Localisation, distribution et mobilité des ETM dans des sols développés sur roches basaltiques en climat tempéré

Discipline

Matériaux Minéraux

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

pollution et polluants, sols, métaux, altération (géologie)

Mots-clés

éléments traces - Thèses et écrits académiques,

Basalte - Thèses et écrits académiques,

Pédologie - Thèses et écrits académiques,

Altération (géologie) - Thèses et écrits académiques

De manière à connaître la distribution et la spéciation solide des éléments traces métalliques (ETM) dans les sols issus de l'altération supergène de basaltes et de basanites en climat tempéré, six sols du Massif Central français, soumis à des contextes microclimatiques différents, ont été étudiés. Les roches basaltiques tertiaires et les sols qui s'y sont développés sont riches en Cr (248-455 mg/kg) et en Ni (126-237 mg/kg). Les six sols ont tous des propriétés andiques, sont tous dépourvus d'allophanes mais riches en complexes organo-métalliques. Deux types de sols ont été distingués : andosols et cambisols andiques. Trois approches ont été couplées pour y étudier le devenir et la mobilité potentielle des ETM lors de l'altération supergène. 1) L'étude minéralogique a montré que dans les roches saines, les ETM étaient contenus dans les spinelles chromifères, les titanomagnétites et les silicates ferromagnésiens (forstérites et augites). Les deux principaux facteurs contrôlant la libération des ETM et leur piégeage dans des argiles associées à des oxyhydroxydesauthigènes, sont l'hydrolyse des silicates ferromagnésiens et la résistance des spinelles. 2) L'étude pédologique a mis en évidence les facteurs impliqués dans la distribution des ETM dans les sols développés sur basaltes grâce à deux méthodes quantitatives : les bilans iso-volumiques et les facteurs d'enrichissement. Ces calculs ont mis en évidence le rôle des facteurs pédologiques et lithologiques impliqués dans la distribution des ETM dans les sols. Cette étude a confirmé le contrôle minéralogique sur la distribution de Cr et Ni tandis que la matière organique et les complexes organo - minéraux influencent la distribution de Cu et Zn. Malgré la résistance des minéraux porteurs, Cr et Ni tendent à être conservés dans les cambisols andiques alors qu'ils sont partiellement lessivés dans les andosols situés en contexte plus froid et arrosé. L'influence des constituants organiques se traduit par une immobilisation de Cu et Zn alors que les éléments majeurs sont fortement lessivés (Na, Mg, Ca, Si). 3) Les extractions sélectives ont confirmé pour Cu, l'importance des associations avec les constituants organiques du sol. A la différence de ce qui a été constaté par d'autres auteurs sous des climats plus chauds, ce travail met en évidence la faible mobilité potentielle des ETM dans les sols andiques en climat tempéré montagnard.