Un facteur majeur de la pédogenèse après décarbonatation dans le cas de formations superficielles calcaires redistribuées au quaternaire : La nature des résidus non carbonatés

Among the key soil forming factors in temperate climates, one factor related to calcareous surficial deposits redistributed during the Quaternary, is of major importance : the content, texture and mineralogy of their non-calcareous residue. However, as they resist on carbonate dissolution by hydrochloric or acetic acid, such residues can be easily examined in laboratory conditions.The redistributed calcareous deposits (FCR) show a powdery appearance, no aggregates, a large porosity, a yellowish colour and variable but sizeable calcium carbonate content. These are deposits resulting from redistributed and mixed local materials, exhibiting various thicknesses, rarely indicated on geological maps. However, their existence and composition are of major importance for explaining the properties of soils.Under temperate climate in northern France, the complete dissolution and removal of CaCO3 from the initially little, moderate or highly calcareous FCR often leads to a relative accumulation of silicate minerals (quartz, feldspar, glauconite, clay minerals). Following total carbonate removal, soil formation depends to a large extent on the grain size distribution of the residual mineral fraction. For instance, on predominantly coarse textured residues sandy soils are formed, developing to podzosols (if little or no clay), or to luvisols. By contrast, on residues with large contents of inherited or neoformed clay minerals, soils demonstrate a clayey or heavy-clay texture that lastingly controls further soil development, giving rise to clayey brunisols, Néoluvisols, or planosols.In this article, the variety of soil formation pathways in redistributed calcareous deposits is discussed and illustrated by a series of examples taken from different regions in northern France :- In the "Champagne Jovinienne" region (around Joigny, Yonne département),- close to Puiseaux (Loiret département),- In the south-eastern part of the "Grande Beauce" region (Pithiviers, Loiret),- In the Pierrelaye-Bessancourt area (Val d’Oise département),In all these examples, pedogenesis is strongly governed by the grain size distribution and the mineralogical composition of the residual fractions liberated by total carbonate dissolution in the parent material.Entre los factores clave de la pedogénesis bajo climas templados, tres son de importancia fundamental en relación con las formaciones superficiales calcáreas redistribuidas al Cuaternario : el contenido, la granulometría y la naturaleza mineralógica de sus residuos no carbonatados. Las características de estos residuos, insolubles al ácido clorhídrico o acético, pueden ser fácilmente estudiadas en el laboratorio. Las formaciones calcáreas redistribuidas (FCR) presentan un aspecto polvoriento, una ausencia de estructura pedológica, una elevada porosidad, un color amarillento y un contenido en calcáreo variable pero siempre importante. Estas son depósitos de redistribución de materiales locales, de espesores variables a menudo bastante bajos, raramente señalados sobre los mapas geológicos, pero cuya composición es sin embargo de una importancia capital para explicar las propiedades de los suelos observados actualmente.Bajo climas templados como los del Norte de Francia, la descarbonatación total de las FCR inicialmente poco, moderadamente o fuertemente carbonatadas lleva a la acumulación relativa de minerales silicatados (cuarzo, feldespatos, glauconita, minerales arcillosos). Cuando los residuos así liberados tienen una granulometría con dominancia gruesa, los suelos formados son esencialmente arenosos y pueden evolucionar hacia luvisols. Cuando al contario los minerales arcillosos (heredados o neoformados) predominan, los suelos son arcillosos incluso arcillosos pesados, y su evolución a largo plazo es definidamente afectada : se observa entonces sea brunisols, sea neoluvisols, sea planosols.A fin de ilustrar esta diversidad de vías de evolución de los suelos originados de FCR, presentamos varios ejemplos, localizados en diferentes regiones de la mitad norte de Francia.- El primero es el de la Champaña "Jovinienne" donde diferentes "formaciones calcáreas redistribuidas" al Cuaternario son la base de una muy grande variedad de suelos. La presencia de estas FCR es detectable a menudo únicamente gracias a sondeos profundos.- Cerca de Puiseaux (Loiret), se puede observar a 850 m de distancia, un Calcisol arcilloso o un Luvisol Típico arenoso, los dos derivadosde una FCR de aspecto idéntico, la principal causa de diferenciación es la granulometría del residuo insoluble.- En la parte Sur-Este del Gran Beauce, cartografías a mediana escala realizadas recientemente pusieron en evidencia la presencia muyfrecuente de FCR bien caracterizadas aunque presentando composiciones variables (contenido en calcáreos, abundancia de gravas).- Los Luvisols Tipicos arenosos de la llanura de Pierrelaye-Bessancourt (Val d’Oise). Aunque reposando sobre dos niveles de mesetas constituidas de rocas calcáreas duras, los suelos deben sus propiedades al verdadero material parental : una FCR constituida de materiales locales removidos.En todas estas situaciones, la evolución pedogenética posterior a la descarbonatación total es enteramente determinada por la granulometría y la mineralogía del residuo de descarbonatación del material calcáreo inicial.Parmi les facteurs clé de la pédogenèse sous climats tempérés, il en est trois d'importance majeure relatif aux formations superficielles calcaires redistribuées au Quaternaire : la teneur, la granulométrie et la nature minéralogique de leurs résidus non carbonatés. Les caractéristiques de ces résidus, insolubles aux acides chlorhydrique ou acétique, peuvent être facilement étudiées au laboratoire. Les formations calcaires redistribuées (FCR) présentent un aspect poudreux, une absence de structure pédologique, une forte porosité, une teinte jaunâtre et une teneur en calcaire variable mais toujours importante. Il s'agit de dépôts de redistribution de matériaux locaux, d'épaisseurs variables souvent assez faibles, rarement signalés sur les cartes géologiques, mais dont la composition est pourtant d'une importance capitale pour expliquer les propriétés des sols observés aujourd'hui.Sous des climats tempérés comme ceux du nord de la France, la décarbonatation totale des FCR initialement peu, moyennement ou fortement carbonatées conduit à l'accumulation relative des minéraux silicatés (quartz, feldspath, glauconie, minéraux argileux).Lorsque les résidus ainsi libérés ont une granulométrie à dominance grossière, les sols formés sont essentiellement sableux et peuvent évoluer vers des luvisols. Lorsqu'au contraire les minéraux argileux (hérités ou néoformés) dominent, les sols sont argileux voire argileux lourds, et leur évolution à long terme en est définitivement affectée : on observe alors soit des brunisols argileux, soit des Néoluvisols, soit des planosols.Afin d’illustrer cette diversité de voies d’évolution des sols issus de FCR, nous présenterons plusieurs exemples, localisés dans différentes régions de la moitié nord de la France.* Le premier est celui de la Champagne Jovinienne où différentes « formations calcaires redistribuées » au Quaternaire ont donné naissance à une très grande variété de sols. La présence de ces FCR n'est souvent décelable que grâce à des sondages profonds.* A proximité de Puiseaux (Loiret), on peut observer à 850 m de distance, un Calcisol argileux ou un Luvisol Typique sableux, tous deux issus d'une FCR d'aspect semblable, la principale cause de différenciation étant la granulométrie du résidu insoluble.* Dans la partie sud-est de la Grande Beauce, des cartographies à moyenne échelle menées récemment ont mis en évidence la présence très fréquente de FCR bien caractéristiques quoique présentant des compositions variables (taux de calcaire, abondance des graviers).* Les Luvisols Typiques sableux de la plaine de Pierrelaye-Bessancourt (Val d’Oise). Bien que reposant sur deux niveaux de plateaux de calcaires durs, les sols doivent leurs propriétés à leur véritable matériau parental : une FCR constituée de matériaux locaux remaniés.Dans toutes ces situations, l'évolution pédogénétique postérieure à la décarbonatation totale est entièrement déterminée par la granulométrie et la minéralogie du résidu de décarbonatation du matériau calcaire initial