Latérite - Définition

Processus d'altération et pédogenèse

Théories sur le développement des latérites

Diverses théories peuvent expliquer le développement de 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.
• 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.
• 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 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 serait une conjonction de ces théories, jouant chacune à plus ou moins grande importance.

Processus de formation des complexes d'altération

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
• Transformation chimique mineure : les minéraux perdraient certains 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

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. Influent sur cette réaction la valeur locale du pH et le drainage local, ainsi que le temps d'exposition.

Caractéristiques des latérites

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

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
• Formation tachetée : formation nodulaire à 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 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

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

Minéraux des latérites

On trouve les minéraux secondaires néoformés suivants :

• de fer : limonite, ferrihydrite, goethite, hématite;
• d'aluminium : gibbsite, cliachite, boehmite, corindon, cliaspore;
• de titane : anatase;
• de manganèse : pyrolusite, manganite;
• 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, rutile, zircon, et or natif, ... .

Néoformation d'argiles

D'après Tardy (1997), 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 kaolinites, 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 illites et chlorites se forment, si le milieu est acide. En milieu acide se forment des smectites et palysépioles.