Aller au contenu

« Latérite » : différence entre les versions

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Navigation interactive dans l’historique
← Modification précédente
Contenu supprimé Contenu ajouté
VisuelWikicode
Hibolites (discuter | contributions)
22 209 modifications
Pj44300 (discuter | contributions)
266 367 modifications
 
(36 versions intermédiaires par 16 utilisateurs non affichées)
Ligne 1 : Ligne 1 :
[[Image:Tierra-misionera.JPG|thumb|250px|Un chemin de terre dans la [[Misiones (province)|province de Misiones]] dans le nord de l'[[Argentine]].]]
[[Image:Tierra-misionera.JPG|thumb|250px|Un chemin de terre dans la [[province de Misiones]] dans le nord de l'[[Argentine]].]]
[[Image:Laterite formation on gneiss. C 009.jpg|thumb|250px|Un profil latéritique : transition depuis le bas, un saprolite meuble vers une fine latérite indurée marron, le tout sous un sol latéritique (Inde).]]
[[Image:Laterite formation on gneiss. C 009.jpg|thumb|250px|Un profil latéritique : transition depuis le bas, un saprolite meuble vers une fine latérite indurée marron, le tout sous un sol latéritique (Inde).]]
La '''latérite''' (du latin ''later'', brique) est une [[roche]] rouge ou brune, qui se forme par [[altération (géologie)|altération]] des roches sous les [[Climat tropical|climats tropicaux]]. Le sens large désigne l'ensemble des matériaux, meubles ou [[Induration|indurés]], riches en [[Hydroxyde de fer|hydroxydes de fer]] ou en [[hydroxyde d'aluminium]], constituant des sols, des horizons superficiels, des horizons profonds de profil d'altération. On trouve des latérites surtout en domaine intertropical. Elles recouvrent 33 % des continents.
La '''latérite''' (du latin ''later'', brique) est une [[roche]] rouge ou brune, qui se forme par [[altération (géologie)|altération]] des roches sous les [[Climat tropical|climats tropicaux]]. Au sens large, elle désigne l'ensemble des matériaux, meubles ou [[Induration (géologie)|indurés]], riches en {{Page h'|Hydroxyde de fer|hydroxydes de fer}} ou en [[hydroxyde d'aluminium]], qui constituent les sols, les horizons superficiels et les horizons profonds de profil d'altération. On trouve des latérites surtout en milieu intertropical. Elles recouvrent 33 % des continents.


La latérite désigne un matériau [[Induration|induré]], utilisé pour la construction d'édifices dans les régions tropicales.
La latérite désigne un matériau induré utilisé pour la construction d'édifices dans les régions tropicales.


Les sols latéritiques sont des [[Sol (pédologie)|sols]] maigres, [[Lessivage|lessivés]] et appauvris en silice et en éléments nutritifs fertilisants ([[Ca]], [[Mg]], [[Potassium|K]], [[Na]]). La végétation, comme les grandes [[forêt équatoriale|forêts équatoriales]], reste cependant abondante sur ces sols, bien que fragile.
Les sols latéritiques sont des [[Sol (pédologie)|sols]] maigres, [[Lessivage|lessivés]] et appauvris en silice et en éléments nutritifs fertilisants ([[calcium]], [[magnésium]], [[potassium]], [[sodium]]). La végétation, comme les grandes [[forêt équatoriale|forêts équatoriales]], est cependant abondante sur ces sols, bien que fragile.


Le fer oxydé donne la couleur rouge d'une latérite. La présence d'[[alumine]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> fait de certaines latérites appelées [[bauxite]] le principal [[minerai (roche)|minerai]] d'[[aluminium]].
Le fer oxydé donne une couleur rouge aux latérites. La présence d'[[alumine]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> fait de certaines latérites appelées [[bauxite]]s le principal [[minerai (roche)|minerai]] d'[[aluminium]].


Il s'agit aussi d'une réserve importante d'[[aquifère]]s, les sols latéritiques filtrant environ 50 % de l'écoulement global.
C'est aussi une réserve importante d'[[aquifère]]s, les sols latéritiques filtrant environ 50 % de l'écoulement global.


== Formation ==
== Dénomination ==
⚫
[[Image:Laterite quarry, Angadipuram, India. C 004.jpg|thumb|Fabrication de briques de latérite en Inde.]]
Le terme de latérite est attribué à [[Francis Buchanan-Hamilton]] (1807) pour décrire un matériau argileux servant à la construction dans les régions montagneuses de [[Malabar (région)|Malabar]] en [[Inde]]. Ce matériau y présente l'aspect d'un dépôt ferruginisé, situé à faible profondeur dans le sol. Lorsqu'il est récent, il peut être facilement découpé en blocs réguliers à l'aide d'un instrument tranchant. Exposé à l'air libre, il durcit rapidement et résiste alors remarquablement aux agents météorologiques. Il en résulte son emploi comme matériau de construction comparable à celui des briques. Dans les langues locales, ces formations sont appelées « terre à brique », le mot latérite n'étant qu'une transposition latine, ''later'' signifiant brique. Les latérites de couleur rouille sont composées majoritairement de kaolinite et d'oxyde de fer ([[goethite]] et [[hématite]]), qui peuvent s'éclaircir ou s'assombrir suivant le milieu. Toutefois le terme recouvre des notions diverses qui obligent désormais à parler de latérites plutôt que d'une latérite<ref>R. Maingien. Programme de recherche sur la zone tropicale humide. Compte rendu de recherches sur les latérites. [[Organisation des Nations unies pour l'éducation, la science et la culture|UNESCO]], 8 juin 1964. [http://unesdoc.unesco.org/images/0014/001490/149092fb.pdf Consulter en ligne]</ref>. Un monument bâti en latérite dans le [[Kerala]] par la [[Geological Survey of India|Commission géologique de l'Inde]] fait mémoire de la découverte de Hamilton{{Note|Voir le [[:Fichier:Writing on National Geological Mounment of Laterite straight view.jpg|monument à la mémoire de Francis Buchanan-Hamilton]]}}.


== Formation ==
Une latérite peut se former à partir de n'importe quel type de roche, mais seulement si le climat est chaud et humide sur une période prolongée. Cependant, il se forme autant de types de latérites qu'il y a de roches d'origine.
Les latérites se forment à partir de tout type de roche lorsque le climat est chaud et humide sur une longue période. Il se forme cependant autant de types de latérites qu'il y a de roches d'origine.
Lors de l'altération, les minéraux de base les plus instables disparaissent (comme les [[feldspath]]s), et les ions les plus solubles s'échappent en solution. Les autres restent sur place en formant de nouvelles roches.
Lors de l'altération, les minéraux de base les plus instables disparaissent (comme les [[feldspath]]s), tandis que les ions les plus solubles s'échappent en solution. Ceux qui restent sur place forment de nouvelles roches.


=== Minéraux altérés ===
=== Minéraux altérés ===
[[Image:Sample of laterite brickstone. 012.jpg|thumb|250px|Brique de construction en latérite (Inde, échelle 1cm). Le terme latérite provient du [[latin]] ''later'', la brique.]]
[[Image:Sample of laterite brickstone. 012.jpg|thumb|250px|Brique de construction en latérite (Inde, échelle {{unité|1|cm}}). Le terme latérite provient du [[latin]] ''later'' qui signifie « brique ».]]


Les principaux minéraux altérés sont des silicates, le quartz (silice), et des carbonates :
Les principaux minéraux altérés sont des silicates, [[Le Quartz|le quartz]] (silice), et des carbonates :
* Les [[nésosilicate]]s et [[Inosilicate|inosilicates]] ferromagnésiens : [[olivine]], [[péridot]]s, [[pyroxène]]s, [[amphibole]]s. Ils libèrent des ions [[fer|Fe]], [[Magnésium|Mg]], [[Calcium|Ca]] et contribuent à la néoformation d'[[oxyhydroxyde]]s.
* Les [[nésosilicate]]s et [[inosilicate]]s ferromagnésiens : [[olivine]], [[péridot]]s, [[pyroxène]]s, [[amphibole]]s. Ils libèrent des ions [[Fer|Fe]], [[Magnésium|Mg]], [[Calcium|Ca]] et contribuent à la néoformation d'[[oxyhydroxyde]]s.
* Les [[mica]]s : ils libèrent les ions [[potassium|K]] et [[fer|Fe]]. Les [[Biotite|biotites]] et [[muscovite]]s donnent des [[glauconite]]s, se transformant en [[illite]]s puis en [[montmorillonite]]s de dégradation.
* Les [[mica]]s : ils libèrent les ions [[potassium|K]] et [[Fer|Fe]]. Les [[biotite]]s et [[muscovite]]s donnent des [[glauconite]]s, qui se transforment en [[illite]]s puis en [[montmorillonite]]s de dégradation.
* Les [[tectosilicate]]s : [[feldspath]]s, donnant lieu à néoformation d'argiles en climat chaud humide, ou libérant juste des produits solubles et amorphes en climat froid à tempéré.
* Les [[tectosilicate]]s : [[feldspath]]s, qui donnent lieu à une néoformation d'argiles en climat chaud humide, ou qui libèrent juste des produits solubles et amorphes en climat froid ou tempéré.
* Le [[Quartz (minéral)|quartz]] : connu pour sa très forte résistance à l'altération, il peut être trouvé avec un taux de lessivage allant jusqu'à 20 % sous les climats tropicaux. Dans ces conditions, la silice est beaucoup plus soluble et mobile que les oxydes de fer et d'aluminium et de ce fait lessivée de façon préférentielle.
* Le [[Quartz (minéral)|quartz]] : connu pour sa très forte résistance à l'altération, il peut être trouvé avec un taux de lessivage allant jusqu'à 20 % en climat tropical. Dans ces conditions, la silice beaucoup plus soluble et mobile que les oxydes de fer et d'aluminium, est de ce fait lessivée préférentiellement.
* Les [[carbonate]]s : [[calcite]], [[dolomite]], qui libèrent des ions bicarbonates (HCO<sub>3</sub><sup>–</sup>) et déposent les impuretés argileuses qu'elles contenaient éventuellement.
* Les [[carbonate]]s : [[calcite]], [[dolomite]], qui libèrent des ions bicarbonates (HCO<sub>3</sub><sup>−</sup>) et déposent les impuretés argileuses qu'elles pouvaient contenir.


=== Minéraux formés ===
=== Minéraux formés ===
Ligne 30 : Ligne 33 :
L'altération des roches à l'origine des sols latéritiques donne lieu à la création de complexes d'altération de deux formes :
L'altération des roches à l'origine des sols latéritiques donne lieu à la création de complexes d'altération de deux formes :
* les [[phyllosilicate]]s : les [[argile]]s (les types d'argiles formées dépendent du taux de [[lessivage]] subi par la roche),
* les [[phyllosilicate]]s : les [[argile]]s (les types d'argiles formées dépendent du taux de [[lessivage]] subi par la roche),
* les hydroxydes de fer ([[limonite]], [[goethite]]…) et d'aluminium ([[gibbsite]]…). La [[bauxite]] est ainsi le principal minerai fournissant l'aluminium.
* les hydroxydes de fer ([[limonite]], [[goethite]]…) et d'aluminium ([[gibbsite]]…). La [[bauxite]] est ainsi le principal minerai d'aluminium.


== Caractéristiques des latérites ==
== Caractéristiques des latérites ==
[[Image:Laterite formation on basaltic tuff, Madagascar. C 005.jpg|thumb|250px|[[Altération]] irrégulière d'un [[tuf]] basaltique (blanchâtre) en saprolite (jaunâtre) et latérite (marron foncé), en section géologique. [[Vangaindrano]] ([[Madagascar]])]]
[[Image:Laterite formation on basaltic tuff, Madagascar. C 005.jpg|thumb|250px|[[Altération (géologie)|Altération]] irrégulière d'un [[tuf volcanique|tuf]] basaltique (blanchâtre) en saprolite (jaunâtre) et latérite (marron foncé), en section géologique. [[Vangaindrano]] ([[Madagascar]]).]]
[[Image:Laterite formation on basalt. C 001.jpg|thumb|250px|Formation latéritique sur du basalte, Brésil]]
[[Image:Laterite formation on basalt. C 001.jpg|thumb|250px|Formation latéritique sur du basalte, Brésil.]]
=== Profil latéritique typique ===
=== Profil latéritique typique ===


Un profil d'altération typique des massifs latéritiques contient les grands ensembles suivants (du haut vers le bas du profil d'altération) :
Un profil d'altération typique des massifs latéritiques contient les grands ensembles suivants (du haut vers le bas du profil d'altération) :
* Cuirasse et carapace : formation massive à oxydes de fer et d'aluminium, quartz, kaolinite
* [[Cuirasse latéritique|Cuirasse]] et carapace : formation massive d'oxydes de fer et d'aluminium, quartz, kaolinite ;
* Formation tachetée : formation nodulaire à oxydes de fer et d'aluminium, quartz, kaolinite
* Formation tachetée : formation nodulaire d'oxydes de fer et d'aluminium, quartz, kaolinite ;
* [[Saprolithe]] fine ou lithomarge : zone saturée d'eau à quartz, marquée par la dominance des minéraux secondaires d'altération
* [[Saprolithe]] fine ou lithomarge : zone saturée d'eau à quartz, marquée par la prédominance des minéraux secondaires d'altération ;
* [[Saprolithe]] grossière ou arène : formation dominée par la nature de la [[roche-mère (pédologie)|roche-mère]], possédant des fragments de roche et des minéraux primaires en grains séparés
* Saprolithe grossière ou arène : formation dominée par la nature de la [[roche-mère (pédologie)|roche-mère]], possédant des fragments de roche et des minéraux primaires en grains séparés ;
* Roche mère silico-alumineuse
* Roche mère silico-alumineuse.


Plus on se trouve haut dans le profil, plus le taux d'altération chimique est élevé et plus la présence d'argiles est marquée.
Le taux d'altération chimique est d'autant plus élevé que l'on se trouve haut dans le profil, et la présence d'argiles y est d'autant plus marquée.
Les épaisseurs ont des tailles variables, et peuvent aussi bien être de quelques mètres que supérieures à 100 mètres.
Les épaisseurs ont des tailles variables, comprises entre quelques mètres et plus de {{unité|100|mètres}}.


=== Minéraux des latérites ===
=== Minéraux des latérites ===


On trouve les minéraux secondaires néoformés suivants :
On trouve les minéraux secondaires néoformés suivants :
* de fer : [[limonite]], [[ferrihydrite]], [[goethite]], [[hématite]];
* de fer : [[limonite]], [[ferrihydrite]], [[goethite]], [[hématite]] ;
* d'aluminium : [[gibbsite]], [[cliachite]], [[boehmite]], [[corindon]], [[cliaspore]];
* d'aluminium : [[gibbsite]], [[cliachite]], [[boehmite]], [[corindon]], [[cliaspore]] ;
* de titane : [[anatase]];
* de titane : [[anatase]] ;
* de manganèse : [[pyrolusite]], [[manganite]];
* de manganèse : [[pyrolusite]], [[manganite]] ;
* de silicium : [[allophane]], [[imogolite]], [[halloysite]], [[kaolinite]], [[ferrikaolinite]].
* de [[silicium]] : [[allophane]], [[imogolite]], [[halloysite]], [[kaolinite]], [[ferrikaolinite]].


Il ne faut pas oublier de citer les solutions solides obtenues par mélange de pôles : goethite alumineuse, hématite alumineuse… Certains minéraux primaires très peu altérables peuvent être hérités : [[Quartz (minéral)|quartz]], [[rutile]], [[zircon]], et [[or]] natif…
Il faut également citer les solutions solides obtenues par mélange de pôles : goethite alumineuse, hématite alumineuse… Certains minéraux primaires très peu altérables peuvent être trouvés : [[Quartz (minéral)|quartz]], [[rutile]], [[zircon]], et [[or]] natif.


=== Néoformation d'argiles ===
=== Néoformation d'argiles ===
[[Image:K Laterite.JPG|250px|thumb]]
[[Image:K Laterite.JPG|250px|thumb]]
⚫
D'après Yves Tardy (1997)<ref>{{Ouvrage |langue=en |langue originale=fr |prénom1=Yves |nom1=Tardy |titre=Petrology of laterites and tropical soils |titre original=Pétrologie des latérites et des sols tropicaux |éditeur=Swets & Zeitlinger |année=1997 |isbn= |lire en ligne= }}.</ref>, il existe trois séquences d'altération différentielles des minéraux primaires, qui contrôlent la formation des différentes argiles. Plus un minéral primaire est fragile, plus le stade d'altération atteint est avancé. Les facteurs qui contrôlent la nature des argiles néoformées sont le taux de lessivage, le confinement du milieu, le climat et la topographie. Par exemple, au sommet d'un profil se forment des [[kaolinite]]s, de la [[gibbsite]], car le lessivage y est très fort et donc l'hydrolyse efficace. À la base au contraire, le lessivage est faible et des [[illite]]s et [[Groupe des chlorites|chlorite]]s se forment si le milieu est acide. En milieu acide se forment des [[smectite]]s et [[palisépiole|palysépioles]].
D'après Tardy (1997)<ref>{{Ouvrage|langue= anglais |prénom1= Y. |nom1= Tardy |lien auteur1=|titre= Petrology of laterites and tropical soils |sous-titre=|lien titre=|numéro d'édition=|lien éditeur=|éditeur= Swets & Zeitlinger |lieu=|année= 1997 |tome=|volume=|pages totales=|isbn=|passage=|lire en ligne=|consulté le=}}</ref>,
⚫
il existe trois séquences d'altération différentielles des minéraux primaires, contrôlant la formation des différentes argiles. Plus un minéral primaire est fragile, plus le stade d'altération atteint est poussé. Les facteurs contrôlant la nature des argiles néoformées sont le taux de lessivage, le confinement du milieu, le climat, la topographie. Par exemple, au sommet se forment des [[kaolinite]]s, de la [[gibbsite]], car le lessivage y est très fort, et donc les hydrolyses sont efficaces. Au contraire, à la base le lessivage est faible, et des [[illite]]s et [[Groupe des chlorites|chlorite]]s se forment, si le milieu est acide. En milieu acide se forment des [[smectite]]s et [[palisépiole|palysépioles]].


== Processus d'altération et pédogenèse ==
== Processus d'altération et pédogenèse ==
=== Théories sur le développement des latérites ===
=== Théories sur le développement des latérites ===


Diverses théories peuvent expliquer le développement de sols latéritiques :
Diverses théories tentent d'expliquer le développement des sols latéritiques :
* ''Résidus'' : Les latérites se développeraient sur une roche-mère saine après une très longue période d'altération et d'exposition à un climat aride. Un tel développement nécessiterait une très grande quantité de roches pour produire assez de fer résiduel, sous forme d'oxydes, comme l'hématite ou la goethite. Cette théorie est la plus couramment reconnue.
* ''Résidus'' : les latérites se développeraient sur une roche-mère saine après une très longue période d'altération et d'exposition à un climat aride. Un tel développement nécessite une très grande quantité de roches pour produire suffisamment de fer résiduel sous forme d'oxydes, comme l'hématite ou la goethite. Cette théorie est la plus couramment admise.
* ''Horizon de sol'' : cette théorie consiste en la précipitation directe au-dessus de la zone de fluctuation de la nappe d'eau. Cependant, cette théorie n'existe pas dans le cas des latérites très épaisses.
* ''Horizon de sol'' : cette théorie consiste en la précipitation directe au-dessus de la zone de fluctuation de la nappe d'eau. Cependant, elle n'est pas réaliste dans le cas des latérites très épaisses.
* ''Dépôt'' : un dépôt de fer et d'aluminium, à partir d'ions en solution. Ceci serait valable pour les latérites bréchiques ou constituées d'agrégats [[pisolithe|pisolithiques]], mais n'expliquerait pas le cas des latérites massives
* ''Dépôt'' : les dépôts de fer et d'aluminium se formeraient à partir d'ions en solution. Ceci serait valable pour les latérites bréchiques ou constituées d'agrégats [[pisolithe|pisolithiques]], mais n'expliquerait pas le cas des latérites massives.
* ''Nappes influencées par les conditions de surface'' : les latérites se formeraient par altération de la roche-mère, du fait d'eaux acides issues de marécages, ou enrichies en acides organiques par l'action des végétaux.
* ''Nappes influencées par les conditions de surface'' : les latérites se formeraient par altération de la roche-mère, du fait d'eaux acides issues de marécages ou enrichies en acides organiques par l'action des végétaux.


La vérité serait une conjonction de ces théories, jouant chacune à plus ou moins grande importance.
La vérité se trouverait dans une conjonction de ces différents mécanismes, chacun jouant avec plus ou moins grande importance.


=== Processus de formation des complexes d'altération ===
=== Formation des complexes d'altération ===


Le développement des complexes d'altération est mal compris. Diverses théories ont cours :
Diverses théories courent sur le développement mal compris des complexes d'altération :
* ''Héritage'' : il s'agirait d'une simple microdivision des éléments, sans transformation chimique
* ''Héritage'' : il s'agirait d'une simple microdivision des éléments sans transformation chimique ;
* ''Transformation chimique mineure'' : les minéraux perdraient certains ions mobiles, tout en conservant leur structure, par exemple une transition [[mica]] - [[argile]]
* ''Transformation chimique mineure'' : les minéraux perdraient une partie des ions mobiles tout en conservant leur structure, par exemple une transition [[mica]] - [[argile]] ;
* ''Néoformation'' : des ions seraient perdus par des minéraux, ainsi que leur structure. Les éléments restants recristalliseraient 'in situ'.
* ''Néoformation'' : des ions seraient perdus par des minéraux, ainsi que leur structure. Les éléments restants recristalliseraient ''in situ''.


=== Altération géochimique ===
=== Altération géochimique ===
Le mécanisme chimique mis en jeu dans l'altération des roches saines donnant des latérites est l'[[hydrolyse]] totale. Une réaction engendre la destruction de tous les minéraux primaires et la libération de leurs constituants, l''''élimination''' des cations essentiels et '''d'une partie de Si''', ainsi qu'une insolubilisation et une accumulation relative des oxyhydroxydes d'Al et Fe.
Le mécanisme chimique mis en jeu dans l'altération des roches saines donnant des latérites est l'[[hydrolyse]] totale. La réaction est une destruction de tous les minéraux primaires et une libération de leurs constituants, une élimination des cations essentiels et d'une partie du silicium, ainsi qu'une insolubilisation et une accumulation relative des oxyhydroxydes d'aluminium et de fer. Sur cette réaction influent la valeur du pH et le drainage local, ainsi que le temps d'exposition.
Influent sur cette réaction la valeur locale du pH et le drainage local, ainsi que le temps d'exposition.


== Différents profils latéritiques ==
== Différents profils latéritiques ==
=== Types de sols ===
=== Types de sols ===


Trois grands types de sols constituent les horizons latéritiques : les sols ferrigineux, les sols ferralitiques, les ferrisols.
Trois grands types de sols constituent les horizons latéritiques : les sols ferrugineux, les sols ferralitiques et les ferrisols.


=== Carapaces ===
=== Carapaces ===


La carapace est la partie du profil d'altération située juste en dessous de la cuirasse, en constitue une zone de prélude au cuirassement. La carapace est une formation tachetée. Les zones claires sont plus riches en quartz, et les taches de rubéfaction sont dues à la kaolinite. Le fond matriciel peut être jaune, rose ou bien rouge. Au fur et à mesure que l'on monte dans le profil d'altération, les taches se nodulisent et forment des concrétions ferrugineuses.
La carapace est la partie d'un profil d'altération située juste en dessous de la cuirasse, et constitue une zone de prélude au cuirassement. La carapace est une formation tachetée, dans laquelle les zones claires sont riches en quartz et les taches de rubéfaction dues à la kaolinite. Le fond matriciel peut être jaune, rose ou rouge. Au fur et à mesure que l'on monte dans le profil d'altération, les taches se nodulisent pour former des concrétions ferrugineuses.


=== Cuirasses ===
=== Cuirasses ===
[[Image:Nickel limonite below laterite cuirass. C 011.jpg|thumb|250px|Limonite nickellifère sous une cuirasse latéritique. [[Yaté]], [[Nouvelle-Calédonie]] (sur sous-sol [[ultramafique]])]]
[[Image:Nickel limonite below laterite cuirass. C 011.jpg|thumb|250px|Limonite nickellifère sous une cuirasse latéritique. [[Yaté]], [[Nouvelle-Calédonie]] (sur sous-sol [[ultramafique]]).]]
Le sommet du profil est très enrichi en fer (jusqu'à 75 % de Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), et très induré.
Le sommet des profils est très enrichi en fer (jusqu'à 75 % de Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>), et très induré.
La transition entre carapace et cuirasse se fait par augmentation du nombre et de la taille des nodules, de l'incrustation de fer sur les parois, ainsi que la diminution des volumes vides, et des plages argileuses à goethite. La couleur du fond matriciel vire au rouge du fait de la concentration en fer.
La transition entre carapace et cuirasse se fait par augmentation du nombre et de la taille des nodules, de l'incrustation de fer sur les parois, ainsi que la diminution des volumes vides, et des plages argileuses à goethite. La couleur de la matrice tend vers le rouge du fait de sa concentration en fer.


Les cuirasses, directement soumises à l'érosion, peuvent se dégrader. Cette dégradation se marque par une augmentation de la taille des vides et une individualisation des nodules marquée.
Les cuirasses directement soumises à l'érosion peuvent se dégrader. Cette dégradation est marquée par une augmentation de la taille des espaces vides et une individualisation des nodules.
La dégradation des nodules donne :
La dégradation des nodules donne :
* Des granules : par dissolution sélective de l'hématite
* Des granules, par dissolution sélective de l'hématite ;
* Des pisolithes : dégradation par hydratation
* Des pisolithes, par hydratation ;
* Des gravillons : séparation du fond matriciel
* Des gravillons, par séparation du fond matriciel.
{{clr}}
{{clr}}


== Utilité des latérites ==
== Utilisation des latérites ==
[[Fichier:Wall in Angkor Vat.jpg|thumb|300px|Mur en latérite (à gauche) à Angkor Vat.]]
[[Fichier:Wall in Angkor Vat.jpg|thumb|300px|Mur en latérite (à gauche) à [[Angkor Vat]] ([[Cambodge]]).]]
=== Construction ===
=== Matériau de construction ===
Les latérites permettent de fabriquer des briques (''later'' en latin veut dire brique) utilisées dans les pays tropicaux comme pavements, et pour les constructions. Un grand nombre de temples d'[[Angkor]] qui datent du Moyen Âge sont construits en latérite, puis recouverts de grès.
Les latérites servent à fabriquer des briques (''later'' en latin veut dire brique) dans les pays tropicaux pour les pavements et la construction. Un grand nombre de temples d'[[Angkor]] qui datent du Moyen Âge sont construits en latérite et recouverts de grès.


=== Reconstitution des paléoclimats ===
=== Reconstitution des paléoclimats ===
⚫
{{Article détaillé|paléoclimat|actualisme}}
Cette roche sédimentaire permet de reconstituer la position des climats chauds et humides à l'époque de leur formation.
Cette [[roche sédimentaire]] permet de tracer la présence de climats chauds et humides à l'époque de sa formation.
⚫
{{article détaillé|paléoclimat|actualisme}}

=== Minerais ===
=== Minerai ===
La présence d'[[alumine]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> fait de certaines latérites appelées [[bauxite]] le principal [[minerai de fer|minerai]] d'[[aluminium]].
La présence d'[[alumine]] Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> fait de certaines latérites appelées [[bauxite]]s le principal [[minerai de fer|minerai]] d'[[aluminium]].
En effet, lors de l'[[altération]] poussée sous climat tropical, si la silice et la plupart des cations sont lessivés, les [[cation]]s Fe{{exp|3+}} et Al{{exp|3+}} peu solubles et peu mobiles restent sur place, et se concentrent dans des [[gîte metallifère|gîtes métallifères]] exploitables.
En effet, lors de l'[[altération (géologie)|altération]] prolongée en climat tropical, la silice et la plupart des cations sont lessivés, tandis que les [[cation]]s Fe{{exp|3+}} et Al{{exp|3+}} peu solubles et peu mobiles restent sur place et se concentrent dans des [[gîte metallifère|gîtes métallifères]] exploitables.


== Galerie ==
== Galerie ==
<gallery>
<gallery>
⚫
Image:Bauxite specimen with relict stratification. 006.jpg|Reste de stratification dans de la bauxite.
⚫
Image:Laterite quarry, Angadipuram, India. C 004.jpg|Fabrication de briques de latérite en Inde
Image:Laterite monument. C 002.jpg|Monument en latérite (Inde).
⚫
Image:Bauxite specimen with relict stratification. 006.jpg|Reste de stratification dans de la bauxite
Image:Laterite monument. C 002.jpg|Monument en latérite (Inde)
Image:Abandoned laterite quarry. C 014.jpg|Carrière de latérite abandonnée (Inde).
⚫
Image:Bauxite section on kaolinitic sandstone C 007.jpg|Couche de Bauxite autochtone sur un [[Grès (géologie)|grès]] [[kaolinite|kaolinitique]].
Image:Abandoned laterite quarry. C 014.jpg|Carrière de latérite abandonnée (Inde)
⚫
Image:Bauxite section on kaolinitic sandstone C 007.jpg|Couche de Bauxite autochtone sur un [[Grès (géologie)|grès]] [[kaolinite|kaolinitique]]
Image:EIAO 2007 La côte sud-est, limite de l'ancien cratère..JPG|Sol latéritique aux [[îles Marquises]], [[Polynésie française]].
Image:EIAO 2007 La côte sud-est, limite de l'ancien cratère..JPG|Sol latéritique aux [[îles Marquises]], [[Polynésie française]].
image:Landscape,_south_of_New_Caledonia.jpg|Végétation basse sur sol latéritique en [[Nouvelle-Calédonie]].
image:Landscape,_south_of_New_Caledonia.jpg|Végétation basse sur sol latéritique en [[Nouvelle-Calédonie]].
Ligne 131 : Ligne 132 :


== Références ==
== Références ==
{{Références}}
<!-- Merci d'utiliser le Template WP:CITET qui facilite grandement la reconnaissance et le formatage automatique des références -->
<references />


⚫
== Voir aussi ==
* {{article
{{Autres projets
⚫
| nom1 = Tardy
| commons = Category:Laterite
⚫
| prénom = Y.
| commons titre = la latérite
⚫
| coauteurs = Nahon D.
⚫
| date = 1985
⚫
| titre = Geochemistry of laterites, stability of Al-goethite, Al-hematite, and Fe<sup>3+</sup> - kaolinite in bauxites and ferricretes; an approach to the mechanism of concretion formation
⚫
| journal = American Journal of Science
⚫
| volume = 285
⚫
| numéro = 10
⚫
| pages = 865
}}
}}
=== Bibliographie ===

* {{article
* {{Article
| nom1 = Trolard
| langue = en
⚫
| prénom = F.
⚫
| coauteurs = Tardy Y.
⚫
| date = 1987
⚫
| titre = The stabilities of gibbsite, boehmite, aluminous goethites and aluminous hematites in bauxites, ferricretes and laterites as a function of water activity, temperature and particle size
⚫
| journal = Geochimica et Cosmochimica Acta
⚫
| volume = 51
⚫
| numéro = 4
⚫
| pages = 945-957
⚫
}}

* {{article
| nom1 = Malengreau
| nom1 = Malengreau
| prénom = N.
| prénom1 = N.
| coauteurs = G. Sposito
| coauteurs = G. Sposito
| date = 1997
| date = 1997
Ligne 170 : Ligne 153 :
| doi = 10.1016/S0016-7037(97)00211-1
| doi = 10.1016/S0016-7037(97)00211-1
| url = http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V66-3T7DW82-1F/1/c944caa2b59a4d3064aefe11ada447cf
| url = http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V66-3T7DW82-1F/1/c944caa2b59a4d3064aefe11ada447cf
}}
}}.


* {{article
* {{Article
| langue = en
| nom1 = Schulz
| nom1 = Schulz
| prénom = Marjorie S.
| prénom1 = Marjorie S.
| coauteurs = Art F. White
| coauteurs = Art F. White
| titre = Chemical weathering in a tropical watershed, Luquillo Mountains, Puerto Rico III: quartz dissolution rates
| titre = Chemical weathering in a tropical watershed, Luquillo Mountains, Puerto Rico III: quartz dissolution rates
Ligne 185 : Ligne 169 :
| doi = 10.1016/S0016-7037(99)00056-3
| doi = 10.1016/S0016-7037(99)00056-3
| url = http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V66-3X28XW8-3/1/4c49a440bc21efd995f3b7bf2467f147
| url = http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V66-3X28XW8-3/1/4c49a440bc21efd995f3b7bf2467f147
}}
}}.

* {{Article
| langue = en
⚫
| nom1 = Tardy
⚫
| prénom1 = Y.
⚫
| coauteurs = Nahon D.
⚫
| date = 1985
⚫
| titre = Geochemistry of laterites, stability of Al-goethite, Al-hematite, and Fe<sup>3+</sup> - kaolinite in bauxites and ferricretes; an approach to the mechanism of concretion formation
⚫
| journal = American Journal of Science
⚫
| volume = 285
⚫
| numéro = 10
⚫
| pages = 865
⚫
}}.

* {{Article
| langue = en
| nom1 = Trolard
⚫
| prénom1 = F.
⚫
| coauteurs = Tardy Y.
⚫
| date = 1987
⚫
| titre = The stabilities of gibbsite, boehmite, aluminous goethites and aluminous hematites in bauxites, ferricretes and laterites as a function of water activity, temperature and particle size
⚫
| journal = Geochimica et Cosmochimica Acta
⚫
| volume = 51
⚫
| numéro = 4
⚫
| pages = 945-957
}}.


⚫
== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
=== Articles connexes ===
* [[Cuirasse latéritique]]
* [[Cuirasse latéritique]]
* [[Bauxite]]
* [[Bauxite]]
* [[Ocre]] de [[Rustrel]]
* [[Ocre]] de [[Rustrel]]
* [[Padza]]


=== Lien externe ===
=== Liens externes ===
{{Autres projets|commons=Category:Laterite|commons titre=la latérite}}
* {{en}} [http://www.laterite.de Une présentation des latérites]
* {{en}} [http://www.laterite.de Une présentation des latérites]
{{Liens}}


{{portail|chimie|géologie|architecture}}
{{portail|chimie|géologie|architecture}}

Dernière version du 9 mars 2024 à 17:41

Un chemin de terre dans la province de Misiones dans le nord de l'Argentine.
Un profil latéritique : transition depuis le bas, un saprolite meuble vers une fine latérite indurée marron, le tout sous un sol latéritique (Inde).

La latérite (du latin later, brique) est une roche rouge ou brune, qui se forme par altération des roches sous les climats tropicaux. Au sens large, elle désigne l'ensemble des matériaux, meubles ou indurés, riches en hydroxydes de fer ou en hydroxyde d'aluminium, qui constituent les sols, les horizons superficiels et les horizons profonds de profil d'altération. On trouve des latérites surtout en milieu intertropical. Elles recouvrent 33 % des continents.

La latérite désigne un matériau induré utilisé pour la construction d'édifices dans les régions tropicales.

Les sols latéritiques sont des sols maigres, lessivés et appauvris en silice et en éléments nutritifs fertilisants (calcium, magnésium, potassium, sodium). La végétation, comme les grandes forêts équatoriales, est cependant abondante sur ces sols, bien que fragile.

Le fer oxydé donne une couleur rouge aux latérites. La présence d'alumine Al2O3 fait de certaines latérites appelées bauxites le principal minerai d'aluminium.

C'est aussi une réserve importante d'aquifères, les sols latéritiques filtrant environ 50 % de l'écoulement global.

Dénomination

[modifier | modifier le code]
Fabrication de briques de latérite en Inde.

Le terme de latérite est attribué à Francis Buchanan-Hamilton (1807) pour décrire un matériau argileux servant à la construction dans les régions montagneuses de Malabar en Inde. Ce matériau y présente l'aspect d'un dépôt ferruginisé, situé à faible profondeur dans le sol. Lorsqu'il est récent, il peut être facilement découpé en blocs réguliers à l'aide d'un instrument tranchant. Exposé à l'air libre, il durcit rapidement et résiste alors remarquablement aux agents météorologiques. Il en résulte son emploi comme matériau de construction comparable à celui des briques. Dans les langues locales, ces formations sont appelées « terre à brique », le mot latérite n'étant qu'une transposition latine, later signifiant brique. Les latérites de couleur rouille sont composées majoritairement de kaolinite et d'oxyde de fer (goethite et hématite), qui peuvent s'éclaircir ou s'assombrir suivant le milieu. Toutefois le terme recouvre des notions diverses qui obligent désormais à parler de latérites plutôt que d'une latérite[1]. Un monument bâti en latérite dans le Kerala par la Commission géologique de l'Inde fait mémoire de la découverte de Hamilton[2].

Formation

[modifier | modifier le code]

Les latérites se forment à partir de tout type de roche lorsque le climat est chaud et humide sur une longue période. Il se forme cependant autant de types de latérites qu'il y a de roches d'origine. Lors de l'altération, les minéraux de base les plus instables disparaissent (comme les feldspaths), tandis que les ions les plus solubles s'échappent en solution. Ceux qui restent sur place forment de nouvelles roches.

Minéraux altérés

[modifier | modifier le code]
Brique de construction en latérite (Inde, échelle 1 cm). Le terme latérite provient du latin later qui signifie « brique ».

Les principaux minéraux altérés sont des silicates, le quartz (silice), et des carbonates :

  • Les nésosilicates et inosilicates ferromagnésiens : olivine, péridots, pyroxènes, amphiboles. Ils libèrent des ions Fe, Mg, Ca et contribuent à la néoformation d'oxyhydroxydes.
  • Les micas : ils libèrent les ions K et Fe. Les biotites et muscovites donnent des glauconites, qui se transforment en illites puis en montmorillonites de dégradation.
  • Les tectosilicates : feldspaths, qui donnent lieu à une néoformation d'argiles en climat chaud humide, ou qui libèrent juste des produits solubles et amorphes en climat froid ou tempéré.
  • Le quartz : connu pour sa très forte résistance à l'altération, il peut être trouvé avec un taux de lessivage allant jusqu'à 20 % en climat tropical. Dans ces conditions, la silice beaucoup plus soluble et mobile que les oxydes de fer et d'aluminium, est de ce fait lessivée préférentiellement.
  • Les carbonates : calcite, dolomite, qui libèrent des ions bicarbonates (HCO3−) et déposent les impuretés argileuses qu'elles pouvaient contenir.

Minéraux formés

[modifier | modifier le code]

L'altération des roches à l'origine des sols latéritiques donne lieu à la création de complexes d'altération de deux formes :

Caractéristiques des latérites

[modifier | modifier le code]
Altération irrégulière d'un tuf basaltique (blanchâtre) en saprolite (jaunâtre) et latérite (marron foncé), en section géologique. Vangaindrano (Madagascar).
Formation latéritique sur du basalte, Brésil.

Profil latéritique typique

[modifier | modifier le code]

Un profil d'altération typique des massifs latéritiques contient les grands ensembles suivants (du haut vers le bas du profil d'altération) :

  • Cuirasse et carapace : formation massive d'oxydes de fer et d'aluminium, quartz, kaolinite ;
  • Formation tachetée : formation nodulaire d'oxydes de fer et d'aluminium, quartz, kaolinite ;
  • Saprolithe fine ou lithomarge : zone saturée d'eau à quartz, marquée par la prédominance des minéraux secondaires d'altération ;
  • Saprolithe grossière ou arène : formation dominée par la nature de la roche-mère, possédant des fragments de roche et des minéraux primaires en grains séparés ;
  • Roche mère silico-alumineuse.

Le taux d'altération chimique est d'autant plus élevé que l'on se trouve haut dans le profil, et la présence d'argiles y est d'autant plus marquée. Les épaisseurs ont des tailles variables, comprises entre quelques mètres et plus de 100 mètres.

Minéraux des latérites

[modifier | modifier le code]

On trouve les minéraux secondaires néoformés suivants :

Il faut également citer les solutions solides obtenues par mélange de pôles : goethite alumineuse, hématite alumineuse… Certains minéraux primaires très peu altérables peuvent être trouvés : quartz, rutile, zircon, et or natif.

Néoformation d'argiles

[modifier | modifier le code]

D'après Yves Tardy (1997)[3], il existe trois séquences d'altération différentielles des minéraux primaires, qui contrôlent la formation des différentes argiles. Plus un minéral primaire est fragile, plus le stade d'altération atteint est avancé. Les facteurs qui contrôlent la nature des argiles néoformées sont le taux de lessivage, le confinement du milieu, le climat et la topographie. Par exemple, au sommet d'un profil se forment des kaolinites, de la gibbsite, car le lessivage y est très fort et donc l'hydrolyse efficace. À la base au contraire, le lessivage est faible et des illites et chlorites se forment si le milieu est acide. En milieu acide se forment des smectites et palysépioles.

Processus d'altération et pédogenèse

[modifier | modifier le code]

Théories sur le développement des latérites

[modifier | modifier le code]

Diverses théories tentent d'expliquer le développement des sols latéritiques :

  • Résidus : les latérites se développeraient sur une roche-mère saine après une très longue période d'altération et d'exposition à un climat aride. Un tel développement nécessite une très grande quantité de roches pour produire suffisamment de fer résiduel sous forme d'oxydes, comme l'hématite ou la goethite. Cette théorie est la plus couramment admise.
  • Horizon de sol : cette théorie consiste en la précipitation directe au-dessus de la zone de fluctuation de la nappe d'eau. Cependant, elle n'est pas réaliste dans le cas des latérites très épaisses.
  • Dépôt : les dépôts de fer et d'aluminium se formeraient à partir d'ions en solution. Ceci serait valable pour les latérites bréchiques ou constituées d'agrégats pisolithiques, mais n'expliquerait pas le cas des latérites massives.
  • Nappes influencées par les conditions de surface : les latérites se formeraient par altération de la roche-mère, du fait d'eaux acides issues de marécages ou enrichies en acides organiques par l'action des végétaux.

La vérité se trouverait dans une conjonction de ces différents mécanismes, chacun jouant avec plus ou moins grande importance.

Formation des complexes d'altération

[modifier | modifier le code]

Le développement des complexes d'altération est mal compris. Diverses théories ont cours :

  • Héritage : il s'agirait d'une simple microdivision des éléments sans transformation chimique ;
  • Transformation chimique mineure : les minéraux perdraient une partie des ions mobiles tout en conservant leur structure, par exemple une transition mica - argile ;
  • Néoformation : des ions seraient perdus par des minéraux, ainsi que leur structure. Les éléments restants recristalliseraient in situ.

Altération géochimique

[modifier | modifier le code]

Le mécanisme chimique mis en jeu dans l'altération des roches saines donnant des latérites est l'hydrolyse totale. La réaction est une destruction de tous les minéraux primaires et une libération de leurs constituants, une élimination des cations essentiels et d'une partie du silicium, ainsi qu'une insolubilisation et une accumulation relative des oxyhydroxydes d'aluminium et de fer. Sur cette réaction influent la valeur du pH et le drainage local, ainsi que le temps d'exposition.

Différents profils latéritiques

[modifier | modifier le code]

Types de sols

[modifier | modifier le code]

Trois grands types de sols constituent les horizons latéritiques : les sols ferrugineux, les sols ferralitiques et les ferrisols.

Carapaces

[modifier | modifier le code]

La carapace est la partie d'un profil d'altération située juste en dessous de la cuirasse, et constitue une zone de prélude au cuirassement. La carapace est une formation tachetée, dans laquelle les zones claires sont riches en quartz et les taches de rubéfaction dues à la kaolinite. Le fond matriciel peut être jaune, rose ou rouge. Au fur et à mesure que l'on monte dans le profil d'altération, les taches se nodulisent pour former des concrétions ferrugineuses.

Cuirasses

[modifier | modifier le code]
Limonite nickellifère sous une cuirasse latéritique. Yaté, Nouvelle-Calédonie (sur sous-sol ultramafique).

Le sommet des profils est très enrichi en fer (jusqu'à 75 % de Fe2O3), et très induré. La transition entre carapace et cuirasse se fait par augmentation du nombre et de la taille des nodules, de l'incrustation de fer sur les parois, ainsi que la diminution des volumes vides, et des plages argileuses à goethite. La couleur de la matrice tend vers le rouge du fait de sa concentration en fer.

Les cuirasses directement soumises à l'érosion peuvent se dégrader. Cette dégradation est marquée par une augmentation de la taille des espaces vides et une individualisation des nodules. La dégradation des nodules donne :

  • Des granules, par dissolution sélective de l'hématite ;
  • Des pisolithes, par hydratation ;
  • Des gravillons, par séparation du fond matriciel.

Utilisation des latérites

[modifier | modifier le code]
Mur en latérite (à gauche) à Angkor Vat (Cambodge).

Matériau de construction

[modifier | modifier le code]

Les latérites servent à fabriquer des briques (later en latin veut dire brique) dans les pays tropicaux pour les pavements et la construction. Un grand nombre de temples d'Angkor qui datent du Moyen Âge sont construits en latérite et recouverts de grès.

Reconstitution des paléoclimats

[modifier | modifier le code]
Articles détaillés : paléoclimat et actualisme.

Cette roche sédimentaire permet de tracer la présence de climats chauds et humides à l'époque de sa formation.

Minerai

[modifier | modifier le code]

La présence d'alumine Al2O3 fait de certaines latérites appelées bauxites le principal minerai d'aluminium. En effet, lors de l'altération prolongée en climat tropical, la silice et la plupart des cations sont lessivés, tandis que les cations Fe3+ et Al3+ peu solubles et peu mobiles restent sur place et se concentrent dans des gîtes métallifères exploitables.

Galerie

[modifier | modifier le code]

Références

[modifier | modifier le code]
  1. ↑ R. Maingien. Programme de recherche sur la zone tropicale humide. Compte rendu de recherches sur les latérites. UNESCO, 8 juin 1964. Consulter en ligne
  2. ↑ Voir le monument à la mémoire de Francis Buchanan-Hamilton
  3. ↑ (en) Yves Tardy (trad. du français), Petrology of laterites and tropical soils [« Pétrologie des latérites et des sols tropicaux »], Swets & Zeitlinger, .

Voir aussi

[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :

Bibliographie

[modifier | modifier le code]
  • (en) Marjorie S. Schulz, « Chemical weathering in a tropical watershed, Luquillo Mountains, Puerto Rico III: quartz dissolution rates », Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 63, nos 3-4,‎ , p. 337-350 (DOI 10.1016/S0016-7037(99)00056-3, lire en ligne, consulté le ).
  • (en) Y. Tardy, « Geochemistry of laterites, stability of Al-goethite, Al-hematite, and Fe3+ - kaolinite in bauxites and ferricretes; an approach to the mechanism of concretion formation », American Journal of Science, vol. 285, no 10,‎ , p. 865.
  • (en) F. Trolard, « The stabilities of gibbsite, boehmite, aluminous goethites and aluminous hematites in bauxites, ferricretes and laterites as a function of water activity, temperature and particle size », Geochimica et Cosmochimica Acta, vol. 51, no 4,‎ , p. 945-957.

Articles connexes

[modifier | modifier le code]

Liens externes

[modifier | modifier le code]

Ce document provient de « https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Latérite&oldid=213196585 ».