Duval, O.

Humbel, François-Xavier

Jamagne, M.

Lamotte, Mathieu

Horizon / Pleins textes

Une démarche  itérative  pour l’identification et la cartographie 
d’un système pédologique en Orléanais 
M. Lamotte (l), O. Duval (2), 
F.-X. Humbel (l), M. Jamagne (2) 
(Communication  orale de M. Jamagne) 
RÉSUMÉ 
Le système  planosol-sol  hydromorphe prCsentC dans l’article prCcCdent 
est associC B un versant de dimension  kilomCtrique. L‘Ctude qui a  permis  sa 
caractkrisation  a  comportd  en fait plusieurs Ctapes  qui ont conduit B proposer 
des critères pour  son  identification.  Cet  article  rend  compte de la demarche 
menant B la cartographie dgionale d’un tel système. 
L‘Ctude a  d’abord  eu B r h u d r e  un problème  de  distinction entre diffC- 
renciation  @dologique et hCritage ddimentaire. Il a pu être CclairC par une 
Ctude  dCtaillCe faisant  appel  aux  techniques de l’analyse structurale au sens 
large du  terme.  Le  systkme  a CtC caractCris6  au  niveau  de l’articulation entre 
planosol et sol hydromorphe. Cette première Ctape a  oriente la suivante qui 
eut deux  objectifs menCs sirnultankment. 
Il s’agissait  d’abord de reconnaître, sur l’unit6 de modele, la prksence et 
l’extension de ce  système  en  s’appuyant sur l’hypothèse  que la nature et la 
succession des domaines  suffisent B l’identifier. Le second  objectif Ctait de 
rechercher  d’Cventuelles  structures  non  observCes  dans la première  zone. 
La dCcouverte de nouvelles  structures  associees au système  a necessite 
une seconde  phase  d’analyse dCtaillCe et a  conduit B les rCaliser dans des 
sites appropriCs re@& lors de la prospection. Il s’agit  notamment des traits 
structuraux associCs B deux  types  de  talwegs  secondaires. 
Dans  une  dernière Ctape, l’ensemble des observations  antkrieures  ayant 
permis de definir le système  appel6  “planosols-sols  hydromorphes B substrat 
argileux”, on a recherche sa prCsence et son extension dans la rCgion 
d’OrlCans. 
(1) ORSTOM, 72 route  d’Aulnay, 93143 BONDY, France. 
(2) INRA-SESCPF, ARDON, 45160 OLIVET, France. 
Séminaire ORSTOM 90 : “Organisation et fonctionnement des altérites  et des sols” rn 105 
Dkmarche idrative pour la cartographie d‘un système pfidcdogique 
En depit du caract&re contingent de certaines etaps, la dharche, pas- 
l’enchaînement  des  travaux qu’elle a suscites, est pertinente p u r  une op5l-a- 
tion de cartographie h l’echelle de l’mit6 de mode1 ainsi qu’A celle des pay- 
sages p6dologiques. 
Mots-clCs : Cmogmphie, demarche, sysdme-sol, plmosol, sol hydro- 
monphe, OrlCms. 
s part of  the activities cmied out by the Department of the Soi1 Map>, 
Fragce, the suweys condueted in the forest area of OrlCans  showed the high 
occurrence of profiles  with two successive  differences in textural features. A 
detailed  study came to the conclusion that the origin of the uppr  md lower 
limits was  respectively  pedological and sedimentary. Then it led to define a 
soi1 system  whose  study  was  divided  inro  successive levels and was  suited 
to the extent of the landform. 1 
The methodologgr is emphasizd and diffenmt  levels of research are used : 
the first level is a large-seale analysis. In the first part of rh is study, 
drmsforming fronts and sedimentary discsntinuities have k e n  identified. 
Several domains  have k e n  defined  according to their own  characteristics 
and orgmization; 
the second level csnsidered a significant fraction of the landform. %t 
aims al. defining the different  domains  belonging ts the system and at iden- 
tifying other soil orgmtzations; 
0 the third level eoncerned the landscape unit. One tnied to reco,aniae the 
system on the basis of its characteristics, without defining its domains with 
accumcy. 
The appmach used leads to altemate detailed local studies with large- 
scde space reconnaissance suweys. T h e ~ f o ~ ,  it aims at csnducting surveys 
from the plot to the lmdfom. Therefore, the complexity of the soi]. mande is 
k t k r  undenstood as well as the differentiation parmeters. The latter muse 
lx csnsidered in the regional mapping, especially in the characterization of 
the soil %anscapes in the great natural regions.  The study as a whble  shows 
how interesting it is to combine characterization  with  mapping or detailed 
malysis with large-scale reconnaissance by making an iterative approach 
between the different levels of landscape  organization. 
ey-words : Regional mapping detailed  analysis,  soil-system,  Orleans. 
M. LAMo?TE, O. DUVAL, F.-X. HUMBEL, M. JAMAGNE 
INTRODUCTION 
Dans le cadre des activites du service  d’etude des sols et de la carte @O- 
logique de France, des travaux  sont dalisCs depuis plusieurs annees  dans la 
dgion centre sur les formations  fluvio-deltaïques du Burdigalien  (“sables et 
argiles de Sologne” et “sables et argiles  marneuses de 1’0rlCanais’’). 
Dans cette dgion, compte  tenu  de la cornplexit6 des materiaux, les varia- 
tions verticales au sein des formations  rendent difficile la distinction entre 
les traits #dologiques et  les traits h6ritCs de la sedimentaticm. 
En particulier, les levers de cartographie @dologique effectues en 
Orleanais  (ARROUAYS,  1987)  ont montd la fdquence de profils pdsen- 
tant verticalement deux discontinuites  texturales  successives.  Ces disconti- 
nuites separent trois horizons : sableux  sup&ieurs, argilo-sableux  median et 
argileux  basal.  Une Ctude sur l’origine de ces  deux  discontinuites 
(LAMO‘ITE et al., 1990a) a montre que la discontinuite infdrieure etait 
d’origine  sedimentaire, et que la discontinuid su@rieure correspondait Ir  un 
contact  planique.  Celui-ci  definit  un  planosol  (BAIZE,  1983) et resulte  d’un 
double  front de transformation par deferrification et dCsargilisation. 
La caracterisation il 1’Cchelle de l’interfluve  a  necessite de proceder par 
iteration entre diff6rents  niveaux  d’investigation et de reconnaissance. Cet 
article  prCsente les diffkrentes Ctapes de la demarche  utilisee qui conduit Ir  
definir un  systkme  pedologique  associd il un  vaste interfluve et Ir  dkcrire la 
demarche utilisee pour sa cartographie. 
1 - ÉTUDE  DÉTAILLÉE À L’ARTICULATION  ENTRE  PLANOSOL  ET SOL 
HYDROMORF’HE 
Le secteur où se situe cette Ctude (figure 1) est localid il 40 km il l’est 
d’OrlCans, il proXimit6 de “Thifontaine”. Le modele de ce secteur est peu 
accentue : les versants de part et d’autre  de la ligne de partage des eaux entre 
des affluents  de la Loire et des  affluents  de la Seine ont une longueur  kilo- 
metrique et une pente moyenne de 1 %. Le dseau hydrographique de direc- 
tion NE-SW est peu  hiCrarchise. 
L‘etude  d6taillCe  a CtC r6alisCe dans la parcelle 425 de la forêt d’Orleans, 
au  tiers inferieur du  versant  kilometrique,  au  niveau  d’un  talweg  secondaire 
peu incise. Il correspond Ir  la transition entre planosol Ir  l’amont et sol 
hydromorphe il l’aval, avec un substrat  commun  d’argile  lourde. 
Le materiau originel du  planosol  a  et6 identifie en position  sommitale : 
c’est un sable argileux  arkosique  observe  en contact direct avec  l’horizon 
argilo-sableux. De plus, les observations sur l’hydrodynamique  saisonni2re 
confirment le caract2re  fonctionnel de ce planosol. 
Séminaire ORSTQM 90 : “Organisation et fonctionnement des altérites et des sols” I 107 
Sur une toposf5quence levee en detail lors de celte etude (figure 2)’ on 
~ecomait les deux discontinuites s&iimentaire et dologique. On constate 
que le plmosol s’amincit et s’engorge avait de s sorgan~~er 2 1 9 ~ ~ ’  oh 
l’on passe 2 un sol hydmmonphe. La structure du domaine intemediaire 
entre planos01 et sol hydmmorphe nous indiqu n recul du plmosol atteste 
par la prksence de reliques discontinues prote dans des ensellements du 
substrat  argileux. 
oeiation entre pilanoml et sol ~ y ~ o ~ o r ~ ~ e  c mme un 
@que9’ aract6ris4 par leurs relations en matikre de 
~ ~ n e ~ i o n n e ~ ~ ~ ~  hydrique et de pCdogen&se. La transition latCrale d’un 
domaine h 19autre r6ulte d’une  transformation a issant aux d6pens du 
planssol. Une w e  en plan  (figure 2) montre  l’extension spatiale des trois 
domaines distinguCs h ce stade de l’etudle. 
SNE A L’ÉCHELLE DE LWNITÉ DE MODELE : DÉLI- 
ECHEWCHE D’AUTRES 
Comme  l’unit6 de modele est t&s dlongtle, on s’est limite 2 un secteur 
transversal (figure 11, englobant  plusieurs  talwegs secondairei. La pmspec- 
tion a dkbutd. par les points  hauts p u r  y reconnaître le domaine planoso- 
lique. Elle s’est faite en  descendant les versants, jusqu’a rep$rer leur limite 
vers l’aval. On a cherche ensuite a delimiter les zones hydromoqhes A partir 
des  points  bas (figure 3). 
E‘Ctude a conduit B distinguer  finalement  cinq  domaines de sol B substrat 
d’argile lourde. D’mont en avd9 ces domaines sont : 
0 u11 domaine plmosslique 3 dt&ite, pr6sentmt le matCriau originel s a b b  
0 un domaine planssolique sans altdrite gCnCralement  moins @ais ; 
0 un domaine intem6diaire entre plmosd et sol hydromorphe ; 
Q un domaine hydmmorphe argileux dhe l  presque dinctement sur 
0 un domaine hydromorphe colluvio-dluvid, situ6 dani les vdlCes, associtl 
La cartographie confime 1  pr6sentativite du systhme planssol-sol 
hydromorphe c o r n e  une co e  majeure de la couverture p$dolo- 
gique. Cette ktude extensive a permis aussi d’affiner les connaissances 
concernant les matdriaux  sedimentaires et les sols.  Ainsi le substrat d’argile 
lourde est partout present,  mais B des profondeurs  variables (> 3,5 m  dans 
certaines positions sommitdes, proches de la surface en bas de versant). 
argileux akosique associe a 1 ’horizon  argilo-sableux ; 
l’agile lourde et oii l’hydmmorphie s’exp 5s l’hopizon humifire ; 
au prtlddent dans Pa repdsentation cartographique. 
108 S6minraire ORSTOM 90 : “Organisation  et fonctiommnt des altirites  et des sob” 
M. LAMO’ITE, O. DUVAL, F.-X. HUMBEL, M. JAMAGNE 
Cette dernière semble intervenir  comme  plancher de nappe lors de 1’ alt6ra- 
tion du  matCriau arkosique. De plus, la pAsence, sur une  grande  superficie, 
d’un matCriau arkosique 2 la base de l’horizon  argilo-sableux du planosol 
(domaine  planosolique 2 alterite),  confirme la filiation  de cet horizon avec 
ce matCriau alterable. 
Des relations ont CtC observCes entre les types de sols et les profondeurs 
de l’argile lourde ou du contact planique. En particulier, l’extension du 
domaine  planosolique  sans altCrite est limitk aux  zones où le substrat argi- 
leux est situ6 2 moyenne  profondeur  c’est-&dire  un  m&tre  environ. 
Enfin, de  nouveaux  sujets  d’analyse dktaillk sont  apparus et la cartogra- 
phie  effectuCe  nous  permet de proposer des sites appropriCs pour les Ctudier. 
3 - RETOUR A DE NOUVELLES ÉTUDES  DÉTAILLÉES 
La reconnaissance  extensive  a fait apparaître de nouveaux  domaines et 
de nouvelles  structures liCes h d’autres  processus p6dogCnCtiques comme la 
pdsence d‘horizons  bruns Cvoquant le processus  de  brunification et le dCve- 
loppement  d’une  micropodzolisation  discontinue  en  surface des planosols. A 
titre d’exemple, on detaillera  succinctement la diffCrenciation de deux types 
de talwegs  secondaires. 
Le relevC topographique d6taillC de la parcelle, repr6sentC sur la figure 4 
permet de distinguer morphologiquement deux types de talwegs ; l’un 
arrondi il profil transversal  faiblement  concave, et l’autre  rectiligne h profil 
transversal en “V”. La  cartographie  confirme  l’importance  de cette distinc- 
tion et montre que des organisations diffkrentes de la couverture @dolo- 
gique  correspondent 2 ces morphologies. . Les tuhvegs arrondis paraissent en relation  avec  une  Aorganisation de 
la couverture  @dologique  en bas de versant, liCe B la disparition  du  pla- 
nosol. Le sol situ6 2 l’aval se dCveloppe  essentiellement  au  sein de l’argile 
lourde presque  superficielle. Il prCsente une gleyification  prononcCe en rela- 
tion  avec  l’absence  d’exutoire  net. 
9 Les talwegs rectilignes sont facilement re@rables au plan cartogra- 
phique, sur les photos aCriennes et les fonds topographiques. Leurs exutoires 
sont  bien marquCs et leurs têtes  peuvent  atteindre le haut  du  versant. Ils pre- 
sentent un profil discordant  par  rapport  aux  domaines @dologiques et aux 
matCriaux sedimentaires  (irr@ularitC  du toit de l’argile lourde, prCsence de 
matCriau arkosique  dans l’axe du  talweg...). Leurs caractères  Cvoquent une 
Crosion Agressive  probablement guidCe par la tectonique. 
De telles Ctudes dCtaillks complètent la connaissance de la couverture 
@dologique Ctudik et permettent  d’y  dCfinir un système @dologique cale 
sur l’unit6 de model6, 2 plusieurs composantes planosoliques et hydro- 
Séminaire ORSTOM90 : “Organisation  et fonctionnemeM des altérites  et des SOW 109 
morphes et il substrat  argileux  lourd. La bwification et la micropodaolisa- 
tion apparaissent comme des pmmssus su~-imp~sCs aux horizons sableux 
superieurs. 
ISE EN COMPTE À E’ 
Une  recherche  d’extension  du  syst6me  “planosols-sols  hydmmorphes B 
substrat  d’argileux’’ a et6  tentCe dans une panie de  l’6rlCanais  comprenant 
des unites de mode16 semblables  du point de vue geologique et gComoqho- 
logique. 
Le secteur  test6  pour cette reconnaissmce extensive (figure sa) corres- 
p n d  B une  partie  de la carte des sols  de  Bellegarde-du-Loiret 
(ARROUAYS, 1987), situee immkdiatement au nord du secteur de 
Thifontaine. Ce document,  basê sur l’identification et la distribution d’unit& 
de “typologie morphologique” (BAIE,  1 9) est de nature parametrique, 
privilCgiant les matCriaux et leur agenceme 
On s’est appuyC sur l’information contenue dans cette carte et sur les 
donnees de base  issues des observations  effectuees B cette occasion. En pra- 
l’ensemble des sols ddvel sur le meme substrat  d’argile  verte.  On a 
cherche  ensuite B reconnaître les domaines et leur succession,’  sans les ddi- 
miter,  depuis les lignes d’interfluve, vers l’aval. 
Cette Ctude de  document amhe  B rattacher au  syst6me  “planosols-sols 
hydromorphes B substrat  argileux” la moitie  sud-ouest  de la carte. Le nord- 
est de la case est d6veloppC sur un substrat  marneux ; son Ctude d6taillCe 
devrait  conduire B y definir d’autm systkmes  pgdologiques. 
La prise en compte  de  l’organisation et du  fonctionnement  du système 
decrit a permis de definir plus pn5eisCment certains  paysages  p6dologiques 
du  Loiret, il une êchelle encore plus petite dans le cadre  d’un  programme 
d’Claboration d’esquisses dgionales. La figure 5b montre  l’importance des 
grands ensembles morpho-pt5dologiques en faisant apparaître des “petites 
dgions  natu~elles” (1/250 00-9’ UAYS et al., 1989) . Elle permet de 
distinguer et d’Cvaluer  l’extensi  zones où les dondes recueillies peu- 
vent servir de  base h l’identification des systkmes  les  plus carac~ristiques de 
tique, pantant  du  ocume  artographique B 1/50 , on a dCliimitC 
dologique r6gional.e. 
CONCLUS10 
La demarche de caracterisation et de cartographie prCsentCe a Ct6 dictCe B 
la fois par des  s@cificitCs de la couverture @dologique conCernCe et par les 
contingences de l’ktude. Elle a  comporte plusieurs étapes, r6alisant une itC- 
ration entre Ctudes dCtaillCes de caractCrisation fine et Ctudes extensives 
110 Sgmiluaire ORSTOM 90 : “Organisation e& fonctionrzement &es al&i&es et des sols” 
M. LAMOITE, O. DUVAL, F.-X. HUMBEL, M..JAMAGNE 
d’identification et de re@rage des composantes  du  systkme  defini. Ce che- 
minement est illustre par la figure 6, repdsentant une vision conceptuelle  de 
la dkmarche, basCe sur diffCrents niveaux d’investigation des paysages et 
dont les deux  demikres Ctapes restent a faire. 
REMERCIEMENTS 
Les auteurs remercient particulièrement R. HARDY, L. ROUSSET et 
M. VELLY pour leur contribution 2 la mise au point des illustrations de 
toute l’etude. 
BIBLIOGRAPHIE 
ARROUAYS  D., 1987 - Notice  de la carte des sols et de la carte thema- 
tique des excès d’eau  de  Bellegarde-du-Loiret h 1/50 000. INRA-SESCPF, 
chambre  d’agriculture  du  Loiret, 175 p. 
ARROUAYS D., DUVAL O., RENAUX B., 1989 - Esquisse des pay- 
sages  p6dologiques du Loiret, Cchelle l n50  000. INRAiSESCPF - Chambre 
d’agriculture  du  Loiret, 185 p. 
BAIZE D.,, 1983 - Les planosols  de  champagne  humide.  PCdogenèse et 
fonctionnement. Th& Sci.  Nancy, 278 p. 
BAIZE D., 1989 - Cartographie de “types morphologiques~’ moyennes 
Cchelles. Communication prCsent6e aux JoumCes nationales de l‘Ctude du 
sol, Dijon, 30/5-1/6/1989. 
LAMOTTE M., BELLIER G., BRUAND  A., 1990a - Pedogenèse  plano- 
solique sur sediment  deltaïque dans 1’OrlCanais. 
. a .  Ligne de partage  s eaux t 1 K m  
1 1 Secteur cartographie à 1/25 O00 
contact  planique 
contact  sédimentaire 
horizon  sableux  horizon  argilo-sableux 
hori.zon argileux ou argilo-sableux 
gleyitie  horizon  argileux lourd 
INTERMEDIAIRE . . . . . . L~CALISATION DES SONDAGES 
Figure 2 : Rèp&ntation en coupe et en plan des domaines planosoliques 
hydromorphe et interm6diaire. 
Séminaire ORSTOM 90 : "Organisation  et  fonctionnement des altkrites et des sols" H 1 13 

O 
O 
HYDAOMORPHE 1 ZI 1 
SOL 
PLANOSOL 
I I  
0 .2rnl  
PLANOSOL I I I l6rils 1 PLANOSOL sans Iltbrllr 
1 
Om 
0 horizon  sableux horizon argilo-sableux 
horizon argileux ou N argilo-sableux  gleyifib 0 arkosique horizon sablo-argileux 
horizon argileux lourd 
Figure 4 : Distinction  de  deux  types  de  thalwegs  secondaires : 
9 en  haut : surface  topographique  et forme du  toit  de  l’argile  lourde, 
en bas : organisation  pédologique  des  thalwegs  arrondi  et  rectiligne. 
Séminaire ORSTOM 90 : “Organisation  et  fonctionnement des altérites et des sols” 115 
D6marchc iterative pour la cartographie d'un sysBme ptidologique 
ETAPES 
Probl&me 
initial 
Analyse 
structurale 
qeconnaissance 
extensive 
du système 
Nouvelles 
analyses 
structurales 
Définition 
du SYSTEME 
PEDOLOGIQUE 
Nouvelles 
caractbrisations 
Cartographie 
regionale 
discontinuitss 
texturales 
SOLS HYDROMORPHES 
SUR ARGILE 
\ 
Autre(s)  sys t&me(s)  
des svstemes 
-le- 
Figure 6 : Démarche  itérative  entre les différents  niveaux  d'investigation  de la 
couverture  pédologique. 
116 Skmimire ORSTOM 90 : "Organisation et fonctionnement des alte'rites et &s sols" 



Organisation et fonctionnement des altérites et des sols

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