Jamet, Rémi

Trichet, Jean

Horizon / Pleins textes

C. R. Acad. Sci. Paris, t. 305, Série 11, p. 875-880, 1987 
‘* 
875 
GéochimielGeochemistry 
- 
Sur l’existence de podzols à gibbsite et anatase. Analyse’des 
podzols tropicaux de Tahiti (Polynésie franqaise) 6 2 5 hj 4i C L ?  i 
Rémi JAMET et Jean TRICHET 
Résrinié - Des podzols à gibbsite et anatase apparaissent sur les parties les plus hautes des 
planèzes basaltiques de l’île de Tahiti. Ils succèdent vers l’amont aux sols ferrallitiques désilicifiés, 
désalcalinisés et désaturés et se forment à leurs dépens. 
La podzolisation se développe sous l’influence d‘une importante accumulation de matière organi- 
que, favorisée par un très net rafraîchissement de la température lié à l’altitude. 
Les composés acides libérés complexent et entraînent le fer de l’horizon A 2, tandis que le titane 
et l’aluminium demeurent en place et se concentrent, ce dernier sous forme de gibbsite qui donne à 
cet horison sa teinte claire. 
Ces podzols ont leur place aux côtés des podzols tropicaux classiques à horizon A 2 quartzeux. 
Ils s’en différencient par le fait qu’ils se forment sur matériau autochtone, non quartzeux. 
About gibbsitic and anatasic podzols. Analysis of tropical podzols in the Tahiti island 
(French Polynesia) 
Abstract - Podzols with gibbsite and anatase are observed in the highest parts of the basaltic 
planezes in the Tahiti Island. Upstream they replace the dedicated, desalkalinized and unsatured 
ferrallitic soils and they develop at their expense. 
Podzolisation develops under the inj7uence of a high accu~nulation of organic matter wich is stiinulated 
by a Considerable cooling of the teniperature linked to altitude. 
The released acid coinpoirnds chelate and carry iron away fi.oni A 2  horizon, while titanium and 
aluminiunt are retained and are concentrated, the latter in the form of gibbsite wich gives a light colour 
in this horizon. 
These podzols can be classified with classical tropical podzols characterized by quartzous A 2 
horizon. They differ from theni in that they develop ou non quartzous autochtonous material. 
, 
I. INTRODUCTION. - L‘île de Tahiti offre, sur ses hauts plateaux, un exemple particu- 
lièrement net de sols développés à partir d‘altérites et de sols ferrallitiques issus de 
basaltes. Ils possèdent, au-dessous d’une épaisse accumulation organique, deux horizons 
successifs formés sous l’influence de celle-ci : l’un, fortement déferrifié, est blanchi, l’autre, 
d’accumulation humo-ferrugineuse, est induré. 
Ces sols ont une morphologie de podzol, mais leur originalité est que l’horizon blanchi 
doit sa teinte, non pas comme dans les podzols classiques, à une concentration du quartz 
(dont sont dépourvus les basaltes), mais à d’importantes quantités de gibbsite résiduelle 
associée, par ailleurs, à de l’anatase de même origine. On présente ici les traits principaux 
de leur organisation et de leur formation. 
II. SITE ET ENVIRONNEMENT. - 1. Topographie et climat. - Ces sols se développent à 
des altitudes supérieures ou égales à 1 100-1 200 m, sur des planèzes basaltiques de pente 
moyenne voisine de 20 %, ou sur les flancs des vallées entaillant ces planèzes, tant que la 
pente de ces flancs n’excède pas 50 à 60 %. 
Leur genèse intervient sous un climat très humide - la pluviosité annuelle, sur la 
façade occidentale de l’île, variant du niveau de la mer à 1400 m d’altitude entre 2 O00 
et 3 200 mm - et relativement frais - la température moyenne à l’altitude de 1300 m 
Note présentée par Georges MILLOT. 
0249-6305/87/03050875 8 2.00 @ Académie des Sciences 
_ _  -. 
4 
876 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 305, Série II, p. 875-880, 1987 
étant voisine de 15"C, alors qu'elle est de 22°C à la cote 420 et de 25,7"C pour l'ensemble 
de la côte occidentale de l'île. 
2. Couvert végétal. - Ces sols se développent sous une végétation dominée, tout au 
long de la séquence, par une strate herbacée à Gleichenia linearis, constituant un peuple- 
ment souvent monospécifique et qui recouvre totalement le sol. Ce végétal est le principal 
pourvoyeur de débris organiques du sol. 
Entre 900 et 1400 m d'altitude, s'ajoute à la lande à Gleichenia une strate arborée de 
faible Clévation (2 à 5 m) dont le taux de recouvrement du sol atteint 30 à 40 %. Cette 
associati'on constitue la (( forêt de nuages P. 
3. Matériel parental. - Ces sols se développent à partir de matériaux ferrallitiques 
non quartzeux : altérites et sols ferrallitiques issus des basaltles qui constituent l'essentiel 
du substratum géologique de l'île. Très perméables, ils sont dépourvus de minéraux 
argileux et ne renfelrment à côté du fer, que de l'alumine sous forme de gibbsite et des 
oxydes de titane. 
III. COUPE DE LA TOPOSÉQUENCE. - La figure 1 illustre la succession 'des divers types 
de sols rencontrés au long de la pente en partant du niveau de la mer jusqu'à une altitude 
de 1400 m. Cette succession est remarquable par le caractère progressif du passage qu'elle 
offre entre les divers types de sols. 
On observe de l'aval à l'amont [l] : 
- jusqu'à 800-1 O00 m (selon l'orientation), des sols ferrallitiques, fortement désaturés, 
- de 800- 1 O00 m à 1 1000- 1 200 m (toujours selon l'orientation), des sols ferralliti- 
ques, fortement désaturés, très humifères et possédant une litière superficielle; la présence 
de celle-ci (horizon A O) témoigne d'une plus grande lenteur de décomposition et d'incor- 
poration au sol des résidus organiques que dans les profils précédents; ce type de sol est 
représenté par le profil MAU 4; 
- au-dessus de 1 1000-1 200 m, des podzols gibbsitiques dont les profils débutent 
par une importante litière; exemple profil MAU 1. 
IV. CARACTÈRES ANALYTIQUES ET MINÉRALOGIQUES DES SOLS. - 1. Sols ferrallitiques ini- 
tiaux (oxydosols). - Ce sont des sols riches en matière organique intimement mêlée à la 
matière minérale et dont la teneur moyenne dans l'horizon Al croît, avec l'altitude, de 
9 % jusqu'à environ 300 m, à 11 % au-delà. 
La capacité d'échange, généralement inférieure à 10 mé/100 g à pH 7,O et variable avec 
le pH, n'est saturée qu'à moins de 10 %. Ces sols sont fortement acides (pH 5,2+0,7 
dans les horizons Al). 
I humifères, ne présentant pas de litière; exemple profil MAU 8; 
Leur complexe d'altération [2] se caractérise par : 
- une désilicification souvent quasi totale, 
- de fortes teneurs en gibbsite pouvant atteindre 50 % aux alentours de 1 m de 
profondeur, à la suite d'une illuviation à partir des horizons de surface, 
EXPLICATIONS DES PLANCHES 
Planche I 
Fig. 1. - Toposéquence du Mont Marau (face Ouest de Tahiti). (I) Sols ferrallitiques, fortement désaturés, 
humifhs,  gibbsitiques, 5. xcumulation ferro-titanique en surface (JT) Sols ferrallitiques, fortement désaturés, 
très humifères, ( h  litière organique), gibbsitiques. (III) Podzols gibbsitiques. 
Fig. 1. - Soils toposeqiience of the Mont M A ~ A U  (Western side of Tahiti Island). (4 Ferrallitic, deeply desatured, 
humus rich, gibbsitic soils (displaying ari acczimtilation of Fe and Ti at their top part). (II) Ferrditic, deeply 
desattired, humiferous (with a litter horizon), gibbsitic soils. ( I I I )  Gibbsitic podzols. 
RANCHE IIPLATE I 
cm cm 
REMI JAMET 
cm 
M A U  8 M A U  4 
7 Horizon humifbre orgahique acti f  peu ( A l )  d6compos6 -\ ( A o )  ""\ Accumulation de fer ferrique 
\ a Horizon blanchi  gibbsit ique ( A 2 1  \ 
m 
1400 
1200 
1000 
800 
600 
400 
200 
Fig. 1 
AO - 
150, 
160, 
A' 1 
A2 - 
1 I l  
C1- 
c 
I -  c 
l 1 
1 1 
I '  1 
1 1  I, 
1 1 
1 
1 
c 
1 
I l  
1 1 
' I  
I 
o 7 io is 20 2s 30 3.5 40 4.5 5.0 55 % 
c m  
'O1 
Gibbsite ++++ 
Anatase + 
Amorphes ++++ 
Goethite ++ 
Gibbsite ++ 
Amorphes ++++ 
Gibbsite ++ 
Magnétite + 
Goethite + 
Amorphes ++ 
Gibbsite + 
Magnétite + 
Métahalloysite 
alloysite-MEtahaUoysite +++ 
Hénatite ++ 
Goethite + 
+ 
‘Y 
C 
C. R. Acad. Sci. Paris, t. 305, Série II, p. 875-880, 1987 879 
Planche II  
Fig. 2. - Profil MAU 1. Variation des teneurs des principaux éléments majeurs et nature des associations 
Fig, 2. - Projìle MAU 1. Variation of tke content of inaiil chemical elements and nature of mineralogical 
minéralogiques (abondance des minéraux estimée d’après l’intensité des pics de RX). 
associations (minerals abundance deduced fioin the relative intensity of X-ray diffiactiort peaks). 
- un enrichissement relatif en oxydes de fer et de titane dans les horizons de surface, 
atteignant son maximum dans les sols de la presqu’île de Taravao avec des teneurs de 
20 % de Tio, et 50 % de Fe,03. 
2. Podzols gibbsitiques. - Ce sont des sols peu profonds oìì l’ensemble des 5 horizons 
caractéristiques A O, A 1, A 2, B2sm, B2Fe, ne dépasse pas 40 cm. L’horizon d’altération 
C1 y apparaît généralement à moins de 60 cm. 
La description qui suit (Jig. 2) concerne un sol du Mont Marau. 
Horizon A O. - Horizon organique, neutre, renfermant 84 % de matière organique 
dont le rapport C/N=32; 45 % du carbone y sont sous forme d‘acides humiques et 
fulviques en proportions égales. 
Horizon A 1. - Horizon très humifère renfermant 65 % de matière organique à 
C/N=25, très acide (pH 4,O); la teneur en acides fulviques y décroit, tandis que croît 
fortement la fraction humine. 
Horizon A2. - Horizon blanchi quoique encore riche en matière organique, à C/N 
élevé (32), dont 60 % sont sous forme d‘humine très vraisemblablement d’insolubilisation. 
Acides fulviques et humiques sont présents en quantités égales. 
Les constituants minéraux du sol comprennent : 
- de la gibbsite (>45 %), abondante dans les fractions 20-250 et 2-20 pm; 
- du titane (plus de 20 de Tio,), présent sous forme d’anatase, et abondant dans 
la fraction <20 pm; 
- du fer (24 % de Fe,03) dont près de 10 % se trouvent sous des formes mal 
cristallisées. 
Horizon B2sm. - Horizon placique, constitué d’une mince couche ferruginisée, durcie, 
de 1 à 5 mm d’épaisseur, formant obstacle à la pénétration de l’eau et des fines racines; 
très fortement acide. I1 renferme 51 % de fer, essentiellement sous forme amorphe, ou de 
goethique très finement cristallisée, 12 % d‘alumine dont les 213 sous forme de gibbsite 
(dans la fraction 2-20 pm) et 113 sous forme de composés mal cristallisés, 4 % de silice 
dont 113 sous forme de composés amorphes, et 5 % de titane. 
Cet horizon contient 9 % de matière organique, à C/N=33 et dont la moitié se trouve 
sous forme d’acides fulviques libres. 
Horizon BFeC. - La teneur en fer y demeure encore élevée : 36 % de Fe,03 dont 
une moitié se trouve sous forme amorphe et l’autre moitié se partage entre de la goethite 
et de la magnétite. L’alumine y entre pour 21 % dont 1/3 sous forme de qomposés 
amorphes et 213 sous forme de gibbsite et la silice pour 8,6 % dont 1/4 sous forme 
amorphe. 
Horizon C1. - La teneur en fer continue de décroître, tandis que celle en SiO, croît 
et qu’apparaissent dans le cortège minéralogique la métahalloysite et l’halloysite. 
V. CONDITIONS DE FORMATION DES PODZOLS GIBBSITIQUES. - La situation de ces podzols 
au sein de la séquence montre que la podzolisation s’exprime sous l’influence des 
conditions climatiques fraîches d’altitude et de la composition du couvert végétal. 
880 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 305, Série II, p. 875-880, 1987 
Les arguments suivants permettent de penser que le paramètre climatique est prépondé- 
rant par rapport au paramètre d‘acidité de la matière organique quant au développement 
de la podzolisation : 
(1) la végétation arborée participant au couvert végétal de ces podzols est essentielle- 
ment composée de feuillus fournissant au sol une matière organique qui n’entraîne pas 
de podzolisation en dehors de ces sites d’altitude; (2) de même, la matière organique 
fournie par la décomposition du genre Gleidzenia n’entraîne pas non plus de processus 
de podzolisation en dehors de ces sites [l]. 
AU total, la valeur faible des températures et l’humidité relative élevée de ces zones 
d’altitude peuvent être considérées comme responsables de la lenteur des processus de 
décomposition de la matière organique et donc de la podzolisation qui en résulte. 
Ce phénomène n’affecte que la tranche superficielle du matériel parental. La majeure 
partie du fer en est éliminée par les composés acides libérés par les horizons organiques. 
Ces composés présentent sans doute des caractères particuliers car, s’ils forment avec les 
oxydes de fer des complexes qui favorisent leur entraînement, ils permettent à la gibbsite 
et à l’anatase d‘échapper à cette acidocomplexolyse et donc de se concentrer. 
Les podzols décrits dans d’autres régions intertropicales du monde, Nord du Brésil 
([3], [4]), Guyane ( [5 ] ,  [6]),  Congo [7], etc. sont issus de formations sableuses favorables A 
une intense circulation hydrique. La podzolisation y conduit à la formation d’un 
horizon A 2 à quartz résiduel. 
Les podzols de Tahiti s’opposent à ces derniers par le fait qu’ils se développent sur 
des ferrallites en place, dépourvues de quartz car issues de basaltes, mais cependant 
perméables: il en résulte que le (( squelette )) de l’horizon blanchi A 2  est à gibbsite 
résiduelle accompagnée d‘anatase. 
V. CONCLUSIONS. - 1. Sur les hauts plateaux de Tahiti apparaissent des sols inattendus. 
Ce sont des podzols, mais dont l’horizon A 2  blanchi est gibbsitique et titanifère. 2. Ces 
podzols se développent seulement en altitude à la faveur d’un refroidissement de la 
température et sous l’action d’une abontante matière organique dont les composés solubles 
complexent et mobilisent le fer de l’horizon A2, tandis que l’aluminium sous forme de 
gibbsite et le titane sont épargnés et se concentrent. 3. Ces podzols s’opposent aux 
podzols tropicaux décrits dans d’autres régions intertropicales du monde, en ce qu’ils 
sont gibbsitiques et non quartzeux. 4. La raison en est que le matériau podzolisé, ferrallites 
autochtones sur basaltes, non sableuses mais perméables, n’est pas quartzeux. 5. Ces sols 
constituent le terme extrême d‘une série de podzols tropicaux différenciés par la nature 
de leur horizon lessivé A 2 : podzols quartzeux, podzols quartzeux à gibbsite secondaire 
et ici, podzols à gibbsite primaire exclusive de quartz et accompagnée d’anatase. 
Note reçue le 27 avril 1987. 
REFÉRENCES BIBLIOGMPHIQUES 
[l] R. JAMET, Notice explicative, no 107, ORSTOM, Paris, 1987, 120 p. et cartes B 1/40000. 
[2] R. JAMET, Cah, ORSTOM, sér. Pédol., XXII, n” 3, 1986, p. 285-299, Paris. 
I31 H. KLINGE, J. Soil Sc. 16, no 1, 1965, u. 95-103. _ .  
[4] F. SOUBIES’et A. CHAUVÉL. Cih.  ORSTOM, sir. Pédol, XXI, no 4, 1984-1985, p. 237-251, Paris. 
I51 J. F. TURENNE, Mim. ORSTOM, Paris, 84, 1977, 173 p. 
R. BOULET, F.’X. HUMBEL et Y. LUCAS, Cah. ORSTOM, sér. Pédol, XIX, no 4, 1982, p. 323-339, Paris. 
[I D. SCHWARTZ, Thèse de doctorat, Université de Nancy-I, 1985, 211 p. 
R. J. : ORSTOM, Centre de Bondy, 70-74, route d’Aulnay, 93140 Bondy; 
J. T. : Université d’Orléans, Laboratoire de Géologie de la Matière organique, 
B.P. no 6759, 45067 Orléans Cedex 2. 


Sur l'existence de podzols à gibbsite et anatase : analyse des podzols tropicaux de Tahiti (Polynésie française)

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Horizon / Pleins textes