifs utilisés dans la désignation des horizons. 4.4.2. LES ENSEMBLES MINERAUX; PRINCIPAUX SUBSTANTIFS CORRESPONDANT A UNE CONSTITUTION PARTICULIERE DU MATERIAU ET DIAGNOSTIQUE D'UNE CLASSE OU SOUS-CLASSE. HALON(I) correspondant à un matériau répondant aux critères suivants
Constituants : correspondent à des sels plus solubles que le gypse tels que : chlorure de sodium, chlorure de magnésium, chlorure de potassium, chlorure de calcium ; sulfate de sodium, sulfate de magnésium ; carbonate et bicarbonate de sodium. Cette liste n'est pas exhaustive et peut comprendre divers sels mixtes tels que la carnallite, la polyhalite etc ..•
Caractérisation: La conductivité de l'extrait de pâte saturée doit être supérieure à 8 mmhos à 25°. THION(I) correspond à un matériau contenant des produits où le soufre est à l'état réduit et répondant aux critères suivants:
Constituants : correspondent à des sulfures ou polysulfures de métaux comme le fer et/ou à du soufre élémentaire (plus de 0,75% de soufre à l'état de sulfure ou natif).
Caractérisation : Le pH est sur le terrain le plus souvent proche de la neutralité; il s'acidifie très vite, par exposition à l'air de l'échantillon, jusqu'à pH 3,5.
(1). Les adjectifs correspondant à ces substantifs sont respectivement halique, sulfuré.
42
- . . . SULFON (1 ) correspond a- un materlau contenant d es pro d ultS aCldes ou- le soufre est à l'état oxydé et répondant aux critères suivants
Constituants : des sulfates ferriques particuliers (Fe 3+ et alcalins jarosites) et de l'acide sulfurique libre. Caract~risation
: Identification des jarosites par ions constitutifs et
couleur en taches jaunes ('hue"> 2,5Y ; 'I::hroma"> 6) ; un pH < 3,5. - . d aux crlteres . . GYPSON ( 1) correspond a- un materlau qUl. repon SUlvants
Constituants: contient du sulfate de calcium, généralement à l'état de gypse.
CaracMrisation
La teneur en sulfate de calcium doit être, en moyenne,
de plus de 15%. Le sulfate de calcium secondaire se reconnaît - macroscopiquement par des formes d'accumulation telles que
pseudo-mycé-
liums, amas, nodules, croûtes etc ••• - microscopiquement, par des accumulations de sulfate de calcium (gypsanes), autour des vides, de grains de sable, de racines et dans la masse du plasma. CARBOXYTON(I) correspond à un matériau répondant aux critères suivants
Constituants : carbonates de calcium et/ou de magnésium secondaires (il peut y avoir exceptionnellement, des teneurs appréciables en baryum ou strontium). Caract~risation
Les teneurs en carbonates secondaires doivent être, en
moyenne, supérieures à 15%. Le calcaire secondaire se reconnaît : - macroscopiquement, par des formes d'accumulation telles que pseudo-myceliums, amas, nodules, croûtes etc ••. - microscopiquement, par des accumulations de calcaire (calcitanes) autour de vides, de grains de sable, de racines et dans la masse du plasma.
(1). Les adjectifs correspondant à ces substantifs sont respectivement acidosulfaté, gypsique, carboxique.
43
ANDON(I) correspond à un matériau qui répond aux critères suivants
Constituants: L'andon est formé surtout de minéraux secondaires amorphes(2) et/ou cryptocristallins et très hydratés. Il s'agit surtout de silicates (allophanes, imogolite, hisingérite), de silice (opale), d'hydroxydes de fer et aluminium très fins (goethite, lépidocrocite, maghémite, magnétite, gibbsite, boehmite). Ces constituants forment des complexes organo. . (J) . mlneraux stab l es avec l es aCl'd es humlques
Caractérisation : - Caractéristiques géochimiques majeures. a). La proportion de silicates secondaires cryptocristallins, ou amorphes, relativement à l'ensemble des phyllosilicates doit être d'au' moins 50%. b). La proportion de substances amorphes ou cryptocristallines, très finement solubles relativement à la fraction inférieure à
2~
doit être d'au
moins 50%. L'estimation de ces constituants amorphes pour laquelle il est proposé en annexe des méthodes analytiques, est encore délicate et insuffisamment testée. Elle peut être remplacée et/ou complétée par un certain nombre de tests de terrain ou de laboratoire dont la spécifité n'est pas absolue; mais la présence de plusieurs d'entre eux est de nature à permettre l'identification. a) sur le terrain Morphologie : couleur très foncée des horizons, texture apparente limoneuse, structure peu développée, consistance très friable, peu ou pas adhésif, peu plastique (les autres caractéristiques morphologiques sont développées plus loin; il est essentiel d'identifier de manière tactile les produits amorphes, et surtout de ne pas les confondre avec des produits argileux). b) au laboratoire(4) - Diffraction des rayons X
le diagramme de la fraction fine ne présente
souvent aucune raie (ou pic) nette de produits cristallisés en dehors des minéraux primaires.
(1). L'adjectif correspondant à ce substantif est allophanique (2). Aux rayons X, pas de pics caractéristiques, mais des bosses. (J). cf. HETIER, 1975 ; MOINEREAU, 1977. (4). cf. la note de G. SMITH de 1978 : "Preliminary proposaI for reclassification of andepts and some andic subgroups".
- Analyse thermique différentielle
le diagramme thermique présente un pic
endothermique important à 150-160·
ce pic n'est pas caractéristique en
présence d'halloysite ou de smectites. La capacité d'échange de cations est très fortement dépendante du pH. La capacité d'échange mesurée à pH 4,0 et à pH 9,0, et rapportée à la
c
terre fine, présente une variation relative (par rapport à la mesure à pH 9,0) d'au moins 507.. 6 CEC CEC (pH 9) x 100 > 50 Le rapport
charge variable CEC pH 8,2
est> 0,7
ou CEC pH 8,2 est mesuré pour le chlorure de baryum tamponné à la triéthanolamine et la charge variable est la différence entre CEC pH 8,2 - (bases échangeables + Al échangeable). Les mesures de CEC sur le sol total doivent être effectuées sans séchage, sans destruction de matière organique, sans extraction d'hydroxydes. c
La mesure de CEC effectuée sur la fraction
3,5, et que la réaction au chlorure de baryum est positive, on utilisera l'adjectif hypoaaidosuZfaté.
- Gypsique : se dit d'un horizon qui contient 15Z et plus de sulfate de calcium secondaire. Si les teneurs en sulfate de calcium sont supérieures à 50%, on utilise l'adjectif hypergypsique. Si les teneurs en sulfate de calcium sont inférieures à 6% avec une réaction positive au chlorure de baryum, on utilise l'adjectif hypogypsique.
- Carboxique : se dit d'un horizon qui contient 15%
e~
plus de carbonate
de calcium et/ou magnésium secondaire. Si les teneurs en carbonate sont supérieures à 50%, on utilisera l'adjectif hyperaarboxique. Si les teneurs sont inférieures à 15% de carbonate mais, avec une réaction nette à l'acide, on utilisera l'adjectif hypoaarboxique. Caractéristiques dues aux ions fixés sur le complexe absorbant. (N.B. Ces caractéristiques peuvent s'accompagner d'autres, mais celles-ci sont évoquées sous d'autres rubriques).
- Eutrique : se dit d'un horizon dont le degré de saturation est égal ou supérieur à 50% ; hypereutrique (ou pereutrique) s'applique à un degré de saturation supérieur à 90% ; saturé s'applique à un horizon hypereutrique où un excès de sel (comme chlorure de sodium, gypse ou calcaire) est présent.
- Dystrique : se dit d'un horizon dont le degré de saturation est inférieur à 50% ; hyperdystrique (ou perdystrique) lorsque le degré de saturation est inférieur à 10%.
- Natrique : se dit d'un horizon où les teneurs en sodium échangeable sont telles que
Na rx
100 > 15%, où le SAR est supérieur à 13 et où la conducti-
vité électrique (EC) est inférieure à 20 rnrnhos.
62
- Aluminique : se dit d'un horizon où les teneurs en aluminium échangeable (extrait par le chlorure de potassium normal) sont mesurables. On propose les termes suivants
..
Al
- Al Wn'Lm.que : Al+S
= 10 à 50
x 100
Al Al+S
- Hyperaluminique
x 100
50 à 100
: se dit d'un horizon où le rapport Ca/Mg est < 1.
-
Magn~sique
-
Calco-magn~sique
: se dit d'un horizon dont le complexe absorbant est
dominé par des ions calcium et magnésium et qui n'est ni natrique, ni aluminique, ni magnésique (l'indication de cette caractéristique peut être omise).
- Hyperoaide
se dit d'un horizon dont le pH (eau) est inférieur ou égal
à 4,9.
- Acide: se dit d'un horizon dont le pH (eau) est supérieur à 4,9 et inférieur ou égal à 6,6.
- Neutre: se dit d'un horizon dont le pH (eau) est supérieur à 6,6 et inférieur ou égal à 7,3.
- Basique: se dit d'un horizon dont le pH (eau) est supérieur à 7,3 et inférieur ou égal à 8,7.
- Alcalin: se dit d'un horizon dont le pH (eau) est supérieur à 8,7. - Calcarique
se dit d'un horizon faisant effervescence avec l'acide et
contenant du carbonate de calcium diffus d'origine primaire ou secondaire. Caractéristiques liées à la
pr~sence
d'eau dans un pédon ou un horizon.
- Volume d'eau utile: Il se définit par la différence entre l'eau retenue par le sol à pF 3,0 moins l'eau retenue par le sol à pF 4,2. Volume d'eau utile : 5 à 10%
Faible
10 à 147-
Moyen
14 à 20%
- Fort
- Droinage : Deux notions doivent être distinguées. La première caractérise la présence effective d'eau dans un sol; cette présence est due beaucoup plus à des conditions topographiques que
63
pédologiques proprement dites. C'est le drainage externe. Très bon
La teneur en eau du sol est rarement au-dessus de la capacité au champ.
Bon
La teneur en eau ne dépasse la capacité au champ que pendant de courtes périodes. Aucun horizon n'est modifié, le matériau originel peut l'être.
Assez bon
La teneur en eau dépasse la capacité au champ une partie notable de l'année. Des taches apparaissent dans les minéralons.
Mauvais
Le sol est saturé une longue partie de l'année.
Très mauvais
Présence d'eau libre à moins de 36 cm presque toute l'année.
La deuxième concerne le comportement d'un pédon ou d'un horizon qui vient d'être mouillé (par la pluie ou par irrigation). Il s'agit alors du
drainage interne. On estimera la vitesse de filtration par une technique appropriée (Müntz). Vitesse de filtration Rapide Moyenne Lente
> 100 mm/sec 20 à 100
< 20
Caractéristiques liées à la présence sur le sol ou à l'intérieur de pierres ou de roches. - La Rochosité : concerne la présence de roches à la surface du sol où elles sont susceptibles de gêner le passage d'engins agricoles . . Faiblement rocheux : quelques affleurements suffisants pour modifier le labour. Affleurements séparés de 100 à 30 mètres et couvrent 2 à 10% de la surface. - Modérément rocheux: Suffisamment rocheux pour gêner le labour, et rendant le sol favorable aux pâturages ou plantes herbacées. Les affleurements sont séparés de 10 à 30 mètres et couvrent 10 à 25% de la surface.
64
• Très rocheux: Tout emploi de machines agricoles est exclu, à l'exception d'outils légers. Le sol peut être pâturé ou laissé en fôret. Les affleurements sont séparés de ) à 10 mètres et couvrent 25 à 507. de la surface. • Excessivement rocheux
Aucun emploi de machines n'est possible; le sol
est à laisser en pâturage extensif ou en forêt. Les affleurements sont séparés de moins de ) mètres et couvrent 50 à 90% de la surface. • Affleurement de roche : Quand plus de 90% de la surface est occupée par la roche. La
: concerne la présence de pierres à l'intérieur du pédon.
Pie~osité
Faiblement pierreux
Présence de quelques pierres ne gênant pas la culture.
Modérément pierreux
Présence de pierres en quantité suffisante pour
apporter une gêne à la culture. • Fortement pierreux
Présence de pierres gênant la culture. Un épierrage
est nécessaire. Présence de pierres gênant la culture. Un fort
· Très fortement pierreux épierrage est nécessaire.
• Excessivement pierreux: Il y a trop de pierres pour qu'aucune culture soit possible. Caractérisation des pentes. La pente est exprimée en % et s'applique au versant sur lequel est observé le pédon. 0
Plat cij:c.
\..o.x rA
pente très douce
,A pente douce
/-l.'- " A pente modérée 'f.{,( ..,.-: { "./, A pente forte A pente très forte ().l ~ 1· Abrupte
Désignation des couleurs Charts".
à 0,5%
0,5 à 2% 2
à 57.
5
à 97.
9
à 15%
15
à )07.
)0
à 607.
Elle s'effectue d'après les "Munsell "oil Color
65
On utilise les termes suivants
- Noir ou métanique : S'applique à toute couleur dont le "chroma" humide est inférieur ou égal à 1,5 et dont la "value" est inférieure ou égale à 2,5.
- Sombre: Cette appellation s'applique aux horizons humifères dits "sombrons", et correspond à toute couleur dont le "chroma" humide est inférieur à 4,0 et dont la "value" humide est inférieure ou égale à 4,0 et la "value" sèche est inférieure ou égale à 6,0.
- Gris : Couleur figurant sur toutes les planches et correspondant à un "chroma" inférieur à 2 et à une "value" supérieure à 3.
- Rouge : Couleur figurant sur les planches 5YR et plus rouges (sur la planche 5YR la "value" humide est inférieure ou égale à 5,0, le "chroma" humide est inférieur ou égal à 4,0), mais qui ne correspondent pas à la définition du noir.
- Brun : Couleur figurant sur la planche 5YR (value humide supérieure à 5,0 ; "chroma" humide supérieur à 4,0) ainsi que les planches 7,5YR, JOYR, 2,5Y où le mot "brown" figure dans la désignation comme substantif et où le "chroma" est supérieur à 2,0.
- Jaune: Couleur figurant sur les planches 7,5YR, 10YR, 2,5Y, 5Yoù les mots "yellow" et "olive" figurent dans la désignation comme substantifset où le "chroma" est supérieur ou égal à 2,0.
4.5. LE MATERIAU ORIGINEL.
Ce matériau correspond au pédolite et à l'altérite subdivisés en un certain nombre cl' uni tés
(1) ou ALTERONS qui sont regroupés en trois
catégories principales : Lithattérons, isattérons et attérGns mixtes. LITHALTERON - Un lithaltéron résulte de la division d'une roche avec peu ou pas de produits d'altération chimique. Sur le domaine(2) observé, il doit y avoir moins de 15% de matériaux altérés. Divers lithaltérons peuvent être distingués, comme:
(1). lieu être (2).
La FAO/UNESCO. 1974, considère que le mater1au originel ne donne pas à formation d'horizons. L'on considère ici que l'altération ne peut dissociée des processus de formation du sol. Domaine observé: on apprécie une surface sur un profil.
66
- Un lithalt~ron meuble qui peut être : arénique (formant une arène) ; silteux (formé de produits fins de 2 à fins que
50~)
; argileux (formé de produits plus
2~).
- Un lithaltAron dur où l'altéron est formé de blocs et cailloux, sé;larés par des fentes. ISALTERON - Cet altéron résulte de la transformation chimique, sans modification du volume initial de la roche (d'où le nom d'altération isovolume). Sur le domaine observé, il doit y avoir plus de 85% de matériaux altérés. Par ailleurs, il ne doit pas y avoir plus de 15% de ce domaine transformé par pédoplasmation. Lorsque celui-ci augmente, il s'agit d'un altéron mixte, voire d'un minéralon. Caractéristiques de
l'isalt~ron.
- Isochrome : de couleur homogène - Bariol~ : avec taches de couleurs et formes variables R~ticul~ : avec taches colorées en réseau - Sph~ro!dal : altération hétérogène en écailles sphériques autour de boules de roches encore dures (basalte ou granite p. ex.)
- Lamellaire : altération hétérogène, en plaquettes (schistes, marnes, certains calcaires). Lorsqu'on observe une distribution modérée de produits secondaires, c'est-à-dire que la structure de la roche n'est pas oblitérée, on pourra ajouter: carboxique, gypsique, halique, silicique, ferrique etc .•• ALTERON MIXTE - Il s'agit d'un altéron qui contient, en même temps que des produits de l'altération, des fragments de roche peu ou pas altérés; ou bien d'un altéron qui commence à être modifié par la différenciation pédologique. a} Transition vers la roche-mère : intergrade entre un lithaltéron et un isaltéron : on parlera
d'ambialt~ron,
si le domaine observé contient de
15 à 85% de fragments de roche-mère. b} Transition vers les minéralons ou humons.
67
- Le minéralo-altéron est un intergrade entre altéron et minéralon. Sur 0 à 85% du domaine observé on note des modifications dues à des processus pédogénétiques autres que l'accumulation de matière organique humifiée.
- L'humo-altéron est un intergrade entre un altéron et un humon. L'altéron contient plus de 0,5% de matières organiques et la structure de la roche est transformée.
- L'épialtéron est un horizon de surface, situé au sommet d'un altéron mais qui s'en différencie: a- par une faible teneur (moins de 0,5%) de matière organique, b- par une teneur en matière organique légèrement supérieure (plus de 0,1) de celle de l'altéron.
CONCLUSIONS. L'ensemble des processus de formation du sol ont abouti à la formation des constituants du sol, à la fois organiques et minéraux et aussi à l' organisation de ces constituants et la différenciation en horizons. Les uns et les autres ont été définis, dans les pages qui précèdent, par la mise en oeuvre de méthodes de mesure et d'observation appropriées, derrière lesquelles s'efface la personnalité du pédologue. Ils peuvent maintenant servir à la constitution de la classification elle-même.
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
69
5.
PRINCIPES TAXA)
ET
ELEMENTS
DE
LA
CLASSIFICATION
(ou
5.1. INTRODUCTION. Avant d'exposer le système qui suit, il convient d'en donner les objectifs et les principes. a) La classification doit répondre à deux objectifs distincts. L'un peut être qualifié de scientifique, l'autre d'utilitaire. Le premier objectif concerne l'identification du sol à l'aide de ses caractéristiques propres, dans un langage universel qui permet la comparaison avec d'autres
5015
et de les ranger dans la classification. Ces don-
nées sont de trois ordres: les constituants, l'organisation des horizons et les propriétés physiques et chimiques. Le deuxième objectif concerne la détermination des caractéristiques particulières du sol et celles de son environnement qui permettront d'orienter son utilisation ou de préciser certaines conditions de sa genèse et de son évolution. La séparation de ces deux objectifs apparaît indispensable. Le premier concerne l'inventaire des caractéristiques fondamentales d'un sol qu'en tout état de cause, il faut toujours connaître pour l'identifier, le distinguer des autres et aussi pour l'utiliser. Le deuxième est beaucoup plus variable et dépend plus précisément du mode d'utilisation que l'on peut envisager pour le sol. Les utilisations agricoles, pastorales ou forestières sont certainement les plus importantes. Mais les exigences des différentes cultures possibles sont loin d'être les mêmes et d'être connues avec précision. Les manières de traiter un sol, en vue d'une utilisation déterminée, surtout dans la zone intertropicale, ne sont découvertes que peu à peu, après bien des essais infructueux. Mais il existe d'autres manières d'utiliser un sol, comme par exemple d'y construire des voies de communication, des bâtiments publics et privés, d'y enfouir des canalisations de liquides ou de gaz, d'y installer des parcs etc ... Les données à connaître sont tellement variées qu'on
70
ne peut en dresser la liste à l'avance. Certes, il peut y avoir recouvrement des deux types de caractéristiques car il va de soi que les premières ont aussi un intérêt pour la mise en valeur. Mais les secondes dépendent d'un choix utilitaire et ne peuvent être connues qu'au fur et à mesure de l'avancement des connaissances. b) La classification doit posséder une struature et une cohérence qui la rendent facilement utilisable et donc mémorisable. Il apparaît alors utile que les critères diagnostiques de même ordre, figurent toujours au même niveau(I). Dans un système de portée locale, ou régionale, on peut tout faire pour accommoder les sols et les caractères que l'on pense importants ou primordiaux. Dans un système à vocation universelle, cette pratique n'est pas souhaitable. Il faut décider quel niveau conviendra à un critère donné et s'y tenir. Ceci doit permettre d'introduire, dans le système, tout nouveau venu, et implique qu'une hiérarchie des critères soit établie et que l'on puisse prévoir, même sommairement, la manière dont s'effectueront les extensions envisageables. c) Une hiérarahie est nécessaire, car on ne saurait présenter tous les critères en même temps, même si l'on pense pouvoir leur attribuer une importance identique. C'est le cas pour les constituants et l'organisation du sol en horizons, qui en sont les manifestations les plus évidentes. Il apparaît préférable, pour des raisons variées, de donner la première place aux constituants. J. Ceci n'est pas nouveau et existe depuis longtemps dans bien des clas-
sifications. On remarque que dans le système C.P.C.S., les pédologues français ont placé, pour les andosols, les sols à hydroxydes, les sols ferrallitiques, les sols halomorphes, les constituants minéraux au premier rang des critères permettant leur identification. Les caractéristiques morphologiques proprement dites n'apparaissent qu'au niveau des groupes et des sous-groupes. Dans la "SOIL TAXONOMY", les classificateurs américains en font autant avec les constituants organiques et minéraux, pour les oxisols, les spodosols et les histosols(2). Hais, ce qui est différent ici est que cette démarche est suivie systématiquement, au premier niveau de la classification. s'il est, en
(1). Ceci n'est pas réalisé dans le cas d'une classification pragmatique, comme la Soil Taxonomy. (2). Et se proposent d'en faire autant pour les "andisols".
71
effet, normal que l'on attache une importance particulière à la kaolinite et aux hydroxydes, il ne l'est pas moins d'attacher une importance identique aux minéraux argileux 2/1, 2/1/1 (smectites, illites, vermiculites, chlorites, .. ) 2. Au cours de la pédogenèse, ce sont les constituants (matières organiques, minéraux argileux, sesquioxydes) qui se forment les premiers. Ceci peut ne pas sembler net dans certains sols de la zone tempérée, mais c'est une évidence en zone intertropicale où l'altérite est souvent démesurée par rapport au solum. Celui-ci ne peut se développer, le plus souvent, que lorsque le matériau originel (altérite ou pédolite) existe. Mais, bien entendu, les processus d'altération se poursuivent pendant la différenciation et l'évolution des horizons. 3. Les constituants du sol sont responsables d'un nombre élevé de caractèristiques. La première et la plus anciennement utilisée par les pédologues, est la couleur qui est due à la matière organique, aux minéraux argileux, aux sesquioxydes, aux sels. Les constituants déterminent également pour une large part la structure, la consistance, la cimentation, propriétés auxquelles on fait appel, parfois de manière imprécise, pour caractériser le sol. 4, Les constituants sont le reflet des facteurs de formation du sol. En effet ils sont le produit de l'action des facteurs bioclimatiques sur une roche-mère, et ils sont influencés par le drainage. Enfin, ils sont, lentement mais sûrement, modifiés avec le temps. Ils présentent toutefois, à l'exception des sels les plus solubles et aussi de la matière organique, une stabilité particulière. C'est pourquoi, on observe souvent un certain déphasage entre les conditions actuelles de l'environnement et le couple constituants-morphologie. 5. Par ailleurs, et ceci traduit une situation nouvelle qui n'existait pas au moment de l'établissement de la plupart des classifications, il est possible d'identifier avec sûreté(l) les constituants minéraux du sol, grâce aux techniques nouvelles qui ont été généralisées ces dernières années (diffraction des rayons X en particulier). Il est même possible de
(1). Pendant longtemps, seules les méthodes chimiques brutales ont été disponibles. Même si elles ont été utilisées avec brio par LACROIX, DE SIGMOND ou HARRISON etc .. ,' elles n'ont pu fournir que des renseignements très incomplets.
72
déterminer certains constituants de manière quantitative. De plus, à l'identification directe, il est possible d'adjoindre une identification qu'on peut qualifier d'indirecte, en se servant de propriétés propres à certains constituants (surface spécifique élevée des produits amorphes, gonflement des minéraux argileux 2/1, densité apparente, teneur en eau ••. ). Pour les diverses raisons évoquées précédemment, il a donc paru préférable de classer les sols en commençant par la nature de leurs constituants, puis par la morphologie de leurs horizons. Ensuite, au troisième rang, on fera apparaître certaines caractéristiques physiques et chimiques qui en explicitent le comportement. Au quatrième rang, on prendra en ligne de compte d'autres caractéristiques destinées à donner des indications sur l'orientation qu'on peut donner à son utilisation, et utiles pour l'explication de leur genèse. Mais, il est certain que les trois premiers ensembles de critères doivent être pris en compte pour définir le sol correctement, à un instant donné. C'est alors que celui-ci trouvera son identité et que l'on fera apparaître les unités naturelles. Toutes les unités nouvelles à découvrir devront y être incluses sans problème particulier.
5.2. NIVEAU 1 - LES CONSTITUANTS.
Les constituants sont utilisés pour les divisions fondamentales, les classes; ils servent également à l'intérieur de celles-ci, pour les sous-classes. Ces constituants sont ordonnés de la manière suivante - Minéraux primaires, peu ou pas transformés altérables ou non. - Matière organique brute. - Sels de solubilité et propriétés variées. Sels solubles. Ex. : halite, sulfures, jarosites. Sels moyennement solubles. Ex. : gypse. Sels peu solubles. Ex. : carbonates de calcium et/ou magnésium. - Complexes allophanes + matière organique.
73
- Minéraux argileux en lattes ou phyllites 2/1/1 ou 2/1. sans sesquioxydes de fer avec sesquioxydes de fer - Minéraux argileux phylliteux 1/1. sans sesquioxydes de fer avec sesquioxydes de fer - Oxydes et hydroxydes. - Complexes matière organique, fer et aluminium. Les constituants énumérés ci-dessus sont ordonnés, en fonction des principes de formation des sols généralement admis. On débute par les minéraux primaires non altérés. La matière organique brute a été placée à un niveau très proche. Ensuite, on a rangé les classes d'après les groupes de constituants diagnostiques, dans un ordre de résistance de plus en plus grande à l'altération: les sels et les allophanes d'abord, les minéraux argileux 2/1/1 et 2/1, puis les minéraux argileux 1/1. Une distinction importante, basée sur une teneur, a été établie entre les sols qui contiennent des oxydes de fer libres et ceux qui n'en contiennent pas ou peu. Puis viennent les oxydes et pour terminer les complexes matièresorganiquarmétaux. Ceux-ci ont été placés en dernier, car il a été estimé qu'un podzol pouvait se former à partir de n'importe lequel des groupes de constituants précédents. De plus, on considère que cette séquence était difficilement réversible sauf pour les sels et certains minéraux argileux dans des conditions de mauvais drainage.
LES PRINCIPALES CLASSES. 1. Les PrimarosoZs contiennent, de manière dominante, des minéraux primaires ou des roches fragmentées ou non. Il n'y a pas d'altération chimique: on observe des lithaltérons, mais pas d'isaltéron . pas de minéralon. Une certaine accumulation de matière organique est possible, mais la quantité de matière minérale secondaire qui l'accompagne doit être limitée. 2. Les OrganosoZs résultent d'une forte accumulation de matière organique peu ou pas transformée, reposant sur un substrat quelconque, avec ou sans eau.
74
3. Les SeLsoLs contiennent en quantité importante des sels(I). Les subdivisions dans cette classe sont fondées sur la nature de ces sels. 4. les AndosoLs contiennent des silicates secondaires cryptocristallins qui confèrent aux sols des propriétés particulières. Ils dérivent, le plus Bouvent de roches volcaniques pyroclastiques. 5. Les BisiaLsoLs contiennent des minéraux argileux en lattes ou phylliteux 2/1/1 ou 2/1 avec une faible quantité de sesquioxydes de fer libres. 6. Les FerbisiaLsoLs contiennent des minéraux argileux en lattes ou phylliteux 2/1/1 ou 2/1, associés à des sesquioxydes de fer libres. 7. les MonosiaLsoLs contiennent des minéraux argileux 1/1 dominants sans sesquioxydes de fer libres. 8. Les FermonosiaLsoLs contiennent des minéraux argileux 1/1 dominants mais avec des sesquioxydes de fer libres. 9. Les OxydisoLs sont caractérisés par la présence quasi-totale d'oxydes ou hydroxydes de métaux variés, sans minéraux argileux. 10. Les PodzoLs résultent de l'élimination de minéraux argileux et sesquioxydes de fer et aluminium de la partie supérieure du pédon, tandis qu'en profondeur apparaissent des complexes de matière organique de fer et aluminium.
LES SOUS-CLASSES. Elles sont définies par les variations dans la nature des constituants d'une classe. Ces variations peuvent apparaître à deux niveaux et il peut s'agir : a) Soit de distinctions au sein des constituants minéraux ou organiques dont les propriétés et/ou les conditions de genèse sont bien différentes servant à la définition d'une classe. On parlera alors de "grande sous-cLasse".
(1). Il est rappelé que le mot "sel" a ici son sens le plus général et comprend des constituants de solubilité très différente.
75
b) Soit de la présence de constituants servant habituellement à la définition d'une autre classe. On parlera alors de "sous-classe" ; il s'agit dans ce cas de véritables intergrades. Les cas où, dans le même
pédon deux ou plusieurs ensembles sont
présents à différents niveaux seront examinés dans la IIème partie, au niveau de chaque classe. A - Les grandes sous-classes. Dans le cas de selsols, par exemple, les grandes sous-classes résultent de la présence dominante d'une catégorie précise de sels. - Halisols
présence dominante de sels solubles
chlorures, sulfates,
carbonates alcalins. - Thiosols : présence dominante de sulfures ou de soufre. - Sulfosols Gypsisols
présence dominante œ'sulfate de fer et acide sulfurique libre. présence dominante de sulfate de calcium.
- Carboxysols : présence dominante de carbonate de calcium et/ou de magnésium. A l'intérieur d'une classe définie par la présence de plusieurs constituants, il peut être utile, lorsque cela est possible, de préciser la nature de l'un d'eux, surtout lorsque la présence de celui-ci a des répercussions sur les propriétés des sols. Par exemple, dans les ferbisialsols, il est intéressant de distinguer les goethi-ferbisialsols des hémato-
ferbisialsols ; dans les fermonosialsols, les kaoli-fermonosialsols des halloysi-fermonosialsols ; dans les oxydisols, les ferri-oxydisols des alli-oxydisols. B - Les sous-classes. La présence, dans le même pédon de plusieurs ensembles de constituants peut se produire dans un certain nombre de classes. Par exemple : Lorsque les sels sont présents dans le pédon dans la position et en quantités voulues les sols sont classés dans les selsols quels que soient les autres constituants. Mais dans de nombreux cas, l'épaisseur de l'horizon salin, la quantité de sels insuffisante, la position de l'horizon salin dans le pédon, ne permettent pas le classement dans la classe des selsols. On parlera dans
76
le cas d'accumulation calcaire dans un ferbisialsol d'un - carboxy-ferbisialsol
ou bien de
- ferbisialsol carboxique En écrivant par exemple : hémato-ferbisialsol carboxique, on donne des précisions complémentaires sur la sous-classe. En dehors du cas des sels, la présence de plusieurs ensembles de constituants caractéristiques dans le même pédon n'est pas très fréquente. Dans la très grande majorité des cas, un bisialsol, un ferbisialsol, un fermonosialsol, renferment les constituants de la classe dans le solum et dans l'altérite ou le pédolite. Lorsque cela n'est pas le cas, c'est la quantité différente et leur position dans le pédon qui décideront du choix de la classe.
5.3. NIVEAU II - LA MORPHOLOGIE.
Au niveau de la morphologie, on s'efforce de prendre en compte tous les horizons observés depuis la surface du sol jusqu'à la roche-mère. On note successivement les humons, minéralons et altérons, lorsqu'ils sont accessibles. Mais, il est certain que dans la zone intertropicale, les altérons peuvent ne pas être visibles, avec les moyens ordinaires de la prospection. Aussi, pour la classification des sols, trois niveaux d'observation sont priviligiés. 1 • De 0 à 60 cm - Ce niveau correspond à la partie du sol la plus fréquemment travaillée dans un but agricole. On l'appellera: Suprasol. 2. De 60 à 200 cm - Ce niveau correspond à la partie profonde du sol qui est le plus souvent accessible à l'observation avec les moyens normaux de la prospection(I). On l'appellera: Infrasol. 3. Au delà de 200 cm - Ce niveau correspond à la partie profonde du sol qui n'est accessible que grâce à des circonstances exceptionnelles. On l'appellera : Bathysol. (1). La limite de 2 mètres est celle adoptée par la Soil Taxonomy, mais avec un sens différent.
77
Au cours d'une prospection, on pourra se limiter à une profondeur de deux mètres. Jusqu'au niveau des groupes et sous-groupes, les caractères morphologiques retenus pour la classification devront être observables dans l'infrasol. Par contre, pour une étude et une identification complètes du sol, il sera indispensable de considérer le bathysol. On observe le pédon du haut vers le bas. On fait intervenir successivement, et dans cet ordre, les organons (quand ils existent), les humons, les minéralons, les matériaux originels et/ou les roches-mères. Les humons servent à l'identification des Grands Groupes. Les minéralons servent à l'identification des Groupes et Sous-Groupes. Les matériaux originels et les roches-mères servent à la définition des FamiZZes. GRANDS GROUPES. Les GRANDS GROUPES seront définis par les caractéristiques des humons. Il y a deux grandes catégories: le sombron et le
pallido~qui
sont
définies par leur teneur en carbone organique et leur couleur, complétées par l'épaisseur
~yperpachique,
pachique ou lep tique) et le degré de satu-
ration (eutrique ou dystrique). Un nombre important de grands groupes est ainsi disponible. On peut les expliciter en entier
mais on les écrit plus simplement
en abrégé : - Grand groupe à sombron pachique eutrique ou pachieutrique ou bien grand groupe pachieusombrique. - Grand groupe à pallidon dystrique leptique ou leptodystrique ou grand groupe leptodyspallide. En cas d'absence d'humon, le grand groupe est fondé sur un épiminéralon (p. ex. : épiferbisialliton eutrique ou bien épiferrioxydon dystrique). GROUPES. Les GROUPES sont établis d'après les minéralons présents dans le solum, ou tout au moins dans l'infrasol.
78
Pour chaque classe ou sous-classe, il existe un groupe
améris~
cor-
respondant à l'absence de minéralon. Dans ce cas, l'humon repose alors directement sur un altéron ou la roche-mère. Pour chaque classe ou sous-classe, il existe également un groupe
orthique qui ne présente qu'un minéralon haplique.(I) Mais, il est fréquent d'observer d'autres minéralons différents dans un profil. Chaque groupe sera dénommé d'après un horizon majeur du pédon (qui rappelle un processus de différenciation particulier). Par exemple : - Les groupes argilanique et bulgique correspondent à la présence d'un horizon argilanique ou bulgique ; le groupe hydromorphe à un horizon de gley ou hémigley ; le groupe
indur~ à
un horizon induré.
Lorsque plusieurs horizons correspondant au même minéralon existent dans un pédon, le nom du groupe sera fixé en s'appuyant sur un seul minéraIon majeur. Ce choix sera fixe pour chaque classe et résultera de sa position dans le pédon et de l'importance qu'on lui attribue dans la différenciation du pédon. Par exemple, il faut décider de l'importance relative d'un minéraIon argilanique et d'un minéralon à gley pour choisir entre les groupes argilanique et hydromorphe. On tiendra compte des horizons non retenus pour le groupe, au niveau des sous-groupes. Lorsque le sol est très épais et que tous les horizons ne peuvent être atteints, les groupes seront établis obligatoirement en tenant compte des horizons accessibles dans l'infrasol (cas des fermonosialsols par exemple). SOUS-GROUPES. Les SOUS-GROUPES sont établis : a) En prenant en compte les horizons autres que ceux qui ont servi à l'établissement des groupes. Par exemple, un sol du groupe orthique ou argilanique qui présente sous le minéralon haplique un horizon à hémigley se verra rattacher à un sous-groupe hydromorphe.
(1). et accessoirement un autre horizon qui n'intervient pas au niveau du groupe. Il lui correspond un sous-groupe "modal".
79
b) Les sous-groupes sont formés également à l'aide des adjectifs qui ne servent pas à l'établissement des groupes collDne "arénique", "ferrique", "andique". etc ...
Par exemple, dans le groupe bulgique, peut exister un sous-groupe arénique ou aréno-ferrique. L'adjectif modal s'applique à la désignation d'un sous-groupe, lorsqu'aucune des désignations précédentes ne convient. Il peut s'appliquer à des sols d'un même groupe qui ne peuvent être différenciés autrement que par la couleur. Par exemple : - groupe orthique ; sous-groupe modal rouge - groupe bulgique; sous-groupe modal jaune et rouge - groupe argilanique ; sous-groupe modal brun c) Les sous-groupes seront formés à l'aide des adjectifs qui servent à former les groupes, lorsque les caractéristiques prévues pour les groupes ne sont pas réunies. Par exemple On aura un groupe "graveleux" s'il y a plus de 50% d'éléments de moins de 7,5cm de diamètre sur une épaisseur supérieure à 50cm dans l'infrasol. Si ces conditions ne sont pas remplies, il ne s'agira que d'un sous-groupe graveleux (de 5 à 50% d'éléments de moins de 7,5 cm de diamètre et êpaisseur
iof~rieure
à 50 cm).
Si un horizon de gley ou hémi-gley n'est pas à moins de 30 cm de l'humon, on fera un sous-groupe hydromorphe. FAMILLES. Les FAMILLES sont établies en tenant compte du matériau originel et éventuellement, lorsque celui-ci manque, de la roche-mère associée au sol.
80
On indique le type de matériau originel en spécifiant qu'il s'agit d'une altérite ou d'une pédolite. Par exemple: - isaltérite isochrome de basalte - isaltérite bariolée de gneiss - pédolite silteuse loessique - pédolite sableuse alluviale
5.4. NIVEAU III - CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ET CHIMIQUES.
A ce niveau, on s'efforce de prendre en compte des caractéristiques plus variables que les précédentes et moins stables. Mais, elles permettent d'aller encore plus loin dans la connaissance des sols. Trois subdivisions ont été prévues. LE GENRE est destiné à permettre la caractérisation du complexe absorbant, en apportant des précisions sur le degré de saturation(J), le pH et éventuellement des ions particuliers fixés sur le complexe, comme le sodium, le magnésium et l'aluminium. C'est aussi à ce niveau que l'on fournira, si les données le permettent, des renseignements sur la toxicité (Mn, Al, B etc ••• ) et des carences éventuelles; ainsi que les teneurs en acide phosphorique total ou assimilable. Ces données seront fournies pour le minéralon diagnostique et viendront compléter celles de l'humon. Le TYPE permet de donner des précisions sur certaines caractéristiques physiques. La Texture est fournie pour les 18 premiers centimètres. On rappellera si cette texture se maintient sans changement dans le pédon, ou bien si elle y subit des variations. La désignation de la texture s'effectuera en se référant à un triangle (situé en annexe). La teneur en eau utile est également indiquée ici suivant les données de la page 60.
( 1). cf. page 59.
81
La VARIETE prend en compte essentiellement l'épaisseur et du pédon et des horizons. Le pédon est mince si l'épaisseur est inférieure à 18 cm. moyen
est comprise entre 18 et 60 cm.
assez épais
est comprise entre 60 et 200 cm.
épais
est supérieure à 200 cm.
On changera de variété
si, dans le suprasol, les variations d'é-
paisseur des horizons sont supérieures à 10 cm. Si, dans l'infrasol (de 60 à 200 cm), les variations d'épaisseur des horizons sont supérieures à 20 cm. Si, dans le bathysol (> 200 cm) les variations d'épaisseur des horizons sont supérieures à 50 cm. La SERIE(I) ne sera pas considérée comme une unité taxonomique mais plutôt comme une unité cartographique homogène; tous les pédons d'une série présentent le même arrangement d'horizons, la même composition, couleur, structure, consistance (ces données sont déjà fournies par les niveaux l et II), mais aussi la même épaisseur des horizons, la même réaction (données fournies au niveau III). Un changement de genre, type ou variété entraîne automatiquement un changement de série. La série porte un nom géographique se rapportant au lieu où elle a été définie. A ces niveaux l, II et III, on pense qu'on a pu saisir la plupart des données nécessaires pour caractériser le pédon, en se servant de critères connus pour tous res sors. Si d'autres critères apparaissent nécessaires, de manière systématique, pour tous les sols et horizons, il est toujours possible de décider d'ouvrir une nouvelle rubrique et d'indiquer à quel niveau hiérarchique on va la placer. Le nombre des unités telles que grand groupe, groupe, sous-groupe etc ... n'est pas déterminé ni limité à l'avance. On ne s'enferme pas dans une liste qu'il sera toujours très difficile de modifier ultérieurement. Une unité nouvelle est créée suivant les règles qui ont été énoncées pré(1). En aucun cas, la série envisagée ici n'est équivalente à la "Soil séries" de l'USDA.
82
cédemment. Le nom donné au sol sera forcément variable suivant le degré de précision auquel on veut ou peut parvenir. Il apparaît évidemment assez long si on ne veut pas perdre d'information essentielle(J). Toutefois, si on se reporte à la SOIL TAXONOMY, on constate que le sol n'est pas véritablement caractérisé avant d'avoir atteint le niveau des familles et qu'à ce moment le nom est déjà assez long.
5.5. NIVEAU IV - DONNEES RELATIVES AUX POSSIBILITES D'UTILISATION DU SOL. Ces données sont relatives à deux sortes de caractéristiques. Les premières, les phases, sont relatives aux sols eux-mêmes et résultent de caractéristiques complémentaires intéressant l'utilisation. Les secondes, ou variants, sont relatives à l'environnement Ces deux ensembles de données ont des répercussions directes dans les propositions que l'on peut faire sur l'utilisation du sol. PHASES. La
Rochosit~.
Cette donnée concerne la présence et l'abondance de
roches en surface (cf. p. 6J). La
Pierrosit~.
Cette donnée concerne la présence et l'abondance de
pierres à l'intérieur du profil (cf. p. 62). - Le Drainage. Il y a deux voies : le drainage externe et le drainage interne. Le premier drainage externe concerne la présence effective de l'eau dans un pédon à un moment donné; c'est une caractéristique géographique. Le second drainage interne est une caractéristique propre au sol et concerne son aptitude à évacuer l'eau lorsqu'il est mouillé. Ces caractéristiques sont détaillées pages 6D et61 . - Le
R~gime
hydrique du sol caractérise les relations entre le sol
et l'eau au cours de l'année.
(1). Un travail ultérieur consistera à examiner et proposer une nomenclature abrégée.
83
- Le Régime thermique du sol caractérise la température du sol au cours de l'année. On propose de suivre, dans ce domaine les modes de caractérisation de la SOIL TAXONOMY (pages 51 à 63). A défaut des mesures nécessaires dans la section de contrôle, il est suggéré de les déduire des données de pluie et températures mensuelles des stations les plus proches. - La Pente , exprimée en pour cent, est donnée pour le versant sur lequel est examiné le sol (cf. page 62). VARIANTS. - Le
Mod~le
climatique. Celui-ci concerne le type de climat dans
la zone du pédon étudié. Il s'exprime dans un système normalisé (Koppen, Thornthwaite, Gaussen ••• ou autre) qui permettent des corrélations à distance. On pourra y ajouter, si elles sont disponibles, des données sur l'insolation, la durée d'enneigement, le risque de gel etc •.• - La Végétation qui occupe le sol étudié. On exprimera le type de végétation avec les termes d'un code. Le mode d'utilisation du sol Le
mod~le
géomorphologique du lieu où est observé le sol, sera donné
dans les termes d'un code. Les résultats d'expérimentation agricole et pastorale,quand ils existent.
5.6. EXPRESSION DES RESULTATS.
Le sol est examiné en détail sur le terrain ; il donne lieu non seulement à une description, mais également à l'examen de son environnement. son extension géographique est déterminée. Un nom provisoire, basé sur une particularité locale (ville ou village, rivière, montagne etc ... ) lui est attribué, pour le remémorer. Aucune classification définitive ne peut intervenir à ce moment, car les éléments essentiels du sol ne sont pas tous connus. Un échantillonnage complet des divers
hori~ons ~ui
auront été recon-
nus intervient alors. Les échantillons récoltés feront l'objet des détermina-
84
tions habituelles telles que : analyse mécanique, étude du complexe absorbant, détermination du fer libres, des sels, s'il y a lieu. Un certain nombre d'échantillons seront préparés en vue de l'identification des constituants minéraux. Celle-ci sera faite de manière systématique si la zone n'a jamais été étudiée jusqu'alors. Si la zone est déjà connue, un petit nombre d'échantillons seulement sera soumis à l'analyse minéralogique. Ce n'est qu'en possession de l'ensemble des résultats de toutes les analyses entreprises, et en association avec les observations morphologiques que l'on pourra donner un nom définitif au sol. On peut à ce stade envisager deux modes d'expression des résultats. Le premier peut être appelé le profil synthétique, le second correspond à
la classification proprement dite. PROFIL SYNTHETIQUE. Le profil synthétique correspond à l'expression des deux, ou parfois des trois, premiers niveaux de la classification. Il correspond à la présentation des trois parties essentielles du pédon, si celles-ci sont accessibles, ou bien seulement à l'infrasol. Les trois parties essentielles du pédon sont séparées par térieur de chaque partie les différents horizons sont séparés par
Il. A l'in1. Chaque
horizon est désigné par les substantifs correspondant à la caractéristique de base suivie d'un ou plusieurs adjectifs, dont la liste provisoire a été présentée précédemment. On peut ainsi atteindre soit le sous-groupe, soit la famille. Les ensembles suivants sont extraits de l'annexe 2 où l'on peut retrouver l'ensemble des données morphologiques ou analytiques. 1. Sol ferrallitique orthique sur ankaratrite. Pallidon dystrique lep tique
Il
Ferralliton modal rouge
Il
Isaltéron
d'ankaratrite. 2. Sol ferrallitique orthique sur calcaire. Sombron eutrique pachique du Miocène.
Il
Ferralliton modal rouge
Il
Calcaire dur
85
3. Sol ferrallitique lessivé sur migmatite. Pallidon eutrique leptique Il Ferralliton modal jaune 1 Ferralliton argilanique rouge Il Isaltéron de migmatite. 4. Sol brun lessivé sur micaschiste. Pallidon eutrique pachique Il Bisialliton argilanique brun Il Isaltéron de schiste à biotite. CLASSIFICATION PROPREMENT DITE. On peut, si on le désire, s'arrêter au stade précédent qui permet de donner un aspect synthétique en fournissant les données constitutives (incluses dans le substantif ferralliton ou bisialliton) et morphologiques. Mais, il est toujours souhaitable de fournir le maximum d'information scientifique sur le pédon examiné. Les trois premiers niveaux devront être fournis obligatoirement. Une souplesse relative devra être accordée pour le quatrième niveau, si l'on ne veut pas trop alourdir l'expression du sol. Exemples : 1. Classe Sous-classe
Fermonosiallitique Gibbsitique
Grand groupe
Leptodyspall ide
Groupe
Orthique
Sous-groupe
Modal rouge
Famille
Isaltérite d'ankaratrite.
Genre
Acide, dystrique
Type
Argileux
2. Classe Sous-classe
Fermonosiallitique Halloysitique
Grand groupe
Pachieusombriq ue
Groupe
Orthique
Sous-groupe
Modal rouge
Famille
Sur calcaire dur
Genre
Neutre, hypereutrique
Type
Argileux
86
3. Classe
Fermonosiallitique
Sous-classe
Kaolinitique
Grand groupe
Leptodysombrique
Groupe
Argilanique
Sous-groupe
Jaune et rouge
Famille
Isaltérite de migmatite
Genre
Acide, hyperdystrique
Type
Argilo-sableux
4. Classe
Bisiallitique
Sous-classe
,
Grand groupe
Mixte Pachieupallide
Groupe
Argilanique
Sous-groupe
Modal brun
Famille
Isaltérite de schiste à biotite
Genre
Acide, eutrique
Type
Argilo-sableux
DONNEES SUPPLEMENTAIRES POUR L'UTILISATION DU SOL. Aux données précédentes on ajoutera les suivantes, susceptibles d'orienter l'utilisation et la mise en valeur du sol. 1. Phases
Moyennement profond ; non rocheux ; non pierreux
ustique
isothermique ; bon drainage interne et externe. Variants
Climat pluvioptimoaridique malgache; gel. sécheresse 4 mois ; boisement planté ; pente très faible.
2. Phases
Moyennement profond ; quelques roches ; assez pierreux ustique ; isohyperthermique ; bon drainage interne et externe.
Variants
Climat tropical humide; gel non; sècheresseo< 2 mois culture canne à sucre ; pente très faible.
87
3. Phases
Moyennement profond ; non rocheux ; non pierreux ; udique isopythermique ; bon drainage interne et externe.
Variants
Climat subtropical chaud ; gel rare ; sècheresse un à deux mois. ; pâturage extensif ; pente faible.
4. Phases
Phase peu profonde ; non rocheux ; non pierreux ; régime ustique ; isohyperthermique ; drainage i et e bon
Variants
Climat tropical moyen
pâturage extensif ; savane arborée
pente moyenne.
5.7. CONCLUSIONS.
Il résulte des propositions présentées dans les pages qui précèdent que : 1 - Il n'existe pas de liste définitive, qu'on puisse clore, de subdivisions de la classification. On peut en ajouter au niveau voulu, lorsque cela est estimé nécessaire. Il faut alors justifier la nouvelle subdivision et lui donner un nom. 2 - On peut supposer que la liste des classes n'augmentera pas substantiellement, puisqu'elle fait une place à toutes les familles importantes de constituants des sols. Il n'en est pas de même des sous-classes qui peuvent être augmentées s'il apparaît nécessaire de préciser un type particulier de constituant (ultérieurement, au niveau des constituants organiques par exemple). 3 - La liste des grands groupes apparaît de nature à inclure tous les types d'horizons humifères. 4 - Les groupes, déterminés par un minéralon dont l'importance est estimée primordiale dans l'appréciation de la morphologie, ont reçu un nom unique, comme, par exemple, orthique, argilanique, induré. Ceci relègue au rang des sous-groupes les autres minéralons qui peuvent exister dans le même pédon, comme réticulé, hydromorphe etc ••.
88
5 - Le nombre des sous-groupes possibles ne peut pas et n'a pas à être fixé de manière définitive. Il est donc illusoire de vouloir fixer un cadre rigide, puisque les sous-groupes sont prévus précisément pour tenir compte des caractéristiques du solum non exprimées par les unités situées au-dessus d'eux. 6 - Il en est de même du niveau III qui concerne les caractéristiques physiques et chimiques, pour lesquelles la variété est grande au niveau du complexe absorbant. Avec ces trois niveaux, il apparaît que la majorité des caractéristiques fondamentales sur les constituants, la morphologie et les caractéristiques physico-chimiques sont fournies. Si un élément important de caractérisation non répertorié s'avére
né~essaire
et s'il peut être déterminé
partout, on peut toujours l'introduire au niveau voulu. Au niveau IV, sont prévues des données relatives à l'environnement actuel. Il est estimé que leur connaissance est nécessaire et doit être ajoutée à celle des trois premiers niveaux lorsqu'on veut entreprendre l'utilisation des sols. Leur liste n'est pas exhaustive et peut être modifiée à volonté. Aucun langage synthétique analogue à celui mis au point à l'aide de syllabes pour la SOIL TAXONOMY, n'a été proposé. Il faudra prévoir, ultérieurement un système codé (en chiffres et en lettres) destiné à rendre compte des unités qui pourront alors être utilisées par une banque de données. Il reste, enfin, une dernière opération à effectuer, l'appréciation de la genèse et de l'évolution actuelle et future du sol. Il est nécessaire de connaître tout ce qui a été précisé antérieurement sur le sol ; mais cela ne suffit pas. Le pédologue doit maintenant essayer de remonter dans le passé et, reconstituer l'histoire du sol. Il doit se servir de toutes les connaissances qu'il a pu rassembler sur les sols de la région qu'il étudie et tenir compte de l'acquis accumulé au cours des années en étudiant les sols du monde. C'est d'une connaissance géographique aussi large que possible que des relations de cause à effet peuvent être proposées entre les sols et leurs caractéristiques actuelles et les conditions de l'environnement. C'est par la comparaison du complexe sol-environnement étudié, avec d'autres du même
89
genre ou différents, que ces relations pourront être envisagées. c'est alors seulement que des propositions pourront être formulées à la fois sur l'environnement responsable de la formation du sol, sur les
mécanismes permettant d'expliquer les processus qui ont contribué à donner au sol, les constituants, la morphologie et les caractéristiques physiques et chimiques qu'il possède au moment de l'étude.
91
6.
LA
CLASSIFICATION
DES
SOLS
Les sols sont classifiés à l'aide des caractéristiques qu'ils présentent. - Le niveau 1 (classes et sous-classes) est déterminé à l'aide des constituants ou ensembles de constituants. - Le niveau II (grands groupes à famille) est déterminé à l'aide des caractéristiques morphologiques des organons, humons et minéralons. - Le niveau III (genre à série) est déterminé à l'aide de caractéristiques physiques, chimiques des horizons. - Le niveau IV (phases et variants) est déterminé à l'aide de caractéristiques particulières du pédon et de données de l'environnement. En l'absence d'organon et de minéralon, si la teneur en produits secondaires est inférieure à 15%, le sol est classE. dans les FTimarosoZs. - Si le solum présente un organon d'épaisseur et de -teneur en matière organique suffisante, le sol est
classé dans les OrganosoZs.
- Si le sol ne présente qu'un humon, sans minéralon,et contenant au moins
15% de constituants secondaires, le sol sera rangé dans une des huit autres classes. La nature des constituants minéraux ou organo-minéraux orientera le choix de la classe. Si le solum présente un seul ou plusieurs minéralons appartenant au même ensemble minéral, celui-ci déterminera la classe. - Si le solum présente deux minéralons (ou davantage) appartenant à deux ensembles minéraux ou organo-minéraux différents, le choix de la classe sera déterminé par un des minéralons suivant son épaisseur et sa position dans le pédon. Le tableau nO 2 ci-contre permet de déterminer le choix à effectuer.
Le sol examiné est un
~
- Présence d'un organon - Présence d'un organon et autres horizons a) Solum < 60cm b) Solum ~ 60cm - Présence d'un humon seul (ni organon, ni minéralon) - Présence d'un seul minéralon ou de deux minéralons appartenant au même ensemble
Primarosol Si organon est < IBcm
Non
Organosol Si organon est
Si organon Si organon
~ ~
Non
Non
Non
Non
~
1Bcm
3/4 solum 45cm
Selsol
Andosol
Bisialsol
Non
Non
Non
Si organon < 3/4 solum Si organon < 45cm
Non Non
Non Non
Si l'humon est Halique
Si l'humon est allophanique
Si l'humon est bisiallitique
s'il s'agit d'un thion, sulfon, halon, gypson ou carboxyton
S'il s'agit d'un and on
S'il s'agit d'un bisialliton
- Présence de deux minéralons appartenant à deux ensembles différents. 1. Présence minéralon salin dans 60 premiers cm.
Non
Non
Oui
Non
Non
2. Présence induron dans 60 premiers cm.
Non
Non
Non
Non
Non
3. En l'absence de 1 et 2 a) épaisseur du solum est < 60cm
Non
Non
~
'"
b) épaisseur du solum est :::- 60cm
Le minéralon le plus épais est diagnostique Le minéralon le plus épais est dia~nostique sauf si le minéralon supérieur est ~ 60cm, auquel cas il est toujours diagnostique.
Tableau 2.1 Conditions pour qu'un horizon serve à la désignation de la classe.
Le sol examiné est un
4
- Présence d'un organon - Présence d'un organon et autres horizons a) Solum < 60cm b) Solum ~ 60cm
Monosialsol
Non
Non
Non
Non
Non
Non Non
Non Non
Non Non
Non Non
Non Non
- Présence d'un humon seul (ni organon, ni minéralon)
Si l'humon est ferbisiallitique
- Présence d'un seul minéralon ou de deux minéralons appartenant au même ensemble.
S'il s'agit de ferbisialliton
- Présence de deux minéralons appartenant à deux ensembles différents. 1. Présence minéralon salin dans 60 premiers cm. 2. Présence induron dans 60 premiers cm. 3. En l'absence de 1 et 2 a) épaisseur du solum est < 60cm b) épaisseur du solum est >- 60cm
Fermonosialsol
Ferbisialsol
Si l'humon est monosiallitique S'il s'agit de i monosialliton
1
Si l'humon est fermonosiallitique S'il s'agit d'un fermonosialliton
~disol
Si l'humon est oxydique S'il s'agi t d'un oxydon
1
Podzol
Si l'humon est chéluvique S' il s'agit d'un chéluvion
'0
Non Po!tsible
Non
Non
Non
Non
Non
Possible
Possible
possible
Le minèralon le plus épais est diagnostique Le minéralen le plus épais est diagnostique sauf si le minéralon supérieur est ~ 60cm, auquel cas il est toujours diagnostique.
Tableau 2.2. Conditions pour qu'un horizon serve à la désignation de la classe
94
6.1. LES PRlMAROSOLS.
1. DEFINITION - Les Primarosols sont des sols qui ne présentent pas, ou très peu, de différenciation pédologique. Les constituants de la roche-mère n'ont pas subi, ou très peu, d'altération. Il peut y avoir une fai.ble accumulation de matière organique. Le Pédon peut comprendre : - un organon qui, s'il existe, ne peut avoir plus de 18 cm d'épaisseur (et
aU'~oins
2,5 cm), sinon on passe aux oreanosols.
- et/ou un humon. L'un ou l'autre ne peuvent contenir
15~
et plus de produits secon-
daires, sans quoi l'on passe à une autre classe, (minéraux argileux, sesquioxydes, sels ou allophanes). - il n'y a pas de minéralon.
2. CONSTITUANTS -
Constituants opganiques. La matière organique peut être présente, en quantité variable. Elle est faiblement incorporée à la matière minérale
Constituants minéPaux La désagrégation physique est dominante; l'altération chimique est très faible ou absente. Il y a abondance de roches, de fragments de roche, de minéraux primaires altérables ou non. Ces matériaux (roches ou minéraux) peuvent provenir d'une roche "in situ" mais peuvent avoir été amenés par les eaux ou les vents. Les minéraux primaires peuvent être difficilement altérables, comme le quartz. La somme des produits secondaires, dans l'humon, ou l'organon, ne peut pas dépasser 15%. La présence de sels dans l'altérite est possible.
95
3. MORPHOLOGIE -
Organons. Ceux-ci, lorsqu'ils existent, reposent directement sur l'altérite ou la roche-mère. Ils doivent avoir au maximum 18 cm d'épaisseur.
Humons. Ceux-ci doivent contenir moins de 15% de produits minéraux secondaires. Les caractéristiques suivantes peuvent être retenues. a - Couleur
Pas de couleur particulière, souvent grise.
b - Structure
- Fragmentaire, faiblement développée ; particulaire.
c - Texture
- Variable
d - Consistance
- A sec : fragile Humide
e - Porosité
meuble, très friable.
- Poreux à très poreux.
f - Réaction au fluorure de sodium: négative. g - Peut être halique, gypsique, carboxique.
MinéraZons
ABSENTS.
Altérons. Epilithaltérons
fréquents.
Lithaltérons
durs ou meubles (arénique, silteuy ou argileux).
Peuvent être halique, gypsique, carboxique, réticulé.
Roahes-mères : dures ou meubles.
SUBDIVISIONS DE LA CLASSE. Deux sous-classes basées sur la présence ou l'absence de matière organique: primarosols minéraux et primarosols organiques.
Sous-aZasse 1 - PrimarosoZs minéraux. Caractères généraux de la morphologie. - Pas d'organon, ni d'humon, mais - Epilithaltéron Lithaltéron : caillouteux ou en blocs, arénique ou surface rocheuse non fragmentée.
96
Autres divisions : Pas de grands groupes, ni de groupes. Possibilité de sous-groupes, familles, genres.
Sous-classe 2 -
~osols
organiques.
Caractères généraux de la morphologie. - Organon de moins de 18 cm d'épaisseur(I)(2) et/ou - Humon arénique(2) ou psammique. Lithaltéron(2) caillouteux ou en blocs, ou arénique. - Roche. Autres subdivisions Grands groupes, sous-groupes, familles, genres .•.
6.2. LES ORGANOSOLS.
1. DEFINITION - Les Organosols caractérisés par la présence de matière orga-
nique à laquelle ils doivent leurs propriétés essentielles. Ils doivent avoir, à la partie supérieure du solum, un organon. a) S'il n'y a pas de minéralon, l'épaisseur de l'organon doit être égale ou supérieure à 18 cm,
s~ns
quoi on rest. dans les primarosols.
b) Dans le cas où il y a un minéralon : 1 - Si le solum a moins de 60 cm, l'organon doit représenter au moins les
3/4 du solum. 2 - Si le solum a plus de 60 cm, l'organon doit avoir
une é·paisseur
égale ou su?érieure à 45 cm. Si ces conditions ne sont pas remplies, le sol
~st
à placer dans
une autre classe.
(1). Au-d~ssas, ~n p3sse ~ org3aosol;
(2). Dans ces pas 15%.
horizo~s.
13 quantité de produits secondaires ne dépasse
97
2. CONSTITUANTS -
Constituants organiques. La matière organique provient d'arbres ou arbustes, de plantes herbacées (graminées, joncs, cypéracées, sphaignes etc •.. ). Elle comprend, à la fois, des matériaux non transformés, reconnaissables à l'oeil et au toucher et des matériaux transformés dont l'origine n'est pas identifiable. On peut distinguer des matières organiques fibreuses, feuilletées (empilées), ou non reconnaissables. La teneur en matière organique apparaît difficile à fixer. La densité apparente doit être inférieure à 0,1. La teneur en eau doit être supérieure à 800% par rapport à l'échantillon séché à 10S·C. Le rapport CIN doit être très supérieur à \0.
Constituants minéraux. Ces constituants n'ont rien de spécifique. 3. MORPHOLOGIE -
{)rtganons. a - Couleur
- toujours sombre, du noir au rouge.
b - Structure
- fibreuse, feuilletée ou saprique.
c - Porosité
- très forte
d - Réaction au fluorure de sodium
négative.
Minéralons. Quand ils existent, peuvent être variés
bisialliton, ferralliton
etc ...
Altérite ou Pédolite variée, sableuse, argilo-sableuse ou argileuse. La roche-mère peut être un marne, diatomite •.. ).
sédimentolithe (sable coquillier,
98
SUBDIVISIONS DE LA CLASSE. Quatre sous-classes sont proposées(I), basées sur des caractéristiques de la matière organique.
Sous-classe 1 - Organosols fibpiques. Sont ceux qui contiennent plus de 50% de matières organiques fibreuses (en volume).
Sous-cLasse 2 - Organosols foliques. Sont ceux qui contiennent plus de 50% de matières organiques feuilletées ou empilées (volume).
Sous-cLasse J - Organosols hémiques. Sont ceux qui contiennent de 10 à 50% de matières organiques fibreuses ou foliacées.
Sous-classe 4 - Organosols sapPiques. Sont ceux qui contiennent moins de 10% de matières organiques reconnaissables. Autres subdivisions. Pas de grands groupes. Groupes: lorsqu'il y a minéralon. Sous-groupes: d'après la possibilité de l'organon halique. thionique, gypsique ou carboxique. Familles : suivant la nature du matériau ou roche-mère sous-jacent aux organons.
6.3. SELSOLS.
1. DEFINITION - Les Selsols sont caractérisés par la présence de sels, de solubilité variable, qui confèrent aux sols
(1). cf. SOIL TAXONOMY.
leurs propriétés essentielles.
99
- S'il Y a un organon. a) Si le solum a 60 cm d'épaisseur ou moins, l'organon doit représenter moins des 3/4 du solum. b) Si le solum a plus de 60 cm d'épaisseur, l'organon doit avoir moins de 45 cm d'épaisseur. si les conditions précédentes ne sont pas remplies, le sol est à classer parmi les organosols. - Si le solum ne présente qu'un humon, directement au contact d'un altéron, d'une pédolite ou de la roche-mère, cet humon doit être salin(I). - Si le solum ne présente qu'un seul minéralon lié à un humon et/ou un organon, ce minéralon doit être salin(l) et situé au sommet du pédon, sous l'humon ou l'organon ; cet horizon salin doit être épais d'au
~oins
15 cen-
timères et situé dans les 60 premiers centimètres du pédon (suprasol). Si l'épaisseur du solum est inférieure ou égale à 60 centimètres, le sol est un sel sol si l'épaisseur de l'horizon salin est supérieure ou égale 1/4 de celle du solum. Les selsols sont subdivisés en cinq grandes sous-classes, d'après la nature des sels, dans l'ordre suivant: thiosols, sulfosols, halisols, gypsisols, carboxysols 1
2
3
4
5
a) Les thiosols correspondant aux formes réduites, les sulfosols aux formes oxydées. b) Dans le cas de la présence simultanée de plusieurs horizons salins diagnostiques, il est estimé que l'importance à la fois dans la pédogenèse et l'utilisation est traduite par l'ordre donné ci-dessus. Par conséquent, en cas de présence simultanée de sels de la sousclasse
et d'autres sous-classes, la sous-classe déterminante sera tou-
jours 1. Par exemple: - lorsqu'il y a présence simultanée de sulfures et d' halite ; on aura la sous-classe des thiosols haliques ou halithiosols.
(1). Il est rappelé que salin est un terne R"néral s'appliquant sels, indépendamment de leur solubilité.
~
tous les
100
- lorsqu'il y a présence simultanée de gypse et de calcaire, on aura la sous-classe des gypsisols carboxiques ou carboxigypsisols. c) Lorsqu'un type de constituants salins est présent dans le suprasol et un autre dans l'infrasol (en quantité suffisante pour que l'on ait dans l'un et l'autre cas un horizon salin), c'est celui qui est présent dans le suprasol qui détermine la sous-classe ; tandis que celui qui est présent dans l'infrasol détermine un groupe. d) Lorsqu'un deuxième type de constituants salins est présent dans le pédon (dans le suprasol ou l'infrasol), mais en quantité inférieure à celle prévue pour former un horizon salin, la présence de ce deuxième groupe de constituants se traduira au niveau des sous-groupes. 6.3.1. THIOSOLS. J. DEFINITION - Les Thiosols forment une sous-classe des selsols caracté-
risés par un thion, situé à moins de 60 cm de la surface. 2. CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont les suivants - du soufre élémentaire et/ou des sulfures ou polysulfures de fer avec une teneur en soufre dépassant 0,75%. Le pH est acide, ou bien il le devient rapidement par exposition à l'air. 3. MORPHOLOGIE -
Organons et Humons - On connaît divers organons, sombrons et pallidons (rares) eu triques ou dystriques. Min~raZons
- Les minéralons diagnostiques de la sous-classe sont :
Le thion haplique qui contient les constituants diagnostiques et présente les caractéristiques suivantes dont aucune, seule, n'est suffisante pour l'identification. a - Couleur b
Structure
- Uniforme ou tachetée. - Quelconque, à l'exception de prismatique, colonnaire vertique.
101
c - Texture
Quelconque à l'exception de arénique ou psammique.
d - Consistance - A sec : fragile à peu fragile. Humide : friable à ferme. A l'état trempé: fluide. e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Absence de caractères andiques. g - Absence de caractères des horizons argilaniques ou bulgiques. h - Absence d'autres sels que ceux qui définissent le thion. Les autres th ions dérivent du thion haplique par une modification d'un des caractères énumérés ci-dessus. Modification de thion
arénique compact graveleux ou caillouteux vertique, prismatique, colonnaire argilanique ou bulgique carboxique, gypsique ou halique
c d
c b g h
Minéralons diagnostiques d'autres sous-classes
halon, gypson,
carboxyton. Minéralons diagnostiques d'autres classes
bisialliton, ferbisialli-
ton, monosialliton, fermonosialliton. A~térons.
Généralement pédolite.
SUBDIVISIONS DE LA GRANDE SOUS-CLASSE DES SELSOLS THIONIQUES OU THIOSOLS. SOUB-c~asses.
(outre celle à thion seul).
- Thiosol halique ou halithiosol : Les caractères de l'halon apparaissent dès le suprasol. - Thiosol gypsique ou gypsithiosol
Les caractères du gypson appa-
raissent dès le suprasol. - Thiosol carboxique le suprasol.
Les caractères du carboxyton apparaissent dès
102
Grands groupes. Organiques, sombriques ou pallidiques, dystriques ou eutriques.
Groupes. Les groupes suivants sont possibles et ordonnés de manière à ce que la présence d'un horizon caractéristique, correspondant au groupe,
l'emporte sur tous ceux qui le précèdent. · Amérisé - Le solum ne présente pas de thion ; l'humon thionique repose directement sur une altérite, un pédolite ou une roche-mère. • Orthique - Le solum présente un humon et un thion haplique et aucun des minéralons suivants au-dessus de lui dans le suprasol. • Graveleux ou caillouteux - Le solum doit présenter un horizon graveleux ou caillouteux dès le Buprasol. Il doit avoir au-moins 50 cm d'épaisseur et représenter au moins 50% en poids de graviers ou de cailloux. Argilanique ou bulgique - Le solum présente un horizon argilanique ou bulgique débutant dans le suprasol. • Halique - La présence de caractères
hali~ues'se manif~ste
quelque
part dans l'infrasol. • Gypsique - La présence de caractères gypsiques se mariifeste quelque part dans l'infrasol. Carboxique - La présence de caractères carboxiques se manifeste quelque part dans l'infrasol.
Sous-groupes. On peut envisager, au niveau du sous-groupe ; graveleux, caillouteux, lorsque ces caractéristiques se présentent au-dessous du' suprasol. - Arénique, vertique, prismatique, colonnaire, hypohalique, hypogypsique, hypocarboxique, lorsque les caractéristiques correspondantes s'observent dans le suprasol.
103
6.3.2. SULFOSOLS. 1. DEFINITION - Les Sulfosols forment une classe de selsols caractérisés par un sulfon situé dans les 60 premiers centimètres du pédon. 2. CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont - Des sulfates ferriques et alcalins (jarosites), du soufre libre (avec une teneur supérieure ou égale à 0,757.. - De l'acide sulfurique, se traduisant par un pH inférieur à 3,5. 3. MORPHOLOGIE -
Organons et Humons - On connait des organons, sombrons et pallidons, eutriques, dystriques ou saturés. Min~ralons
- Les minéralons diagnostiques de la sous-classe sont :
Le Sulfon haplique contient des constituants diagnostiques et présente les caractéristiques suivantes dont aucune, seule, n'est suffisante pour l'identification. a - Couleur
- Gris tacheté de rouge, brun et surtout jaunâtre.
b - Structure
- Variable, à l'exception de prismatique, colonnaire, vertique.
c - Texture
- Variable, à l'exception d'arénique ou plus sableuse.
d - Consistance
- A sec : fragile à dur Humide
friable à ferme
Trempé
fluide à ferme
(~'consistanee
de beurre").
e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Absence de caractères andiques. g - Absence de caractères de l'horizon lessivé (argilanique ou bulgique). h
Absence d'autres sels que ceux qui définissent le sulfon. Les autres sulfons dérivent du sulfon haplique par une modification
de l'un des caractères énumérés ci-dessus.
104
Modification de suifon
arénique graveleux, caillouteux vertique, prismatique colonnaire argilanique, bulgique sulfuré, halique, gypsique, carboxique
c e b b g
h
Minéralons diagnostiques d'autres sous-classes des selsols
halon,
thion, gypson, carboxyton. Minéralons diagnostiques d'autres classes
bisialliton, ferbisial-
liton, monosialliton, fermonosialliton.
AZtérons. Généralement pédolite.
SUBDIVISIONS DE LA GRANDE SOUS-CLASSE DES SELSOLS SULFONIQUES OU SULFOSOLS.
Sous-cLasses. (outre la sous-classe à sulfon seul). - Sulfosols haliques ou halisulfosols : Les caractères du halon apparaissent dès le suprasol. - Sulfosols gypsiques ou gypsisulfosols
Les caractères du gypson
apparaissent dès le suprasol. - Sulfosols carboxiques ou carboxisulfosols
Les caractères du
carboxyton apparaissent dès le suprasol.
Grands groupes. Organiques, sombriques ou pallidiques
dystriques ou eutriques.
Groupes. Les groupes suivants sont possibles, ordonnés de manière à ce que la présence de l'horizon caractéristique, correspondant au groupe l'emporte sur tous ceux qui le précèdent.
105
· Amérisé - Le solum ne présente pas de sulfon. L'humon sulfonique repose directement sur une altérite, un pédolite ou une roche-mère. · Orthique - Le solum présente un humon et un sulfon haplique et aucun des minéralons suivants n'est présent au-dessus de lui dans le suprasol. · Graveleux ou caillouteux - Le solum doit présenter un horizon graveleux ou caillouteux dès le suprasol. Il doit avoir au moins 50 cm d'épaisseur et présenter au moins 50% en poids de graviers et cailloux. Argilanique ou bulgique - Le solum présert:e un horizon argilanique ou bulgique débutant dans le suprasol. · Thionique, halique, gypsique, carboxique - La présence de caractères haliques, gypsiques, carboxiques se manifeste dans l'infrasol.
Sous-groupes. On peut envisager, au niveau du sous-groupe: graveleux, cail-
louteux, lorsque ces horizons se présentent dans l'infrasol. - arénique, prismatique, colonnaire, vertique. - sulfuré, hypohalique, hypogypsique, hypocarboxique lorsque les caractères correspondants s'observent dans le suprasol et/ou l'infrasol. 6.3.3. HALISOLS. 1. DEFINITION - Les Halisols forment une grande sous-classe des selsols, caractérisée par un halon présent en toute saison et situé à moins de 60 cm de la surface.
2. CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont les suivants chlorure de sodium, sulfate de sodium, carbonate et/ou bicarbonate de sodium, chlorure, sulfate de magnésium. La conductivité de l'extrait de pâte saturée doit être supérieure ou égale à 8 mmhos à 25°.
106
Il n'y a pas de critère particulier concernant les minéraux argileux ou les sesquioxydes. Il n'y a pas de constituant organique spécifique.
3. MORPHOLOGIE -
Humons - On connait divers sombrons et pallidons
plusieurs
grands groupes sont possibles. Min~raZon8
- Minéralons diagnostiques de la classe.
Le HaZon hapZique contient les constituants diagnostiques et présente les caractéristiques suivantes dont aucune, seule, n'est suffisante pour l'identification. a - Couleur b - Structure
- Uniforme, quelconque. Fragmentaire ; exclure
massive, colonnaire, pris-
matique, vertique. c - Texture d - Consistance
Quelconque à l'exception de
arénique ou psammique.
- A sec : friable à dur Humide : friable à ferme.
e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur. g - Absence de caractères andiques. h - Absence de caractères de l'horizon argilanique ou bulgique. i - Absence d'autres sels que ceux qui définissent le halon. Les autres haZons dérivent de l'halon haplique par modification d'un des caractères ci-dessus : Modification de Halon
arénique massif compact graveleux encroûté à gley à hémig.ley ver tique argilanique ou bulgique carboxique, gypsique
c b d e d f f b h
i
107
Min~ra~ons
-
Bous-a~asses
- d'autres
diagnostiques d'autres : : gypson, carboxyton, thion, sulfon.
a~asses
A~t~rons
: bisialliton, ferbisialliton, mono et fermonosialliton.
: généralement pédolite.
SUBDIVISIONS DE LA GRANDE SOUS-CLASSE DES SELSOLS HALIQUES OU HALISOLS. On pourra, lorsque cela est possible, préciser la nature des sels et indiquer qu'il s'agit de chlorures, sulfates, bicarbonates et que le métal dominant est le sodium ou le magnésium ou le calcium. Par exemple halisols à chlorure de sodium, ou halisols chlorosulfatés sodico magnésiens. Les
sous-a~asses
sont : (outre la sous-classe à halon seul)
- halisols gypsiques ou gypsihalisols. Les caractères du gypson apparaissent dès le suprasol. - halisols carboxiques ou carboxihalisols. Les caractères du carboxiton apparaissent dès le suprasol.
Grands groupes. Sombrons, pallidons, épiminéralons sont connus
avec prédominance
de pallidons.
Groupes. Les groupes suivants sont possibles, ordonnés de manière à ce que la présence d'un horizon caractéristique correspondant au groupe l'emporte sur tous ceux que le précèdent . . Amérisé - Le solum ne présente pas de halon. L'humon halique repose directement sur un altéron ou sur une roche-mère. Orthique - Le solum présente un humon et un halon haplique. Massif - Le solum présente un halon compact dès le suprasol, avec au moins 50 cm d'épaisseur.
108
• Hydromorphe - Le solum présente un gley ou hémi-gley dans les 30 premiers centimètres sous l'humon. · Graveleux ou caillouteux - Le solum doit présenter un horizon graveleux dès le suprasol. Il doit avoir au moins 50 cm d'épaisseur et plus de 50% en poids de graviers (ou cailloux). • Argilanique ou bulgique - Le solum présente un horizon argilanique ou bulgique dès le suprasol. · Planique - Le solum présente un horizon éluvié et un horizon argilanique ou bulgique dans l'infrasol. Encroûté - Le solum présente un halon encroûté dans le suprasol. Thionique, acidosulfaté, gypsique, carboxique - Le solum présente un thion, sulfon, gypson ou carboxiton dans l'infrasol.
Sous-groupes. On peut envisager au niveau des sous-groupes graveleux, caillouteux, lorsque ces horizons se présentent dans l'infrasol. - arénique, prismatique, colonnaire, vertique. - sulfuré, acidosulfaté, hypogypsique, hypocarboxique lorsque les caractères correspondants s'observent dans le suprasol et/ou l'infrasol. 6.3.4. GYPSISOLS. 1. DEFINITION - Les Gypsisols forment une grande sous-classe, caractérisée par un gypson situé à moins de 60 cm de la surface (dans le suprasol).
2. CONSTITUANTS - Le constituant minéral diagnostique est le gypse (auquel on peut associer l'anhydrite). La teneur en sulfate de calcium doit être supérieure à 15% quelque part dans le suprasol. Il n'y a pas de critère particulier concernant les minéraux argileux ou les sesquioxydes. Il n'y a pas de constituant organique spécifique.
.
".: '~.
109
3. MORPHOLOGIE -
Organons et Humons - Divers organons ou humons surtout eutriques ou saturés sont possibles.
Minéralons - Les minéral ons diagnostiques de la classe sont ; Le gypson haplique contient les constituants diagnostiques et présente un ensemble de caractéristiques dont aucune seule n'est suffisante pour l'identification. L'accumulation de sulfate de calcium est diffuse
le gypson est
gypsique. a - Couleur
- Uniforme, quelconque.
b - Structure
Exclure massive, colonnaire, prismatique, vertique.
c - Texture
Quelconque, à l'exception de arénique.
d - Consistance
- A sec : friable à dur Humide ; friable à ferme
e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur autre que celle de l'horizon. g - Absence de caractères andiques. h - Absence de caractères d'horizon argilanique ou bulgique. - Absence d'autres sels que ceux qui définissent le gypson. Les autres gypsons dérivent du gypson haplique par modification d'un des caractères énumérés ci-dessus. Modification de Gypson : arénique massif compact noduleux concrétionné foliacé tuffacé encroûté induré à gley à hémi gley vertique argilanique bulgique halique carboxique thionique acidosulfaté
c b e e e e e e et d d f f b h h
no
Minéralons diagnostiques d'autres sous-aZasses de la classe des s~lsols
: thion, sulfon, halon, carboxyton. Minéralons diagnostiques d'autres aZasses
bisialliton, ferbisial-
liton, monosialliton, fermonosialliton. AZt~rons.
Lithaltéron meuble à dur. - Altéron mixte.
SUBDIVISIONS DE LA GRANDE SOUS-CLASSE DES SELSOLS GYPSIQUES OU GYPSISOLS. Les sous-cZasses sont : (outre celle à gypson seul) - Gypsisols carboxiques ou carboxigypsisols. Les caractères du carboxiton apparaissent dès le suprasol.
Groupes. Les groupes suivants sont possibles. Ils sont ordonnés de manière à ce que la présence d'un horizon caractéristique, correspondant au groupe, l'emporte sur tous ceux qui le précèdent. · Amérisé - Le solum ne présente pas de gypson ; l'humon gypsique repose directement sur un altéron ou sur une roche-mère. • Orthique - Le solum présente un humon et le gypson haplique et aucun des minéralons suivants au-dessus de lui dans le suprasol. Hydromorphe - Le solum présente un horizon à gley ou hémi-gley dans les trente premiers centimètres sous l'humon. • Graveleux ou caillouteux - Le solum doit présenter un horizon graveleux ou caillouteux dès le suprasol. Il doit avoir aumoins 50 cm d'épaisseur et présenter au-moins 50% en poids de graviers et/ou cailloux. Argilanique ou bulgique - Le solum présente un horizon argilanique ou bulgique débutant dans le suprasol.
III
Encroûté - Le solum présente un gypson encroûté, foliacé ou tuffacé Foliacé dès le suprasol. Tuffacé Induré - Le solum présente un gypson induré (ou bien un horizon graveleux ou caillouteux) ne permettant pas le passage des racines, dès le suprasol . . Thionique, acidosulfaté, halique, carboxique - Le solum présente un thion, sulfon, halon ou carboxiton dans l'infrasol.
Sous-groupes. On peut envisager au niveau du sous-groupe : graveleux, caillouteux, encroûté, foliacé, tuffacé, induré, lorsque ces horizons se présentent au dessous du suprasol. Autres sous-groupes
hydromorphe, arénique, prismatique, colonnaire,
vertique. - acidosulfaté, sulfuré, hypohalique, hypocarboxique, lorsque les caractères correspondants s'observent dans le suprasol et/ou l'infrasol. 6.3.5. CARBOXYSOLS. 1. DEFINITION - Les Carboxysols forment une grande sous-classe, caractérisée par un carboxyton, situé à moins de 60 cm de la surface (dans le suprasol). 2. CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont les suivants carbonate de calcium (calcite ou aragonite), dolomite, giobertite. La teneur en carbonates doit être supérieure à 15% quelque part dans le suprasol. Il n'y a pas de critère particulier concernant les minéraux argileux ou les
sesquioxydes. Il n'y a pas de constituant organique spécifique.
3. MORPHOLOGIE -
Organons et Humons - Divers organons, sombrons et pallidons, surtout eutriques, ou saturés sont connus.
112
MinéraZons - Les minéralons diagnostiques de la classe sont : Le
Carboxyton hapZique, contient les constituants diagnostiques et
présente les caractéristiques dont aucune, seule, n'est suffisante pour l'identification. L'accumulation de carbonates est diffuse ou à pseudomycéliums, le carboxyton est .carboxique. - Uniforme, quelconque.
a - Couleur b - Structure
Fragmentaire ; exclure massive, colonnaire, prismatique, vertique.
c - Texture
- Quelconque, à l'exception d'arénique.
d - Consistance
- A sec: f·iable à dur. Humide: friable à ferme.
e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur autres que celle de l'horizon. g - Absence de caractères andiques. h - Absence de caractères d'horizon. argilanique ou bulgique. i - Absence d'autres sels que ceux qui définissent le carboxyton. Les autres carboxytons dérivent du carboxyton haplique par modification d'un des caractères énumérés ci-dessus. Modification de Carboxyton
arénique massif compact noduleux foliacé tuffacé encroûté induré à gley à hémi-gley vertique argilanique, bulgique acidosulfaté, thionique, gypsique, halique
c b d e
e e
e et d d f f b h
i
Minéralons diagnostiques d'autres sous-classes: gypson, halon, thion, sulfon. - d'autres classes
bisialliton, ferbisialliton, mono- et fermonosialliton.
113
A~térons.
Lithaltérons meubles ou durs. Altérons mixtes. Pédolites.
SUBDIVISIONS DE LA GRANDE SOUS-CLASSE DES SELSOLS CARBOXIQUES OU CARBOXYSOLS.
Grands groupes. Organiques, sombriques, pallidiques, surtout eutriques ou saturés.
Groupes. Les groupes suivants sont possibles. Ils sont ordonnés de manière à ce que la présence d'un horizon caractéristique correspondant au groupe
l'emporte sur tous ceux qui le précèdent. · Amérisé - Le solum ne présente pas de carboxyton. L'humon carboxique repose directement sur un altéron ou une roche-mère. Orthique - Le solum présente un humon et un carboxyton haplique. Hydromorphe - Le solum présente un horizon à gley ou hémi-gley dans les trente premiers centimètres sous l'humon. · Graveleux ou caillouteux - Le solum doit présenter un horizon graveleux ou caillouteux dès le suprasol. Il doit avoir au moins 50 cm d'épaisseur et doit avoir au moins 50% en poids de graviers et cailloux calcaires. Argilanique ou bulgique - Le solum présente un horizon argilanique ou bulgique débutant dans le suprasol. · Encroûté, foliacé, tuffacé, noduleux - Le solum présente un carboxyton encroûté, foliacé, tuffacé ou noduleux dans le suprasol. Induré - Le solum présente un carboxyton induré dans le suprasol. Sulfonique, halique, gypsique - Le solum présente un sulfon, halon, gypson dans l'infrasol.
114
Sous-gl'oupes. On
peut envisager au niveau du sous-groupe : graveleux, caillouteux,
tuffacé, encroûté, induré, au dessous du suprasol. - Hydromorphe, graveleux, caillouteux, arénique, acidosulfaté, hypohalique, hypogypsique, lorsque les caractères correspondants s'observent dans le suprasol et/ou l'infrasol.
6.4. LES ANDOSOLS.
1. DEFINITION - Les Andosols sont caractérisés par la présence de produits minéraux "amorphes" de type allophane, associés très étroitement à des produits humiques, et auxquels ils doivent leurs propriétés essentielles. Il existe, à la partie supérieure du pédon, un humon allophanique et à la partie supérieure des minéralons, un andon.
Il peut y avoir, au-dessus de l'humon, un organon qui ne doit pas représenter plus du quart du solum, si celui-ci fait moins de 60 cm d'épaisseur, et plus de 45 cm, si le solum a au moins 60 cr.! d'épaisseur. Si le pédon ne présente qu'un humon directement au contact avec l'altérite ou la rochemère, il doit être un humon allophanique. La séparation entre un primarosol sur cendres ou lapillis et un an-
dosol vitrique se fera sur la base de la réaction positive du test au fluorure de sodium. Il peut exister également, dans le pédon, un minéralon diagnostique d'une autre classe telle que selsol, bisialsol, ferbisialsol, fermonosialsol etc •.. Mais, dans ce cas, l'andon doit prédominer dans le suprasol. L'âge du sol est le plus souvent inférieur à 10.000 ans. 2. CONSTITUANTS - Les constituants minéraux sont les suivants - Produits minéraux amorphes ou cryptocristallins, allophanes,auxquels on adjoint également l'imogolite. - Ils peuvent également contenir des minéraux argileux 1/1 (surtout halloysite) ou un peu de minéraux argileux 2/1 (chlorites, illites ou smectites).
115
- Des hydroxydes de fer, le plus souvent amorphes et parfois des oxydes, (hérités) comme hématite, magnétite, maghémite, ilménite. Très souvent des hydroxydes d'aluminium cristallisés (gibbsite) ou amorphes. - Parmi les sels, seuls les carbonates de calcium sont
observ~s,
mais très rarement. Les constituants organiques. La matière organique totale est souvent abondante. (Suivant les cas, les acides humiques l'emportent sur les acides fulviques, ou bien l'inverse). 3. MORPHOLOGIE A. Organons. Des andosols à organon sont connus. B." Humons. On connaît des sombrons, pallidons dystriques ou eutriques. Les humons dystriques peuvent être considérés comme les plus fréquents ; mais, les équivalents eutriques sont maintenant bien connus. Les humons sont rarement graveleux; ils sont très souvent sableux (lapillis et cendres). Les humons allophaniques peuvent exister seuls. Ils sont alors utilisés pour caractériser la classe. C. Minél'aZons.
Andon hapZique. Il contient les constituants minéraux caractéristiques de la classe. Les caractéristiques morphologiques sont les suivantes a). Couleur - Les couleurs brun, brun foncé ou brun rougeâtre sont les plus fréquentes (planches 5 YR, 7,5 YR, 10 YR). Le jaune (planches 7,5 YR, 10 YR, 2,5 YR) est rare; le rouge (planche 5 YR) est rare mais possible. b). Structure - La structure est souvent massive et microporeuse parfois fragmentaire fine à très fine. Les éclats sont souvent anguleux et de taille variable. cl. Texture - Le limon est souvent très abondant (plus que l'argile). Les taux de sables doivent être inférieurs à 60%. Les variations dans le profil sont faibles. Pas d'accumulation illuviale, pas de cutanes ni de faces luisantes.
116
d). Consistance - A l'état sec: très fragile; sous la pression des doigts, un !racment résiste faiblement avant d'éclater. - A l'état humide
friable mais plus cohérent
- A l'état trempé
consistance "graisseuse", non
plastique, non collant. e). Porosité - Poreux à très poreux (porosité totale 70 à 80%). f). Ne doit pas présenter les caractères d'un horizon carboxique ou gypsique. g). Ne doit pas présenter les caractères d'un horizon silicique. h). Ne doit pas présenter les caractères de l'horizon compact, à duripan, placique, induré. i). Ne doit pas présenter les caractères de l'horizon perhydrique. Les autres andons suivants peuvent être observés : vitrique, carboxique, à duripan, placique, perhydrique. 4. ALTERONS - Le véritable altéron est rare. On observe le plus fréquemment un ambialtéron. 5. ROCHES-HERES - Pratiquement ce sont surtout les roches volcaniques très divisées (pyroclastiques et riches en microlites) qui donnent naissance aux andosols. Les cendres et lapillis, acides à basiques, fortement divisées sont les roches-mères les plus fréquentes.
SUBDIVISIONS DE LA CLASSE DES ANDOSOLS. Deux grandes sous-classes sont proposées
Grande Bous-classe vitrique. Les sols contiennent de fortes quantités de matériau originel (cendres, lapillis, ponces etc .•• ) et peu de produit d'altération. Ils peuvent être définis: - Soit par une teneur en eau mesurée sur le sol humide sous une tension de 15 bars, inférieure à 20% de la terre fine (exprimée en poids).
117
- Soit par une teneur en produits non altérés supérieure à 60% et une densité apparente supérieure à 0,9.
Grande sous-aLasse non vitrique. La teneur en eau sous une tension de 15 bars de la terre fine est supérieure à 20% et/ou les produits altérables sont inférieurs à 60%. La
grande sous-aLasse non vitrique est divisée en deux sous-classes
a) à allophane siliceuse, b) à allophane alumineuse. a)
Sous-a Lasse
à
aLLophane siLiaeuse.
Le rapport silice/alumine, déterminé sur la fraction inférieure à
2u est supérieur ou égal à 2,5. Les constituants sont des allophanes, des minéraux argileux 1/1 et des minéraux argileux 2/1. La densité apparente est de 0,7 à 0,9. b)
Sous-aLasse à aLLophane aLumineuse. Le rapport silice/alumine, déterminé sur la fraction inférieure à
2u est inférieur à 2,5. Les constituants sont : allophanes, imogolite, halloysite et gibbsite. La densité apparente est de 0,2 à 0,7.
Les grands groupes. Divers grands groupes sont connus. Toutefois, le grand groupe Pachi-dys-sombrique est le plus fréquent.
Groupes. Amérisé - Le solum ne présente qu'un humon allophanique reposant sur un altéron ou une roche-mère. Orthique - Le solum ne présente, au-dessous de l'humon, qu'un andon haplique. Perhydrique - Le solum présente dans le suprasol un horizon perhydrique. Compact - Le solum présente dans le suprasol un horizon compact. Durique - Le solum présente dans le suprasol un horizon durique(I). Multiple - Le suprasol doit présenter deux solums, ou davantage, superposés. (1). Cet horizon est cimenté par de la silice, de l'argile ou un effet thermique.
118
Dans la grande sous-classe vitrique, il n'y a pas de groupe orthique, comme défini ci-dessus. Le groupe essentiel est le groupe vitrique où les textures sont grossières avec une teneur en sables supérieure à
60~.
Mais,
les sols de cette sous-classe ne doivent pas présenter un test NaF négatif, sans quoi on passe aux primarosols.
Les sous-groupes. Le sous-groupe modal du groupe orthique est obtenu en précisant la couleur du minéralon. D'autres sous-groupes sont possibles comme Placique
~
Le solum présente, dans l'infrasol, un horizon placique.
Carboxique - Le solum présente dans l'infras0l un horizon carboxique. Perhydrique, compact, durique - Le solum présente au-dessous de 60 cm un horizon perhydrique, compact ou durique.
6.5. BISIALSOLS.
1. DEFINITION - Les Bisialsols sont caractérisés par la présence de minéraux argileux 2/1/1 ou 2/1 et par l'absence d'oxydes de fer libres, ce qui confère aux sols leurs caractéristiques essentielles. - S'il Y a un organon : a) Si le solum à 60 cm d'épaisseur ou moins, l'organon doit représenter moins des 3/4 du solum. b) Si le solum a plus de 60 cm d'épaisseur, l'organon doit avoir moins de 45 cm d'épaisseur. Si les conditions précédentes ne sont pas remplies, le sol est à classer dans les organosols. - Si le pédon ne présente qu'un humon, directement au contact d'un altéron ou de la roche-mère, cet humon doit être bisiallitique. - Si le solum ne présente qu'un seul minéralon, lié à un humon et/ou un organon, ce minéralon doit être un bisialliton, situé au sommet du pédon sous
119
l'humon. En l'absence d'humon, le bisialliton est appelé épibisialliton. Il peut y avoir plusieurs bisiallitons dans le même solum. - Si le solum présente un ou plusieurs minéralons diagnostiques, autres que bisialliton, il faut tenir compte de la position et de l'importance relative de ces minéralons dans le solum. A. Si un de ces minéralons est BaZin, il ne doit pas être présent dans les 60 premiers centimètres, sans quoi le sol est à classer dans les selsols. B. Si un de ces minéralons est autre que salin a) Quand l'épaisseur du solum est in:érieu~e ou égale à 60 cm, le minéralon le plus épais est le minéralon diagnostique. b) Quand l'épaisseur du solum est Bupérieure à 60 cm, le minéralon le plus épais est diagnostique, sauf si le minéralon supérieur a une épaisseur de plus de 60 cm. Si ces conditions ne sont pas remplies, les autres minéralons deviennent déterminants. 2. LES CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont les suivants - les minéraux argileux 2/1/1 et/ou 2/1 doivent représenter 10% ou plUB de la fraction argile. Les sesquioxydes de fer libres doivent représenter moinB de
3~
de la
terre fine. On peut trouver, à côté des constituants précédents, des minéraux argileux 1/1, de la silice secondaire, des sels. Il n'y a pas de constituants organiques spécifiques de la classe. 3. HORPHOLOGIE -
Les HumonB - On connaît tous les différents sombrons et pallidons. Certains sombrons peuvent être mélaniques. Certains humons peuvent contenir du carbonate ou du sulfate de calcium.
120
Les
ft~ndralon8
-
Minéralons diagnostiques de la classe. Le BiBialliton haplique contient les constituants diagnostiques et présente les caractéristiques suivantes dont aucune n'est suffisante pour l'identification, et permet de définir le groupe orthique sous-groupe modal. a - Couleur
- Jaune ou brun. Pas de gris, olive ou rouge.
b - Structure
- Fragmentaire de faible dimension, les formes anguleuses sont fréquentes. Sont exclues: les structures particulaires, massives, colonnaires, vertiques.
c - Texture
- Toute's, sauf les textures à moins de 15% d'argile + limon.
d - Consistance - A sec : friable à dur Humide : meuble à ferme e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur différente de celle de l'horizon. g - Absence de caractères de l'horizon andique. h - Absence de caractères de l'horizon argilanique ou bulgique. - Absence de sels secondaires ou de silice. - Moins de 15% de fragments de roche-mère. k - Moins de 15% d'altérite. Les autres bisiallitons dérivent du bisialliton haplique par modification des caractères ci-dessus. Bisialliton : arénique andique 'argi lanique bulgique carboxique colonna ire compact graveleux gypsique à gley à hémig'ley halique caillouteux lithique réticulé silicique vertique calcarique
Modification c g h h
i b d
e i f f
j j a
i b
121
Miné~aLons
diagnostiques
d'aut~e8
cLasses
halon, gypson, carboxy-
ton, thion, sulfon. Miné~aLon
non diagnostique
albon.
AUé~ons.
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SUBDIVISIONS DE LA CLASSE DES BISIALSOLS. G~andes sous-cLasses. Elles peuvent théoriquement être nombreuses et déter-
minées d'après les critères exposées aux pages 48 et 49 . En fait, on ne retiendra que deux grandes sous-classes : Smectique, dominée (plus de 50%) par des smectites (montmorillonite, nontronite). Mixte, où plusieurs minéraux argileux 2/1 sont présents en mélange, sans qu'aucun ne dépasse 50%.
Sous-cLasses. Elles résultent de la présence dans le suprasol d'un horizon diagnostique d'un autre classe comme halon
G~ands g~oupes. G~oupes.
halibisialsol
gypson
gypsibisialsol
carboxyton
carboxibisialsol
Tous les grands groupes sont possibles.
On peut envisager les groupes suivants ordonnés de manière à ce
que la présence d'un horizon caractéristique correspondant au groupe l'emporte sur tous ceux qui le précèdent . . Amérisé - Ne présente pas de bisialliton. L'humon repose directement sur un altéron ou sur la roche-mère. Orthique - Le solum présente un humon et un bisialliton haplique. Lithopolygonal - Le solum présente un bisialliton lithopolygonal.
122
• Gélique - Le solum présente un ou plusieurs horizons perturbés par le ge 1. • Compact - Le solum présente un bisialliton compact dès le suprasol et ayant au moins 50 cm d'épaisseur. Hydromorphe - Le solum présente un horizon à gley ou hémi-gley dans les 30 premiers centimètres sous l'humon. • Réticulé - Le solum présente un bisialliton réticulé dans les 30 premiers centimètres sous l'humon. Vertique - Un bisialliton vertique doit apparaître dès le suprasol. Graveleux - Le solum doit présenter un horizon graveleux dès le suprasol
i
il doit avoir au moins 50 cm d'épaisseur et avoir plus
de 50% en poids de graviers. Argilanique ou bulgique - Le solum présente un bisialliton argilanique ou bulgique dès le suprasol. • Planique - Le solum présente un contact planique entre un horizon éluvié et un bisialliton argilanique ou bulgique dès le suprasol. • Glossique - Le solum présente un contact glossique entre un horizon éluvié (albique) et un bisialliton argilanique ou bulgique, dès le suprasol. Colonnaire - Le solum présente un bisialliton colonnaire, dès le suprasol.
Les sous-groupes. Sont déterminés par l'adjonction aux horizons qui déterminent le groupe d'horizons subordonnés, insuffisamment épais ou apparaissant au-dessous du suprasol. Outre le sous-groupe modal, on pourra avoir les sous-groupes: appauvri, graveleux, réticulé, andique, arénique, hypohalique, hypogypsique, hypocarboxique, calcarique, hydromorphe, vertique etc ••.
Subdivisions dans la sous-classe des carboxybisialsols (elles peuvent être les mêmes dans d'autres sous-classes). Les grands groupes sont déterminés de la manière habituelle.
123
Les groupes sont déterminés d'après les caractères du bisialliton les sous-groupes d'après ceux du carboxyton.
6.6. FERBISIALSOLS.
1. DEFINITION - Les Ferbisialsols sont caractérisés par la présence de minéraux argileux 2/1/1 ou 2/1
~
de sesquioxydes de fer libres qui confèrent
aux sols leurs caractéristiques essentielles. - S'il Y a un organon a) Si le solum a 60 cm d'épaisseur, ou moins, l'organon doit représenter moins des 3/4 du solum. b) Si le solum a plus de 60 cm d'épaisseur, l'organon doit avoir moins de 45 cm d'épaisseur. Si ces conditions a ou b ne sont pas remplies, le sol est à classer dans les organosols. - Si le solum ne présente qu'un humon, directement en contact d'un altéron ou de la roche-mère, cet humon doit être ferbisiallitique. - Si le solum ne présente qu'un seul minéralon lié à un humon (et/ou un organon), ce minéralon doit être un ferbisialliton situé sous l'humon (et/ou l'organon). En l'absence d'humon (ou organon), le ferbisialliton est appelé épife~bisiaZZiton.
- Si le solum présente un ou plusieurs minéralons diagnostiques autres que ferbisialliton, il faut tenir compte de la position et de l'importance relative de ces minéralons dans le solum. A. Si un de ces minéralons est saZin, il ne doit pas être présent dans les 60 premiers centimètres, sinon le sol est à classer dans les selsols. B. Si un de ces minéralons est autre que salin : a) Quand l'épaisseur du solum est
infé~ieure
ou égale à 60cm, le
minéralon le plus épais est le minéralon diagnostique.
124
b) Quand l'épaisseur du solum est supérieure à 60 cm, le minéralon le plus épais est diagnostique,sauf si le minéralon supérieur à une épaisseur de plus de 60 cm. Si ces conditions ne sont pas remplies, les autres minéralons deviennent déterminants. 2. LES CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont les suivants : - Les minéraux argileux 2/1/1 ou 2/1 doivent représenter plus de 10% de la fraction argile. Les sesquioxydes de fer libres doivent représenter
3%, ou
plus~
de la terre fine.
- On peut trouver, à côté des constituants précédents, des minéraux argileux 1/1, des oxydes et hydroxydes de titane, manganèse, de la silice secondaire, des sels. Il n'y a pas de constituants organiques spécifiques de la classe.
J. MORPHOLOGIE Les Humons - On connaît tous les différents sombrons et pallidons. Pour caractériser les humons, on peut faire appel aux qualificatifs utilisés pour les minéralons. Les Minéralons Minéralons diagnostiques de la classe. Le Ferbisialliton haplique contient les constituants diagnostiques de la classe et présente les caractéristiques suivantes, dont aucune n'est suffisante pour l'identification. a - Couleur b - Structure
Rouge, jaune ou brun. Pas de gris, ni olive. - Fragmentaire de faible dimension. Les formes angulaires sont fréquentes. Sont exclues les structures particulaires, massives, colonnaires, vertiques.
c - Texture
- Toutes sauf les textures à moins de 15% d'argile +
d - Consistance
limon.
- A sec : friable à dur Humide : friable à ferme.
125
e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur différente de celle de l'horizon. g - Absence de caractères de l'horizon andique. h - Absence de caractères de l'horizon argilanique ou bulgique. i - Moins de 10% de minéraux primaires altérables dans la fraction
50-200u. - Absence de sels ou de silice secondaires. k - Moins de 15% de fragments de roche-mère. - Moins de 15% d'altérite. Les autres Ferbisiallitons dérivent du Ferbisialliton haplique par modification d'une des caractéristiques ci-dessus. Modification Ferbisialliton
arénique andique argilanique bulgique carboxique colonna ire compact graveleux caillouteux gypsique à gley à hémigley halique induré lithique pénévolué réticulé silicique vertique
Minépalons diagnostiques d'autpes classes ton, thion, sulfon, oxydon.
c g h h j
b d e k j
a a j
d et e k
i a j j
Halon, gypson, carboxy-
126
SUBDIVISIONS DANS LA CLASSE DES FERBISIALSOLS.
Sous-classes. Elles sont établies d'après la nature des constituants Grandes sous-classes: Hémati (ou Rhodo) Ferbisialsols. Goethi (ou Xanthi) Ferbisialsols. Sous-classes
Carboxy- Gypsi- ou Haliferbisialsols.
Grands groupes.La plupart des grands groupes sont connus. Groupes. Les groupes suivants sont ordonnés de manière à ce que la présence d'un horizon caractéristique correspondant au groupe l'emporte sur tous ceux qui le précèdent. · Amérisé - Le solum ne présente pas de ferbisialliton. L'humon ferbisiallitique repose directement sur le matériau originel ou sur la roche-mère. Orthique - Le solum présente un humon et un ferbisialliton haplique Lithopolygonal - Le solum présente un ferbisialliton lithopolygonal. Gélique - Le solum présente un ou plusieurs horizons perturbés par le gel, dès le suprasol. • Compact - Le solum présente un ferbisialliton compact dès le suprasol et ayant au moins 50 cm d'épaisseur. Hydromorphe - Le solum présente un horizon de gley ou hémi-gley dans les trente premiers centimètres sous l'humon. • Réticulé
- Le solum présente un ferbisialliton réticulé dans les trente premiers centimètres sous l'humon.
· Vertique - Le solum doit présenter un ferbisialliton vertique dès le suprasol. Graveleux Caillouteux
- Le solum doit présenter un horizon graveleux ou caillouteux dès le suprasol. Il doit avoir au moins 50 cm d'épaisseur et avoir plus de 50% en poids de graviers ou cailloux.
Argilanique - Le solum présente un ferbisialliton argilanique ou Bulgique
bulgique dès le suprasol.
127
· Planique - Le solum présente un contact planique entre un horizon éluvié et un ferbisialliton argilanique ou bulgique dès le suprasol. · Glossique - Le solum présente un contact glossique entre un horizon éluvié (albique) et un ferbisialliton argilanique ou buigique dès le suprasol. · Colonnaire - Le solum présente un ferbisialliton colonnaire dès le suprasol. · Induré - Le solum présente un ferbisialliton induré (ou bien un horizon graveleux ou caillouteux) ne permettant pas le passage des racines, dès le suprasol.
Les sous-groupes seront déterminés à partir des minéralons dont on n'aura pas tenu compte pour la formation des groupes, qui seront insuffisamment épais, ou qui n'apparaissent que dans l'infrasol.
6.7. MONOSIALSOLS. 1. DEFINITION - Les monosialsols sont caractérisés par la présence de miné-
raux argileux phylliteux III et par l'absence d'oxydes de fer libres, ce qui confère aux sols leurs caractéristiques essentielles. - s'il y a un organon
a) Si le solum a 60 cm d'épaisseur ou moins, l'organon doit représenter moins des 3/4 du solum. b) Si le solum a plus de 60 cm d'épaisseur, l'organon doit avoir moins de 45 cm d'épaisseur. Si les conditions précédentes ne sont pas remplies, le sol est à classer dans les organosols. - Si le solum ne présente qu'un humon, directement au contact d'un altéron ou de la roche-mère, cet humon doit être monosiallitique.
128
- Si le solum ne présente qu'un seul minéralon, lié à un humon et/ou un organon, ce minéralon doit être un monosialliton, et situé sous l'humon (et/ou l'organon). En absence d'humon, et/ou d'organon le monosialliton est appelé
~pimono8ialliton.
Il peut y avoir plusieurs monosiallitons dans le même solum. - Si le solum présente un ou plusieurs minéralons diagnostiques, autre que monosialliton, il faut tenir compte de la position et de l'importance relative de ces minéralons dans le solum. a) Quand l'épaisseur du solum est
inf~rieure
~gale
ou
à 60 cm, le
minéralon le plus épais est le minéralon diagnostique. b) Quand l'épaisseur du solum est
8up~rieure à
60 cm, le minéralon
le plus épais est diagnostique, sauf si le minéralon supérieur a une épaisseur de plus de 60 cm. Si ces conditions ne sont pas remplies les autres minéralons deviennent déterminants et on change de classe. 2. LES CONSTITUANTS - Les constituants minéraux diagnostiques sont les suivants : - les minéraux argileux 1/1 et/ou hydroxydes d'aluminium. - Les minéraux argileux 2/1/1 et/ou 2/1 ne doivent pas représenter plus de 10% de la fraction argile. - Les sesquioxydes de fer doivent représenter moins de J% de la terre fine. - Les hydroxydes d'aluminium doivent représenter moins de 50% de la terre fine. Les sels et la silice secondaires, les produits allophaniques sont rares, mais possibles. Il n'y a pas de constituants organiques spécifiques de la classe.
3. MORPHOLOGIE Les Humons - Les différents humons sont possibles. Les pallidons et sombrons dystriques apparaissent les plus communs.
129
Les
Min~paZons
-
Minéralons diagnostiques de la classe. Le MonosiaZZiton hapZique contient les constituants diagnostiques et présente les caractéristiques suivantes, dont aucune n'est suffisante pour l'identification: a - Couleur
- Jaune ou jaune pâle des planches 5 Y, 2,5 Y, 10 YR avec "value" à sec supérieure à 6. Pas de rouge ni de gris.
b - Structure
- Fragmentaire de faible dimension. Sont exclues, les formes particulaires, massives, colonnaires, vertiques.
c - Texture
- Toutes, à l'exception de celles à moins de 15% d'argile + limon.
d - Consistance - A sec : friable à dur Humide : meuble à ferme e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur différente de celle de l'horizon. g - Absence de caractère de l'horizon andique. h - Absence de caractère de l'horizon argilanique ou bulgique. - Ne doit pas présenter plus de 10% de minéraux altérables dans la fraction
50-200~.
- Moins de 15% de fragments de roche-mère. k - Moins de 15% d'altérite. - Absence de sels ou de silice secondaires. Les autres monosiallitons dérivent du monosialliton haplique par modification des caractères ci-dessus. Tous les caractères sauf Monosialliton
arénique andique argilanique bulgique carboxique colonnaire compact
c g h h l b b
130
graveleux gypsique à gley à hémigley halique lithique réticulé silicique vertique pénévolué
e l f f l j f l b
MinAralons diagnostiques d'autres : oxydons. MinAralon non diagnostique : albon. AltArons. Peuvent manquer complètement. Isaltérons Ambial térons Hémialtérons Roches-m~res.
Doivent contenir de faibles teneurs en fer.
SUBDIVISION DANS LA CLASSE DES MONOSIALSOLS.
Sous-classes. Les grandes sous-classes sont établies d'après la nature des constituants de la classe. Lorsque ceux-ci sont déterminés à l'aide des seuls critères chimiques, la sous-classe ne peut pas être précisée. Les grandes sous-classes suivantes sont proposées : Kaolinitique : contient 50: et fraction
~lus
de minéraux kaolinitiques dans la
< 21J.
- Halloysitique : contient 50% et plus de minéraux halloysitiques dans la fraction < 21J. - Gibbsitique
contient entre 30 et 60% de gibbsite dans la fraction < 21J.
131
Grands groupes. Sont souvent dyspallides. Groupes. On propose les groupes suivants ordonnés de manière à ce que la présence d'un horizon caractéristique correspondant au groupe l'emporte sur tous ceux qui le précèdent. · Amérisé - Ne présente pas de monosialliton. L'humon monosiallitique repose sur le matériau originel ou la roche-mère. • Orthique - Le solum présente un humon et un monosialliton haplique dès le suprasol. · Compact - Le solum présente un monosialliton compact d'au moins 50 cm dès le suprasol. Hydromorphe - Le solum doit présenter un horizon de gley ou hémigley dans les trente premiers centimètres sous l'humon. · Réticulé - Le solum doit présenter un monosialliton réticulé dans les trente premiers centimètres sous l'humon. Graveleux - Le solum doit présenter un horizon graveleux ou caillouou teux de 50 cm d'épaisseur et avoir plus de 507. en poids Cai llouteux de graviers ou cailloux, dès le suprasol. Argilanique - Le solum doit présenter un monosialliton argilanique ou ou bulgique dès le suprasol. Bulgique Planique - Le solum doit présenter un contact planique entre un horizon éluvié et un monosialliton argilanique ou bulgique dès le suprasol. · Glossique - Le solum doit présenter un contact glossique entre un horizon éluvié (albique) et un monosialliton argilanique ou bulgique dès le suprasol. · Induré - Le solum présente un monosialliton induré (ou un horizon graveleux ou caillouteux) ne permettant pas le passage des racines dès le suprasol.
132
Sous-gpoupes. Les sous-groupes sont formés à l'aide des horizons qui n'ont pas les caractéristiques voulues pour former un groupe ou bien sont situés au-dessous des horizons formateurs de groupes, ou bien sont situés au-dessous du suprasol. Parmi les sous-groupes observés, citons
silicique, ferrique,
appauvri, hydromorphe, réticulé, compact.
6.8. FERMONOSIALSOLS.
1. DEFINITION - Les Fermonosialsols(l) sont caractérisés par la présence de minéraux argileux 1/1, d'oxydes ou d'hydroxydes de fer et/ou d'hydroxydes d'aluminium, qui confèrent aux sols leurs caractéristiques essentielles. En outre, pour avoir un fermonosialsol - S'il y a un opganon il faut que: a) Si le solum a 60 cm d'épaisseur ou moins, l'organon représente moins des 3/4 du solum. b) Si le solum a plus de 60 cm d'épaisseur, l'organon ait moins de 45 cm d'épaisseur. Si les conditions précédentes ne sont pas remplies, le sol est à classer parmi les organosols. - Si le solum ne présente qu'un humon, directement en contact d'un altéron ou de la roche-mère, cet humon doit être fermonosiallitique. - Si le solum ne présente qu'un seul minéralon, lié à un humon et/ou un organon, ce minéralon doit être un fermonosialliton situé au sommet du pédon sous l'humon et/ou l'organon. En l'absence d'humon et/ou d'organon, le minéralon est un
~pifermonosiaZZiton.
Il peut y avoir plusieurs fermonosiallitons dans le même solum. - Si le solum présente un ou plusieurs minéralons diagnostiques, autre que fermonosialliton, il faut tenir compte de la position et de l'importance relative de ces minéralons dans le solum. (1). EquivalenŒdessols ferrallitiques (pro parte) de la classification CPCS ; non des ferralsols de FAO/UNESCO. Le minéralon correspondant sera aussi dénommé pour plus de simplicité FeppaZZiton.
133
a) Quand le solum a une épaisseur inférieure ou égale à 60 cm, le minéralon le plus épais est le minéralon diagnostique. b) Quand l'épaisseur du solum est supérieure à 60 cm, le minéralon le plus épais est le minéralon diagnostique, sauf si le minéralon supérieur a une épaisseur de plus de 60 cm. Si ces conditions ne sont pas remplies, les autres minéralons deviennent déterminants et on
change de classe.
2. LES CONSTITUANTS - Les constituants
min~raux
diagnostiques sont:
- Les minéraux argileux 1/1 (kaolinite, métahalloysite, halloysite). - Hydroxydes de fer et d'aluminium, oxydes de fer. On peut trouver des quantités variables d'oxydes de titane, de
manganèse. Les fermonosialsols ne doivent pas contenir - 6970 ou plus d'oxydes libres(I) totaux (passage aux oxydisols).
- 10% ou ?lus de minéraux argileux 2/1/1 ou 2/1 dans la fraction argile (passage aux bisialsols ou ferbisialsols). - moins de 3% d'oxydes de fer libres dans le sol total (passage aux monosialsols). - de produits amorphes en quantité suffisante pour que le sol soit qualifié d"'allophanique" ; il peut toutefois être qualifié d"'andique". La présence de sels ou de silice secondaires est rare mais n'est pas à exclure. Il n'y a pas de constituants organiques spécifiques de la classe. 3. MORPHOLOGIE -
Humons - On connaît les différents sombrons et pallidons ; bien que les pallidons dystriques soient les plus répandus. Ces horizons peuvent contenir des éléments indurés (nodules, concrétions, gravillons, fragments de roche ou de minéraux).
(1). Tous les hydroxydes sont calculés en oxydes, et en % de sol séché à 105°.
134
Min~~lons
diagnostiques de la classe
Le Fermonosialliton haplique contient les constituants diagnostiques et présente les caractéristiques suivantes, dont aucune n'est suffisante pour l'identification. a - Couleur b
Structure
- Rouge, jaune ou brun. Pas de gris ou olive. Les structures fragmentaires fines à moyennes sont les plus fréquentes, avec un degré de développement faible. Sont exclues les structures massives, colonnaires, vertiques.
c - Texture
- Toutes les textures, sauf celles à moins de 15% d'argile + limon.
d - Consistance
- A sec : meuble ou fragile Humide: friable à ferme.
e - Moins de 5% de matériaux grossiers. f - Moins de 2% de taches de couleur différente de celle de l'horizon. g - Absence de caractères de l'horizon andique. h - Absence de caractères de l'horizon argilanique ou bulgique. i - Absence de sels ou de silice secondaires. k - Moins de 10% de minéraux altérables dans la fraction 50 à - Moins de 10% de minéraux argileux 2/1 dans la fraction
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II - MORPHOLOGIE
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III - MICROMORPHOLOGIE
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- 170 -
IV
- DONNEES ANALYTIQUES
1) HORIZON DE SURFACE O/S-
Matière organique Granulométrie
67
L
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pH (H20)
?,.r
C/N
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A
S
/6
S
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pH (KC1)
~'
Degré de saturation 2) MINERALON
/7
A
Granulométrie
/y
C/N
~r
Matière organique
7.r
'L
Graviers ou cailloux pH (H20)
pH (KC1)
8'/ .2-
Bases échangeables mé/l00g Capacité d'échange' P20S
Total ~.
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