Iron bands, fragipans and duripans in the Northeastern plateaus of Brazil : properties and genesis

Bandes ferrugineuses, fragipans et duripans sont fréquents dans les sols à argiles 1/1 développés sur la formation Barreiras des plateaux côtiers du Nord-Est du Brésil. Ces horizons indurés sont situés dans les dépressions des plateaux, zones où la croissance de la canne à sucre est fortement réduite. Très peu de travaux traitent de la nature de leur ciment et de leur processus de formation. Les travaux entrepris dans les zones arides attribuent fréquemment la cohésion des duripans à de la silice amorphe ; néanmoins, les duripans du Nord-Est du Brésil sont présents dans des zones plus pluvieuses (1500-200 mm). Ce travail a pour objectif l'étude de la nature et de la distribution spatiale des organisations pédologiques d'un plateau en vue d'une meilleure compréhension des processus d'induration. Deux transects recoupant une petite et une grande dépression ont été retenus pour des observations macro- et micro-morphologiques et pour des investigations minéralogiques et géochimiques. La formation de ces horizons indurés est attribuée au développement séquentiel de deux processus : hydromorphie et début de podzolisation. De tels processus ont affecté la partie supérieure d'un horizon compact argileux peu épais (inférieur à 0.6 m dans les petites dépressions) ou plus épais (supérieur à 0.6 m dans les grandes dépressions) montrant des plans horizontaux probablement hérités de la stratification du sédiment. L'hydromorphie ménagée a formé en premier des fragipans surmontant des bandes ferrugineuses. Ultérieurement, le développement de cette hydromorphie et les prémices de podzolisation ont abouti à la formation d'horizons meubles blanchis, de duripans et de bandes ferrugineuses. Dans la mesure où les ciments des duripans sont constitués de complexes organo-métalliques, ces formations indurées apparaissent ainsi très différentes de celles décrites dans des environnements plus arides. (Résume d'auteur

Induration of ferrallitic microaggregated soils (Northeastern Brazil).

Studies of soils in the northeastern region of Brazil showed the widespread occurrence of hard subsurface horizons that strongly restrict the penetration of plant roots, water and ploughing tools, and that consequently reduce the agricultural yields. The objective was to characterise the groundmass of these hard horizons and to identify the cementing agent responsible for the hardness. Samples were collected from friable subsoil horizons which are latosolic horizons, and from hard subsoil horizons which are either fragipã or duripã according to the Brazilian soil classification. The mechanical stability of the groundmass was measured. Thin-sections were prepared and examined in scanning electron microscopy using backscattered electrons. The thin sections were also used for microprobe analysis. The results showed a great stability of fragipã and duripã when they are shacked in water. This stability clearly indicated that they are indurated horizons and related to duripans. The results showed also that the groundmass of the indurated horizons differed from friable latosolic horizons by the continuity of the solid phase. The clayey material responsible for the continuity consisted mainly of kaolinite with small variation of the aluminium and iron contents. The difference of consistence between the non-indurated and indurated horizons would be related to an increase in the aluminium content and a decrease in the iron content. Thus, aluminium compounds would play a major role as cementing agent within the clayey material