Cours de Géologie

Types de sols

1. Les principaux horizons de référence du "Référentiel Pédologique"

L'Association Française pour l'étude des sols a proposé en 1995 une typologie des sols reposant sur la définition d'horizons de référence.Actuellement, le Référentiel Pédologique a défini plus de 70 horizons de référence considéré comme entités de base permettant d'identifier, de caractériser et de définir unecouverture pédologique. Le solum est défini comme une tranche verticale d'une couverture pédologique observée dans une fosse ou une tranchée. L'interprétation du solum, en particulier l'identification des horizons, aboutit au profil pédologique.

1.1 Les horizons organiques O

    Ils sont constitués de fragments de végétaux morts (feuilles, racines, écorces...) plus ou moins transformés en conditions aérobies et situés à la partie supérieure de la couverture pédologique. Il s'agit de la litière désignée autrefois par A0. Selon le degré de transformation des débris végétaux, on distingue 3 type d'horizons O:

* OL : débris peu transformés, toujours reconnaissables
* OF: débris mélangés avec de la matière organique fine sous forme de boulettes fécales
*OH: une majorité de matière organique fine formée de boulettes fécales et de microdébris non identifiables à l'oeil nu.

1.2 Les horizons listriques H

Ce sont des horizons entièrement constitués de matière organique (Holorganiques), formés en milieu saturé par l'eau pendant plus de 6 mois de l'année et composés principalement de débris de végétaux aquatiques ou hygrophiles. Ils sont caractéristiques des tourbes ou histosols.

1.3 Les horizons A

Ils sont constitués d'un mélange de matière organique et de matière minérale. Ils sont situés à la partie supérieure de la couverture végétale, sous l'horizon O s'il existe. Les horizons A sont structurés par l'activité biologique (faune, racines...) qui contribuent à la formation de complexes argilo-humiques. Les horizons A contenant plus de 5% de CaCO3(effervescence à l'acide) sont notés Aca.
 

1.4 L'horizon éluvial E

C'est un horizon appauvri en en fer, en minéraux argileux, en aluminium par entraînement de ces éléments latéralement ou vers la profondeur. Les matières entraînés peuvent notamment se concentrer plus bas et former un horizon BT ou BP.
 

1.5 Les horizons BT et BP

Ces horizons sont caractérisés par une accumulation de matières par rapport aux autres horizons du profil. Cet enrichissement peut être en fer, en aluminium, en argile, en humus.
L'horizon argilluvial BT est enrichi en argiles provenant d'un horizon éluvial E au-dessus ou en amont.
L'horizon podzolique BP est formé par des produits amorphes à base de matière organique et d'aluminium, avec éventuellement du fer. Sa couleur est orangé à rouge.
 

1.6 Les horizons S

Les horizons structuraux S sont des horizons typiques des sols; ils sont formés par l'altération des minéraux primaires (hydrolyses, oxydation, décarbonatation...) qui libèrent notamment des argiles et des oxy-hydroxydes de fer. Ils correspondent aux  horizons B des anciennes classifications.
 

1.7 Les horizons réductiques G

 Ils sont produits par des phénomènes de réduction, en particulier du fer, dûs à un engorgement quasi-permanent. Leur teinte est généralement grise à verdâtre. Des oxydations locales donnent des taches rouille. Si l'eau peut circuler, le fer réduit soluble est exporté et l'horizon s'appauvrit en fer.
 

1.8 Les horizons vertiques V

Ils sont trés riches en argiles gonflantes (smectites) qui leur confèrent des propriétés physiques  particulières:
* à l'état humide gonflement, forte plasticité, faible taux d'infiltration
* à sec, rétraction avec profondes fentes de retrait
* forte Capacité d'Echange Cationique.
 

1.9 L'horizon Fersialitique FS

Il résulte de l'altération fersialitique des minéraux (climat sub-tropical et méditerranéen). Les argiles sont de type 2/1 (smectites) et le fer est abondant. La couleur est orangé à rouge. La capacité d'échange est assez élevée et la capacité de rétention d'eau est bonne.
 

1.10 Les horizons peu évolués ou jeunes J

Ce sont des horizons peu différenciés mais différents de la roche-mère : la structure pédologique existe mais elle est peu évoluée parce que la formation est récente ou que les facteurs de la pédogénèse sont peu efficaces ou bloqués (climat trop sec, trop froid...) Ils contiennent peu ou pas de matière organique.
 

1.11 L'horizon labouré L

Le travail de la charrue retourne la couverture pédologique et mélange les horizons. A cette action mécanique, importante près de la surface, s'ajoutent les apports de substances allochtones qui sont incorporées au sol (engrais, amendements, épandages,  traitements divers...) A une trentaine de cm de profondeur, un niveau plus tassé constitue la semelle de labour.
 

1.12 La roche-mère M, R, D et l'horizon C

 La roche située à la base de la couverture pédologique peut être peu altérée: elle est dénomée  R pour une roche dure et massive, M pour une roche meuble. Si la roche est altérée et fragmentée, elle est appelée C. Des fragments de  roche dure (comme des éboulis) sont désignés par D.
 

 

2. Quelques types de sols

Les termes en italiques sont employés dans le Référentiel Pédologique

2.1 Sols peu différenciés

- lithosols : profil réduit à la roche de type M R ; couche O possible.

- cryosols : sols gelés périodiquement en surface, constamment en profondeur (pergélisol oupermafrost);

- colluviosols: sur colluvions de pente formées de portions de sols érodés et de roches altérées ou non.

- fluviosols: sur alluvions fluviatiles; profils à horizon  de type J ou A sur une roche meuble à base de limons et de graviers (M).

- rankosols ou  ranker  sur roches siliceuses ; humus peu actif (mor); profil (O)/ A/ C ou R.
 

2.2 Sols carbonatés :

Ils comprennent en particulier les Rendosols (ou Rendzines) et les Calcosols.
Ils sont installés sur une roche calcaire C, R ou M. - Rendosols: profil (O), Aca/C, M ou R. L'horizon A est calcaire (Aca), il contient un complexe  argile - humus - Ca C03, l'épaisseur est au maximum de 40 cm. - Calcosols: Ils possèdent en plus un horizon structural calcaire Sca.


  2.3 Chernozem ou Chernosols sous climat froid et sec (steppe); définis en Ukraine; horizon A noir à structure grumeleuse (forte activité des lombrics), trés riche en matière organique, jusqu'à 60 cm d'épaisseur, S réduit non calcaire: profil A/(S)/C ; sol très fertile.

2.4 Sols bruns ou Brunisols

en climat tempéré; profil A/S/C; humus actif (mull), horizon S brun (association oxydes de Fe - argiles)
 

2.5 Sols bruns lessivés ou Luvisols

 Ce sont des sols présentant une forte illuviation d'argile. L'horizon supérieur est appauvri en argile et en fer, il est plus clair et perméable (horizon E). L'horizon sous-jacent concentre l'argile et le fer, il est plus coloré et présente une structure polyédique ou prismatique (horizon BT). Profil A/E/BT/C ou M.
 

2.6. Podzols ou Podzosols

sols à horizon cendreux de zones boréales (Taïga) et tempérées humides; Profil de type O/A/E/BP
 

A :  mor noir peu épais
E: horizon résiduel cendreux, surtout du quartz; très lessivé sous l'action des acides organiques de l'humus.
BP coloré: accumulation de composés organiques et minéraux.
 

2.6. Sols hydromorphes (gley)

sols  imbibés d'eau; le déficit d'oxygène ralentit l'humidification et réduit le Fe (couleur gris-vert), à l'extrème, une gley peut donner une tourbe.
 
2.7. Sols rouges fersialitiques ou Fersialsols riches en oxydes de Fe formant avec les argiles (smectites) un horizon structural fersialitique FS; sous climats méditerranéens et subtropicaux. Profil de type A/FS/C,M ou R. L'illuviation des argiles peut aboutir à un horizon E appauvri en argiles surmontant l'horizon FS enrichi en argiles nommé FSt.

2.8. Sols salés
Ces sols enrichis en sels (chlorures, sulfates, carbonates) sont rencontrés principalement sous climats arides ou semi arides. La végétation qui s'y installe doit pouvoir supporter la forte pression osmotique qui y règne (halophytes). Au delà d'un certaine concentration en sel, il n'y a plus de végétation. On les trouve en particulier dans les sebkhas continentales, les lagunes margino-littorales, mais une mauvaise technique d'irrigation en climat semi-aride peut également entraîner la salinisation du sol. Sur le littoral des régions tropicale une végétation adaptée faire de palétuviers, la mangrove, s'installe sur la vase et l'enrichit directement ou indirectement en matière organique. Il se forme un sol salé noirâtre, acide, gorgé d'eau et appauvri en oxygène et en carbonate de calcium.
 
 


 
 

Figure 1: Quelques profils pédologiques


3. Les sols du département de la Somme

3.1 Les principaux types

Le type de sol dépend essentiellement de la nature du substrat et la proximité de la nappe. Sur les plateaux crayeux recouvert de limon (loess) se sont installés des sols bruns trés vite décalcifiés par l'infiltration de l'eau de pluie (sols bruns décalcifiés ouluvisols). Sur la craie même reposent des rendzines typiques (rendosols) qui peuvent évoluer vers les sols bruns (rendzines brunifiés) si l'érosion est faible. L'argile à silex supporte des sols bruns peu épais qui au labour se mélange à l'argile pour donner des sols trés lourds. Sur colluvions calcaires les sols sont des rendzines ou des sols bruns. Dans les fonds de vallée humide où affleure la surface piézométrique se forment des gleys qui peuvent évoluer en tourbesi la production végétale est forte. Les podzols apparaissent sur les sables tertiaires: on en connaît dans l'Oise et l'Aisne.

Type de substrat

Situation

Epaisseur

Type de sol

LOESS

surface des plateaux

5 à 7 m

sol brun lessivé

ARGILE A SILEX

bordure des plateaux

3 m

sol brun argileux

CRAIE

base de la pente des plateaux

0,2 à 0,3 m

rendzine

rendzine brunifié

COLLUVIONS

vallée sèche

3 à 4 m

rendzine colluvial

sol brun calcaire

COLLUVIONS
ALLUVIONS

vallon humide

2 m et plus

sol hydromorphe

tourbe

TABLEAU 1: type de sols observés dans le département de la Somme.

3.2 Les rendzines

On les trouve classiquement sur les versants calcaires ou larris. L'horizon humifère est épais, bien structuré en grumeaux irréguliers, gris à bruns-noirs, formés de complexes argile-humus-calcaire (horizon Aca). L'humus est un mull. L'activité biologique est intense. Quelques cailloux de craie y sont dispersés. Une partie du calcaire est détruite par l'eau de pluie acide et reprécipite en profondeur, au contact du substrat crayeux.

Sur roches calcaires argileuses, les rendzines peuvent évoluer en rendzines brunifiés avec décarbonatation partielle de l'horizon humifère et apparition d'un horizon structural B (ou S) plus compact au-dessus de la roche-mère. Ce phénomène de brunification est plus lent sur la craie qui est contient peu d'argile.

Les rendzines sont des sols peu épais mais bien structurés et bien aérés. Ils sont favorables à l'agriculture à condition que de l'eau soit fournie pendant la saison sèche (remontée capillaire à partir de la craie, irrigation). Cependant l'humus est rapidement minéralisé et la présence de calcaire élève le pH, ce qui favorise la perte d'azote, et insolubilise des éléments indispensables au développement de la plante comme le phosphore, le fer, le bore. L'apport de ces éléments devra être constamment renouvelé sous forme d'amendement organique et d'engrais.

3.3 Les sols bruns lessivés

Ce sont les grands sols de culture du Santerre. Ce sont primitivement des sols bruns qui ont subi une décalcification importante qui a déstabilisé les complexes argilo-humiques. L'argile est entraînée en profondeur. Le profil comprend un horizon humifère à mull légèrement acide (pH=5-6) non calcaire, un horizon appauvri en argile (horizon E) brun clair, un horizon enrichi en argile plus foncé (horizon Bt), à la base la roche-mère limoneuse présentant des précipitations de carbonates provenant du lessivage supérieur.

Ces luvisols sont des sols profonds favorables aux grandes cultures à condition d'apporter un amendement calcique sous forme de craie broyée d'origine locale ou de carbonate de calcium industriel.



REFERENCES

BAIZE D. et GIRARD M.C. (1995) - Référentiel pédologique. INRA.
DUCHAUFOUR P. (1992) - Pédologie. Masson, Paris.
LEFEVRE P. (1977) - Les textures de sols dans le département de la Somme. INRA Amiens.
MOREL R. (1996) - Les sols cultivés. Lavoisier.
ROWELL D.L. (1994) - Soil Sciences. Methods and applications. Longman
http://www.u-picardie.fr/beauchamp/mst/eau-sol.htm

La source de cet article :

http://www.u-picardie.fr/~beaucham/mst/typsol.htm

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