REPUBLIQUE TUNISIENNE Institut Français de Recherche Scientifique Laboratoire de pédologie pour le Developpement en coopération Faculté des Sciences ( Q.R.S.T.Q.M ) Université de TUNIS
LES SOLS A ACCUMULATION CAL C AIRE
DE LA TUNISIE
C EN TR ALE E T SEPTENTRION ALE
( NO I ~~ ! 1 CH _E AU 1/500.000 )
19 89 Ph. BLANCANEAUX , pé dologue à i '0RSTOI/ République Tunisienne INSTITUT FRANCAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUE LABORATOIRE DE PEDOLOGIE POUR LE DEVELOPPEMENT EN COOPERATION Faculté des Sciences (0 RS TOM) Université de Tunis Mission en Tunisie
Philippe BLANCANEAUX Tunis. 1989 2 RBSUIIB En Tunisie centrale et septentrionale, les sols à accumulation et/ou redistribution de calcaire sont abondamment représentés. Dans cette étude une r~partition g~ographique de ces sols est présentée dans une carte de synth~se au 1/500 000, en utilisant la classification française des' sols (C.P.C.S., 1967). Un essai de corr~lation taxonomique entre les différents systèmes de classifications françaises et américaine (U. S .D.A. , Soil Taxonomy, 1975) est tenté. Des propositions sont faites pour une am~lioration de ces dernières en ce qui concerne les ~ols à accumulation calcaire. Au niveau des Sous-groupes des principales classes de sols où se manifestent ces concentrations en calcaire, l'extension et la r~partition géographique de ces sols, les relations Sols/Roches-m~res, les caractères généraux, les caractéristiques physico-chimiques, les organisations morphologiques verticales et latérales, et l'analyse micromorpho10gique des différents faciès d'accumulations calcaires sont décrits. Un essai de chronologie quaternaire des accumulations calcaires en Tunisie Centrale et septentrionale est tenté en se calant sur les exemples des domaines c6tiers,· des plaines ou des massifs montagneux. Un essai de reconsti tution de la mise en place des matériaux, du façonnement des piedmonts, des glacis et ) des embottements glacis/terrasses encroOt~s est approché, en î tenant compte de l'alternance des cycles climatiques r quaternaires et en s'appuyant sur les données acquises dans les ,\ autres pays du pourtour de la Méditerranée et principalement au Maroc. La gen~se de ces différentes accumulations calcaires au sein des matériaux variés est proposée en tenant compte des particularités géographiques régionales puis locales, géolo giques et litho10giques, sédimento10giques, et pédo10giques du l milieu. Les analyses morphologiques détaillées des différents faciès ! d'accumulation au sein des grandes classes de sols inventoriés i 1 1 font ressortir l'aspect polymorphe de l'encroOtement calcaire dans les sols de Tunisie. 3 HOTS-CLES : Tunisie centrale et septentrionale -Sols à accumu lation et/ou redistribution calcaire -Répartition géographique - carte au 1/500.000 - Corrélation taxonomique - Propositions - Amélioration - Relations Sols - Roches mères Caractères généraux Caractéristiques physico chimiques Organisations morphologiques Analyses micromorphologiques - Faciès d'accumulations calcaires Chronologie quaternaire - Essai de reconstitution - Mise en place - Façonnement - Piedmonts - Glacis - Glacis-Terrasses encroQtés - Alternance cycles climatiques· quaternaires Genèse Particularités Géographiques, Géologiques, Lithologiques, Sédimentologiques, Pédologiques Aspect polymorphe de l'encroQtement calcaire. 1 4 SUIIIIARY In Central and Northern Tunisia, the soils "ith calcareous accumulation and/or redistribution are widely represented. In this study a geographic distribution of these soils is attempted in a map· of systhesis at a 1/500 000 ·scale, using the French Classification of soils KEY-WORDS : ·Central and Northern Tunisia - Soils with calcareous accumulation and/or redistribution - Geographie distribution - Map of synthesis - Taxonomie correlation - Proposals Amelioration - Relations soils/Parent materials - General characteristics Physico-chemical properties Morphological organizations - Micromorphological analysis Facies of calcareous accumulations - Quaternary chronology Approach of the reconstruction Piedmonts Piedmonts slopes -'. Piedmont slopes/Terraces Alternation of Quaternary climatic cycles Genesis Geographie particularities Geological, lithological, sedimento logic~l, pedological characteristics - Polymorphie aspect of the calcareous encrusting. 5 RBSUIIB. Estan frecuentes· en la Tunez central y septentrional, los suelos con acumulaci6n y/o redistribuci6n calcarea. Esta probada en este estudio una distribuci6n geogrâfica de _ estos suelos en un mapa de sintesis a 1/500.000, utilizando la clasificaci6n francesa de los suelos (C.P.C.S., 1967). Se trata un ensayo de correlaci6n taxon6mica entre los diferentes sistemas de clasificaciones francesas y americana (U.S.D.A., Soil Taxonomy, 1975) . Se hechan proposiciones para un mejoramiento de estas ultimas concerniente a los suelos con acumulaci6n calcarea. A nivel de subgrupos de las principales clases de suelos en los cuales se desarrollan concentraciones calcareas, se describen, la extensi6n y la distribuci6n geografica de los mismos, las relaciones Suelos/Rocas madres, las caracteristicas generales y fisico-quimicas, las organizaciones morfo16gicas verticales y laterales y el analisis micromorfo16gico de los diferentes facies de acumulaciones calcareas. Se intenta un ensayo de cronologia cuaternaria de las costras calcareas en la Tunez central y septentrional con referencia a ejemplos en las areas costeras, las llanuras y los macizos montaftosos. Se esbozan la reconstituci6n deI desarrollo y de la construcci6n de los piedemontes, glacis y glacis/terrazas encostradas, apoyandose sobre los datos obtenidos en otros paises de la cuenca mediterranea, especialmente Marruecos. Se propone la génesis de estas acumulaciones calcareas en varios materiales, tomando en cuenta, las especificidades geograficas regionales luego locales, geo16gicas, lito16gicas, sedimento16gicas y edafo16gicas deI medio. Los analisis morfo16gicos detallados en diferentes facies de acumulaciones de las grandes clases de los suelos reconocidos resaltan el aspecta polim6rfico deI "encostrado calcareo" en los suelos de Tunez. PALABRAS CLAVES : Tunez central y septentrional - Suelos con acumulaci6n y/o redistributi6n calcarea Distribuci6n geografica - Mapa de sintesis - Correlaci6n taxon6mica Proposiciones-Mejoramiento - Relaciones Suelos/Rocas madres Caracteristicas generales Caracteristicas fisico- quimicas Organizaciones morfo16gicas Facies de acumulaciones calcareas Cronologia cuaternaria Reconstituci6n Construcci6n Piedemontes Glacis Glacis/terrazas encostradas Alternaci6n . de los ciclos climaticos cuaternarios Génesis Especificidades geograficas, geo16gicas, lito16gicas, sedimento16gicas y edafo16gicas Aspecto polim6rfico deI "encostrado calcareo" - oC trI t{{ 1.'.' r. :c.. C;. ~··C • • • ~ :E ~.-[ l, .. ~ t l, • ·r l t -'" - t ..... • • • ~ olt {t ~st.~~.~. ~f. ~{.G ~f l t ~ - t - [t·" .Lo(i t-, f.'-.l [- ~ ~ ~- ,,~ ~: ~ ~. 'f'" l' - 1 r; f - f. "1'"" {. t ,~ r 'h r 13 r- r-';:, '" 'i= C· f ~...-- l r If ~. - i [f. ,[ ~1( ç<; f t ~f' ~t·r: a:1 .S;. ~ Î .1 1;. l '"- tf: - r - Î r l!. 1 -,.- r r ~ .l·\:. ~~- ~ ~ [::..~~ 0\ t., 1 f- f (i t·t 1 • f {'h. f ~ r .. ·r ~ . r 'C' t .:t: - t. ... \Jl' - t. ~'.L~1['"1: -:. r,,-[~r-:i-~g..l~ [ -; ~~- _.( •. 'lt°o, C· r Ci • b " ~ ~~. ), t ~Ir' t r. l.r l ..., L. t g;- or [ r t ~~ 1: \-:'- or- '" t. - f:: C r of ,,- 0 t· ~ ~~ "7':: ot ..t [. t: ~ S:· '. c.. t~t 1: \; f.1 'i:: ~.~ ~.~ ~ f. l. r.;o{ 1" f: f. .. li 0 t. . 0 f r f - rot J t ~ ~ ..:r 1'[0'[ 't, l' l' '-k ~-.['Cl.~r J 'i: t-' ~.~r':ç ·1 t~,. ~ t ~ [ -~ f.' 1:.' -. l!., · . t1 ~•••_ • t - ., , t[ -le r·' -'. 1 [l ,,--. .' \.- •, _. t r - _ - _ ~~ ~..~ ~~ [ ':.';-~l r ~.f ..--'~-r t:· f 1: r 1. 1 ~~~ ~, 't"·r {. -~.r :t'(> Orr {;.{t.t ,r: . ~. ~ ~ l!._ 'i,1:: ~- ~L. l..____1. [ 't.. .L,.--~, ~or- L. 't:or- , b ~ 't.-_ ~ ~ - 7 c' .1<11 - ....r----,-l~ I~,:J 1• j w1(J1> J ~,;:J 1..::..IJ ~..r-= - ~ h... :>-' 1..r-=".....: - 'W'_---i"""'_"A .br!Jo: - 500 • 000 : 1V"" 11 i •. w...",,;, .- ..,--;~, V,;....:H • • - ~L..:ù-- r~1j~~ --.;:.11..::..W)l..s - ü _ ...: - ..::..L..!,-::il -; ï.ï.J ~!.: J-::J L.>.: _; )!:..::..L ... k· -; ;, '.... ~JL._~9' v--)1 J)L..;.. ~j J- J .- -; ;, I!H..::..L.:-?I,-=--~_ ~~J.J~ _..::..~J.J~ -~ - J :t.:,: -t-i.,.J' ~~':L:.r 4.J~' - 4L:..:-t-:9' v--)1 J)L;..~1.:aJ1"::"!'J~1~JL-=- ~~; • b. -; ~V-='--';'J-j'; ;)~,; .~~'&.,.i~"::"~,....a> 8 ZUSAIIIIBIIFASSUIiG In Mi ttel- und Nordtunesien sind Baden mi t Kalkansammlung und/oder Umlagerungen von Kalkstein reichlich ve~treten. In dieser Studie versucht der Verfasser einen Gesamt überblick über die gèographische Verteilung dieser Baden in einer Karte (Hasstab 1/500.000) wiederzugeben, wobei sie die franzasische Gliederungsmethode (C.P.C.S., 1967) benutzen. Ausserdem wird der Versuch gemacht, die taxonomischen Korrelationen zwischen den verschiedenen franzosischen und amerikanischen Gliederungssystemen zu untersuchen (U.S.D.A., Soil Taxonomy, 1975). Die Untergruppen der Haupt-Bodenarten, wo Kalkstein- konzentrationen auftreten, sind beschrieben : Ausbreitung und geographische Verteilung dieser Baden, das Verhaltnis Boden/Huttergestein, die allgemeine Charakteristik die chemisch-physikalischen Herkmale, der vertikale und horizontale morphologische Aufbau, sowie die micromorphologische Analyse der verschiedenen Erscheinungsformen der Kalkansammlung. Eine Untersuchung der quaternaren Chronologie der Kalksteinansammlung in Mittel- und Nordtunesien wird vorgenommen, wobei man sich auf Beispiele der Küstengebiete, Ebenen und Gebirgsmassive stützt. Bs wird der Versuch unternommen zur Wiederherstellung und Einfügung dieser Materialen zur Gestaltung der Piedmontflache, der Glacis und zum Ineinandergreifen von Glacis und Krustenterrassen, wobei die Wechselfolge der klimatischen Quaternar-Zyklen berücksichtigt wird und wobei man sich auf die vorhandenen Erfahrungen der anderen Mittelmeerlânder, vorallem der von Marokko stützt. Es wird ein Vorschlag zur Entstehungsgeschichte der verschiedenen Kalksteinansammlungen innerhalb der diversen Materialen gemacht, wobei die. geographischen regionalen und lokalen Besonderhei ten beachtet werden, sowie die geologischen und lithologischen, die sedimentologischen und pedologischen Charakteristiken der Umgebung. Die detaillierten morphologischen Analysen der verschiedenen Erscheinungsformen der Ansammlungen in den Hauptarten der aufgeführten Bodenarten, lassen das polymorphische Aussehen der Kalksteinverkrustung in den Bodenarten Tunesiens hervortreten. 9 STICHWoRTER : Mittel- und Nordtunesien Baden mit Kalkansammlung und/oder Umlagerung von Kalkstein Geographische Verteilung Karte im Masstab von 1/500 000 Taxonomische Korrelation - Vorschlage - Verbesserungen Verhaltnis Boden/Muttergestein - Allgemeine Charakteris- tiken Physisch- chemische Charakteristiken Morphologischer Aufbau - Micromorphologische Analysen Erscheinungsformen der Kalksteinansammlungen - Quaternare Chronologie - Wiederherstellungsversuch. - Gestalten und Einfügen Piedmontflache Glacis Glacis-Krusten terrasse - Wechselfolge der klimatischen Quaternarzyklen Entstehungsgeschichte Geographische, geologische, lithologische, sedimentologische, pedologische Besonder heiten Polymorphische Erscheinungsformen der Kalksteinverkrustung - 10 SOIiIlAXR.B AVAR"I"-PR.OPOS x CLASSB DBS SOLS IIX.BRAUX BRU"I"S (URX"I"B 1) Sous classe des sols minéraux bruts non climatiques .Groupe des sols minéraux bruts d'érosion -Sous-groupe des LITHOSOLS sur croUte cal caire -Sous-groupe des REGOSOLS sur encroUtement calcaire Sous-classe des sols minéraux bruts des déserts chauds ou xériques .Groupe des 1ithoso1s des déserts chauds sur croUte calcaire .Groupe des sols bruts xériques inorganisés ("fech-fech") et organisés d' ablation (Regs de croUte calcaire) xx - CLASSB DBS SOLS PBU BVOLUBS (URX"I"B 2) Sous-classe des sols peu évolués humifères .Groupe des sols humifères 1ithoca1ciques Sous-classe des sols peu évolués xériques •Groupe des sols gris subdésertiques à encroUtement calcaire ou calcaro-gypseux Sous-classe des sols peu évolués non climatiques .Groupe des sols d'apport alluvial -Sous groupe modal sur alluvions du quater naire (associé à des lithoso1s sur cronte cal caire) .Groupe des sols d'apport co11uvia1 -Sous-groupe modal sur colluvions du quater naire (associé à des lithoso1s sur croUte calcaire) 11 III - CLASSB DBS SOLS CALCIHAGNBSIQUBS (UNITBS 3. 4. 5 6 et 7) Sous-classe des sols' carbonatés •Groupe des RENDZINES sur croüte et/ou encroftternent calcaire ·Groupe des sols bruns calcaires -Sous-groupe à encrofttement calcaire (à accu mulation calcaire croftte et/ou encroft- tement) IV - CLASSB DBS SOLS ISOBUKIQUBS (UNITBS 8 ET 9) Sous-classe des sols isohumiques à complexe saturé, principalement en Ca, évoluant sous un climat (très) froid pendant une partie de l'année .Groupe des sols châtains -Sous-groupes des sols châtains, modaux à pseudogley et rouges encrofttés (encrofttement calcaire) .Groupe des sols Bruns isohurniques -Sous-groupe des sols bruns encroütés V CLASSE DES SOLS A SESQUIOXYDES DE FER (UNITES 10 ET 11) Sous-classe des sols fersiallitiques .Groupe des sols fersiallitiques à réserve calcique (et le plus souvent peu lessivés). Sols rouges et bruns méditerranéens -Sous-groupe modal avec horizon Cca -Sous-groupe des sols recalcifiés et encroft- tés ; à redistribution calcaire . Groupe des sols fersiallitiques sans réserve calcique (et lessivés) -Sous-groupe modal avec accumulation calcaire profonde ou discontinue -Sous-groupe modal et/ou à caractères d'hydromorphies avec redistribution du cal caire VI - CLASSE DES SOLS BYDROKORPBES Sous-classe des Sols Hydromorphes minéraux ou peu humifères .Groupè des sols hydromorphes à redistribution de calcaire (ou de gypse) 12 VII - PLACE DES SOLS A ACCUHULATIOM ET/OU REDISTRIBUTIOM CALCAIRE DE LA TUMISIE CEBTRALE ET 'SEPTEMTRIOMALE DABS DIFFEREMTS SYSTEHES DE CLASSIFICATIOBS .Essai de corrélation entre les classifica tions françaises et américai~e . Propositions pour une amélioration des classifications C.P.C.S., 1967 ; R.P.F., 1987 et SOIL TAXONOMY, 1975 pour ce qui concerne les sols à accumulation et/ou redistribution calcaire VII - ESSAI DE SYMTHESE DES DOMMEES DE L"ABALYSE HICROSCOPIQUE DES DIFFEREBTS FACIES DE L"ACCUKULATIOM CALCAIRE .Caractéristiques micromorpho10giques. Etudes de lames minces à la loupe binoculaire et au microscope optique . Observation au microscope électronique à balayage (M.E.B.) .Essai de synthèse des observations morpho logiques (Macro- et micro-) et des données de la microana1yse et discussion . . Conc1usions générales IX - ESSAI DE CHROMOLOGIE QUATERMAIRE DES ACCUHULATIOMS ET/OU REDISTRIBUTIORS CALCAIRES EM TUMISIE CEMTRALE ET SEPTEM TRIOMALB .Rappe1 des grandes phases climatiques quater naires en Afrique du Nord et en Europe .Essai de chronologie quaternaire des accumu lations calcaires dans le domaine côtier de la Tunisie septentrionale (exemple de la péninsule du Cap Bon) .Essai de chronologie quaternaire des accumula tions calcaires des massifs montagneux (jebe1s) des piedmonts et des glacis (exemples des jebe1s Bargou, Semmama et M'Rila) .Les accumulations et/ou redistributions cal caires. des plaines. 13 COlfCLUSIOHS BIBLIOGRAPHIB TABLB DBS HATIBRBS AHHBXES .Planches photographiques et légendes .Carte au 1/500.000 14 La nécessité d'une mise au point sur la répartition des sols à accumulations calcaires de la Tunisie centrale et septen trionale apparatt nécessaire à celui qui cherche à d'gager une vision cohérente de la genèse et de -la mise en place de':ces dernières. _ Bn Tunisie, comme dans les autres pays du pourtour de la Méditerranée, les sols contiennent le plus souvent du calcaire, dans un ou plusieurs de leurs horizons. Cela ne saurait étonner lorsque l'on sait la fréquence des carbonates dans les formations g'ologiques d'ages divers et que l'on sait également que le climat n'est guère favorable à un entratnement profond des solutions. Dans la partie centrale et septentrionale de la Tunisie, la grande majorité des sols possèdent des taux importants de calcaire ;,en tenant compte des très' nombreuses études pédolo giques* réalisées depuis plus de 50 ans à des échelles diverses et dans des buts variés, nous essayons de représenter ici une répartition géographique globale des sols au sein desquels se manifestent des accumulations de calcaire soit progressives, soit brutales généralement désignées sous le nom d'encroatement ou de croate calcaire. La carte pédologique au 1/500.000 de la Tunisie publiée par la D.R.B.S., Ministère de l'Agriculture (BELKODJA et al., 1973) a servi de base dans la réalisation de ce travail. Mais la notion même de "croQte calcaire" reste encore à préciser, ici comme ailleurs et est toujours sujet à de noJilbreuses -discussions. Des définitions et des classifications systématiques nombreuses ont été proposées. La réalité encore mal connue et la diversi t~ des m~canismes de formation des accumulations calcaires dans les sols de la Tunisie centrale et septentrionale, font qu'il serait dangereux de vouloir les introduire dans des définitions ou des classifications inadéquates. Il conviendrait mieux, en l'état actuel des connaissances, que les chercheurs décrivent et caractérisent le plus pr~cis~ment possible ce qu'ils entendent par "croQte calcaire", tout en continuant à utiliser ce terme largement connu dans le monde pédologique (calcrete ou caliche des anglophones), pour _distinguer des formations diverses dont la caractéristique commune est l'existence de niveaux (un ou plusieurs, superficiels ou profonds), minces ou épais) dans lesquels la teneur en calcaire est nettement plus forte que dans le reste de la formation. C'ést surtout sur le terme "p~dogénèseh que le désaccord se manifeste le plus entre les différents chercheurs qui ont abordé le problème des accumulations calcaires de Tunisie ; géologues, pour qui tout ce qui est de surface ou subaérien est englobé * une liste non exhaustive des auteurs ayant contribué à la connaissance des sols (à accumulations calcaires) est pré sentée dans la bibliographie. 15 dans la flpédogénèse fl : pédologues pour qui tout est "pédogénèsefl à l'échelle du profil pédologique :" géomorphologues pour qui la plus grande importance réside dans la d;stinction lors de l'évolution d'une formation de ce qui relève de l'altération ~e la roche, de l'ablation, de la 'sédimentation~ de'"l'hydro. fl géologie, de la géochimie et de la fi pédogénèse pris dans'" le sens de l'ensemble des processus étroitement associés à f'évolu tion du BOl. La plupart de ces' différenées proviennent essentiellement du fait que ces différentes disciplines ne se placent pas aux mêmes échelles temporelles ou spatiales. Diverses interprétations pédogénétiques ont toutefois conduit ces auteurs à classer (classification AUBERT, ·1965 èt C.P.C.S., 1967) les sols à accumulations et/ou redistributions calcaires de la Tunisie principalement dans six grandes classes de sols qui, depuis les moins j~squ' aux plus évolués sont l:es suivantes : - classe des sols minéraux bruts, - classe des sols peu évolués, - classe des sols hydromorphes, - classe des sols calcimagnésiques, - classe des sols isohumiques, - classe des sols à sesquioxydes. Nous tenterons dans cette étude une corrélation entre les deux systèmes taxonomiques les plus couramment utilisés pour la classification des sols méditerranéens à savoir la C.P.C.S., 1967 et la So1l Taxonomy, 1975. Nous établirons également les équivalences avec les propositions récemment faites dans le Référentiel Pédologique Prançais, 1987. La plupart de ces sols appartiennent soit à la classe des sols calcimagnésiques -sous-classes des sols carbonatés ou saturés- soit à celle des sols isohumiques : ces derniers dont l'extension est grande dans la majorité des plaines, des glacis à faible pente des régions semi-arides, rappellent par de nombreux caractères les sols steppiques (chlta1ns, bruns, sierozems ••. ) des grandes plaines de Russie. • D'une manière générale tous ces sols montrent des profils de répartition du calcaire variables et plus ou "moins nets, ce qui a conduit RUELLAN (1971) au Maroc, à reconsidérer pour la classe des sols 1sohumiques le terme même isohumique, et à proposer celui de profil calcaire plus ou moins différencié. "". 16 CLASSB DBS SOLS KX.BRAUX BRU~S (U.J:~B 1) 1.1 Sous-èlasse des sola minéraux brut8 fion climatiques I.l.l Groupe des sols minéraux bruts d·êr~siofi Sous-groupe des lithosolso (sur cronte éalcaire) Rock Land* ; calcrete, caliche, calcareous crust Lithosols pétrocalcariques+ Sous-groupe des Régosols O (sur encroQtement calcaire) - Torriorthents, Lithic and Xeric ; ~erorthehts, Typic and Lithic* - Régosols carbonatés+ ; calciques, petrocaiclques ou calcaires· I.l.2 Caractères oénéraUk Le climat n'est pas responsable de la très faibïe évolution de ces sols. Les sols minéraux bruts sur croftte èt/ôu èncroQte ment calcaire massif sont en effet caractêrisés eomm~ l'indique leur nom par une très faible différenciation des horizons ; le profil est de type (A)Cc •; dans la région centrale et septentrionale de la Tunisie, cette faible évolution péd610gique est due essentiellement à urte intense êrô~iofi~ lê ~b'fiômène de décapage de l'horizon de surface étant plus ~à~iaê que la pédo~énèse. Dans éeS sols miiiéraux bruts d iéir6s1bn on distih~ûéra ièë lithosols sur màtériàux (êâiciairèê) âûrs, croQtes et/6u enèrofttemèhts mâssifs, ne pèimèttâht pàê pratiquè meht la p~fiétràti6n des râ6!nes; èt les ~égosoîs sür rochés plus QU m~~~& ~êubii§i f.~~a~~eB oU ên ~ffià§, rnôtèe1êes; peffuëttâht là pénétr~tiQn des ~aoin.oB ;ugQ.u'à li_ftG~Oa~~m.~t. §U~ r~ëft~~ tendres comme les marnes ou les calcaires .marneux, la ~QcJiu~ t:l~t désagrégée, fragmentée en petits éléments de quelques centimètres d' é.paisseur au-dessus de l' aêcumulatî'on c~alèaire. L' horizon A étant durest:e de très faible épài'sseur. I .1. 3 Extensi'on, répartiti·on géogriPh:ig,ueet j:e"latiôn avec les sols voisins Les sols minéraùx bruts, très peu évolués $~rero~ta calcaire, dus à l'érosion, sont essentiellement <::antonnés sur les reliefs. Dans la Tunisie septentrionale ils ne constituent qu'exceptionnellement des surfaces importantes bien individuàli• sées mais sont toujours associés à des sols peu évolués. Par contre, dans le Centre (jebel Semmama, Mrila, Nara, Cherahine... ) là où une érosion climatique intense joue depuis o Classification C.P.C.S., 1967 * Soil Taxonomy, 1975 + Référentiel Pédologique Français,' 1987 i • Propositions, 1989. 17 longtemps, ces sols squelettiques occupent des surfaces plus importantes. Il est toutefois difficile d'évaluer globalement la superficie couverte par ces sols car ils ont été très souvent cartographiés en association (unités complexes) avec les sols peu et moyennement évolués auxquels ils sont toujours juxtaposés. I.2 Sous-classe des sols minéraux bruts des déserts chauds ou xériques I.2.1 Groupe des 1ithoso1s des déserts chauds o (sur croQte calcaire) - Rock Land*, ca1crete, ca1iche, ca1careous crust - Lithoso1s pétroca1cariques+ I.2.2 Groupes des sols bruts xérigues inorganisés ("fech-fech") 0 et organisés d'ablation (Regs de croQte ca1caire)O - Torriorthents, Lithic and Xeric*. Xerorthents, Typic and Lithic* : Torrif1uvents* - Lithoso1s pétroca1cariques+ Ces sols bruts dont l'évolution est inhibée essentiellement par la sécheresse sont localisés exclusivement dans le Sud tunisien. Ils couvrent de larges surfaces à l'ouest de SFAX à la limite méridionale de la région cartographiée. II - CLASSE DES SOLS PEU BVOLUES II.l Sous-classe des sols peu évolués humifèreso II.1.1 Groupe des sols humifères 1ithocalciquesO - Hap1udo11s*, Lithic - F1uviso1s 1ithoca1ciques· ca1coso1s 1ithoca1ciques· , f1uviques+ . 18 II.2 Sous-classe des sols peu évolués xériques II.2.1 Groupe des sols gris subdésertiques à encroQtement calcaireo ou calcaro-aypseux~ - Torriorthents, Lithic and Xeric*. Xerorthents, Typic and Lithic*. Paleorthids*, Typic and Xerollic. - Xerosols+, calcariques et/ou pétrocalcariques· • II.3 Sous-classe des sols peu évolués non climatiques II.3.1 Groupe des sols d'apport alluvialo II.3.1.1 Sous-groupe Hodalo sur alluvions du quaternaire - Fluventic Mollisols* Haploxerolls*, Bntic and Calcic - Fluvisols carbonatés+. Calcosols+, fluviques, calciques ou calcaires+ ; caIcosols pétrocalcariques· II.3.2 Groupe des sols d'apport colluvialo II.3.2.1 Sous-Groupe Hodalo, sur colluvions du quaternaire (associé à des lithosols sur croate calcaire) - Argixerolls*, Typic, Calc~c and Aridic calcic - Fluvisols carbonatés+. Calcosols fluviques, calciques ou calcaires+. Calcosols calcariques et pétrocalca riques· • Des trois sous-classes de sols· peu évolués (humifères, xériques, ou non climatique d'apport) marqués par des -formes diverses d'accumulation calcaire, la troisième d'entre elles est de loin la plus largement représentée en Tunisie centrale et septentrionale. Nous présentons -donc ici, les traits généraux et les caractéristiques'majeures des sols de cette troisième sous classe. II.3.3 Caractères aénéraux Ce sont des sols jeunes ou rajeunis dont le pédoclimat n'est ni très sec ni très froid, permettant, ·si le ~emps est suffi sant, une évolution du sol. 19 A un stade d'évolution plus avancée, on peut noter la formation d'un horizon superficiel plus ou moins meuble. Sur les accumùlations calcaires dures comme les croOtes, cet horizon est riche en graviers, cailloux ou fragments de roches calcaires noyés au sein d'une matrice limoneuse plus fine mais générale ment peu structur6e (sols lithiques). Quand le matériau au sein duquel s'est développé l'accumulation calcaire est tendre (calcaire marneux), l'évolu tion est plus marquée. L'horizon A, toujours riche en fragments de roche calcaire possède généralement une structure polyédrique moyenne et a une teneur parfois élevée en matière organique (CALO, 1973), lorsque le couvert végétal naturel n'est pas trop dégradé. Sous cet horizon A, on passe alors directement au niveau d'accumulation calcaire Cce dans lequel la structure litée du matériau originel est souvent reconnaissable ; la marne s'étant directement encroOtée en profondeur. Les sols peu évolués d'apport à accumulations calcaires sont presque toujours des sols d'origine colluviale ou alluvio colluviale issus de remaniements de versants à la suite d'écoulement ou de ravinements consécutifs aux violents orages. Dans les périodes de stabilité postérieure aux dép6ts, ces derniers subissent un début d'évolution avec individualisation d'un horizon humifère sur 15 à 20 cm d'épaisseur. De très nombreux sols peu ~volu~s calcimorphes calcaires, (ROEDERBR, 1963) se développent sur les colluvions issues des rendzines sur croOtes et possèdent la structure des rendzines. Fréquemment la steppisation se remarque dans ces derniers par un gradient de calcaire avec accumulation diffuse ou sous formes de taches et de pseudomycéliums au-dessus de l'encroOtement et/ou de la croOte calcaire (LE FLOCH, 1963). II.3.4. Caractères physico-chimiques Les caractères texturaux des sols peu évolués à accumulations calcaires sont extrêmement variables suivant la nature des dépots sur lesquels ils se développent. Leur teneur en matière organique varie également mais reste généralement élevée dans ces sols calcimorphes où elle peut atteindre, voire dépasser 20 %. Cette matière organique bien évoluée et bien humifiée reste limitée aux vingt premiers centimètres du profil, sa teneur chutant rapidement au niveau de l'accumulation calcaire. II.3.5 Extension, répartition géographique et relation avec les sols voisins Les sols peu évolués d'apports alluviaux et colluviaux à accumulations calcaires constituent la grande majorité des sols peu évolués d'apport de Tunisie ; rares en effet sont les pro fils de sols qui ne présentent pas un remaniement superficiel des horizons de surface sous l'influence des facteurs érosifs 20 -eau et vent- et qui se traduit dans ces derniers par une hétérogénéité texturale (recouvrement, décapage... ). Ces sols s'observent. principalement dans les massifs montagneux de Tunisie centrale où ils sont toujours très étroi tement associés aux sols très peu évolués (minéraux bruts) et aux sols calcimorphes, rendziniformes. II.3.6 Utilisation actuelle De par leur position topographique (pente très forte), leurs caractéristiques physiques et chimiques très défavorables, leur faible à très faible épaisseur et les risques d'érosion auxquels ils restent soumis, les sols peu évolués d'apport alluviaux colluviaux à accumulation calcaire n'offrent· pas ou très peu d'intérêt agronomique ; ils devraient faire l'objet de strictes mesures de conservation et être maintenus sous couvert forestier. III - CLASSE DES SOLS CALCIMAGBESIQUES (UBITES 3. 4. 5 ET 7) Introduction Ce sont des sols calcaires ou à complexe saturé en calcium (ou magnésium) relativement bien pourvus ou riches en matière organique, à structure nettement définie, fine ou moyenne sur au moins la moitié du profil, sur roche calcaire ou susceptible de donner du calcaire par altération (croUte et/ou encroUtement, accumulation calcaire, etc.). Les roches calcaires. marno-calcaires et marneuses du secon daire sont abondamment représentées dans l'Atlas tunisien et la Dorsale. Leur altération libère une quantité très importante de sels de calcium qui seront redistribués au cours de la pédo génèse dans les différents matériaux d'accueil, d'où la grande extension géographique de ce type de sols en Tunisie. III.l Sous-classe des sols carbonatésO III.l.I Groupe des Rendzines o (sur croUte et/ou encroUtement calcaire) - Rendolls*, Typic. Calcixerolls*, Typic and Lithic - Sols' carbonatés*. Rendosols ou Rendzines*, typiques Régosols carbonatés*, calcariques ou pétrocalcariques' 21 III.1.1.1 Caractères morphologiques ~' , . Les rendzines typiques o + (Typic Rendolls*), sont des sols à profils AC, riches en mat'ière organique à structure grenue ou grumeleuse très nette ; dans les rendzines sur croo.te calcaire, . l'horizon humifère Al, brun foncé, repose directement ou par l'intermédiaire d'un mince horizon de transition A2 (DIMANCHE, 1967 ; FOURNET, 1967), sur l'accumulation calcaire. L'horizon Al a une texture équilibrée, une structure nuciforme à finement grumeleuse ; il est friable, bien pourvu en matière organique ; il est toujours riche en fragments de croo.te calcaire cassée, parfois façonnée en galets. Il est fortement colonisé par les racines et est riche en calcaire. Au contact de la croo.te calcaire sous-jacente à l'horizon Al, là où se produit la 'litholyse de cette dernière sous l'action conjuguée de l'activité biologique et mécanique du sol, on observe un mince horizon de transition A2 ; de couleur brun beige à beige rosé, il s'insinue entre les feuillets de la croo.te calcaire ce niveau est encore riche en matière organique, également colonisé par les racines il est plus calcaire que l'horizon de surface, la réaction à HCL étant très forte. Ces deux horizons Al et A2 reposent directement sur l'accumulation calcaire (encroo.tement et/ou croo.te plus ou moins indurée en dalle avec pellicule rubanée ou non). Dans la Dorsale tunisienne, les grands anticlinaux comme ceux des jebels Bargou et Serdj par exemple, possèdent sur leurs flancs des rendzines de couleurs brun gris à gris foncé reposant sur des encroo.tements calcaires de type "Torba", friables et plus ou moins tendres ; ce matériau d'accumulation calcaire est surmonté par des croates feuilletées localement indurées. Dans de tels sols, la matière organique a une teneur relativement élevée dans l'horizon A tandis que les valeurs en CaCOa total varient dans de grandes proportions (10-50 %). Dans l'horizon sous-jacent, la teneur en matière organique totale décroît tandis qu'augmente considérablement la teneur en calcaire (40 80 %). Cette dernière est d'ailleurs fonction de la composition en calcaire du matériau originel et de la situation du sol dans le paysage. D'une façon générale, le pourcentage en calcaire est plus élevé dans les rendzines sur encroOtements et/ou croo.tes disloquées que dans celles qui se développent sur les dalles et/ou les croo.tes très dures plus ou moins intactes. Dans la plaine orientale de la haute steppe tunisienne, les rendzines sur lesquelles poussent l'Armoise et l'alpha sont d'une façon générale moins riche en matière organique ; le taux de matière organique totale ne dépassant pas 2 %. Ce fait, lié à une teneur en limons (fin plus grossier) plus forte comparée à celle de l'argile, à tendance à rendre ces sols plus sensibles au phénomène d'érosion en nappe, là où les pentes sont fortes. Il se produit alors un décapage des horizons de surface qui conduit à un amincissement exagéré des profils. 22 Les rendzines observées sur les glacis encroOtés de la vallée de la Medjerdah ont une couleur rougeâtre à brun rougeâtre, parfois noircie comme dans la région de Béja. La structure de tels sols es't finement nuciforme ; l'horizon de transition à généralement une couleur jaune-rougeâtre. Ces sols sont moins calcaires que les autres types de rendzines présentées antérieurement ; mais la réaction à l' HCL augmente brusquement au niveau de la croQte et/ou de l'encroQtement calcaire (BLANCANEAUX et al., 1987 ; BAHRI et al., 1988). Là où elle existe, cette croQte subit également toujours une litholyse au niveau de l'lJ.orizon de transition à l'interface sol-croQte, et on retrouve ae nombreux fragments de cette dernière jusque dans l'horizon Al. Plus au Sud, dans les grandes plaines encroOtées de la région de SFAX, les rendzines ont une couleur beige brunâtre. Leur texture est limono-sableuse à sablo-limoneuse ; elles sont moins pourvues en matière organique ce qui les rendent plus fragiles. Leur structure est nuciforme et le matériau·' est parfois pulvérulent. Là aussi, on observe une mince horizon de transition, plus calcaire que dans l'horizon A, au-dessus de l'accumulation calcaire. III.1.1.2 Caractères physico-chimiques Ces différents types de rendzines ont été caractérisés en Tunisie (DIMANCHE, 1967) par un ensemble de propriétés physico chimiques marquées par la présence en abondance des sels de calcium. Si leur texture les situe généralement dans les limons sableux on note toutefois une variation granulométrique générale du Nord au Sud du pays. C'est ainsi que les rendzines du Nord montrent des taux d'argile de l'ordre de 20 à 35 % qui n'atteignent plus que 10 à 15 .% dans le Sud de la Tunisie corrélativement les teneurs en sables (fin + grossier) passent de 25 à 50 % dans le Nord à près de 70 % dans le Sud tunisien. La teneur en matière organique totale de l'horizon Avarie entre 5 et 10 %, mais cette dernière reste peu minéralisée et la litère présente un rapport C/N élevée de l'ordre de 15. La décompositon des débris végétaux, surtout lorsqu'il s'agit de résineux, est lente et la minéralisation est d'autant plus ralentie que les taux en calcaire actif sont élevés dans les sols. Il en résulte une minéralisation qui peut parfois dépasser 20 dans certains Moders calcaires où le taux en calcaire total peut dépasser 50 %; le pH étant d'environ 8 à 8,5. La matière organique de tels sols est en définitive relativement peu minéralisée et peu humifère. Ce sont des sols fortement floculés par les sels de calcium, qui présentent souvent des caractères de sécheresse édaphique. 23 III.l.l.3 Pédogénèse La genèse des rendzines (à encroQtement calcaire) débute par la désagrégation mécanique" d'une roche calcaire, qu'il s'agisse de la roche calcaire géologique ou de la croQte calcaire. La contribution directe de la croQte à la formation des rendzines a été trop longtemps. sous-estimée. La litholyse de la partie supérieure de cette croQte à l'interface sol-croQte et la fragmentation et la désagrégation de cette dernière pemettent d'envisager une genèse calcimorphe analogue à celle des sols formés sur roches calcaires dures en montagne la croQte ~ servant ici de" roche-mère géologique. Cette nouvelle genèse calcimorphe représenterait toutefois un héritage plus récent que la mise en place de ces grandes accumulations calcaires. Dans les rendzines de montagnes, la fragmentation en éléments hétérométriques de la roche calcaire dure est favorisée par la cryoclastie ; de nombreuses observations faites dans les cirques à niches de nivation des plus hauts sommets de la Tunisie rendent compte du rôle déterminant du gel dans l'éclate ment des matériaux durs et dans la préparation du substrat sur lequel prend naissance une rendzine dite initiale. Cette dernière se présente sous la forme d'un mince "tapis" de sol, humifère et peu structuré. Sous l'action combinée de la faune -pédoturbation- et de la flore, les éléments grossiers du sol sont peu à peu réduits en éléments plus fins et carbonatés qui peuvent se combiner aux acides organiques libérés et donner ainsi des complexes. Lorsque l'érosion n'est pas trop active, l'épaississement de l'horizon A peut se produire, la structure grumeleuse se développer 1 ' apparition d'un mince horizon de transition A2 au-dessus du matériau calcaire traduit alors le passage à une rendzine modale. Sur les calcaires marneux plus tendres, l'évolution plus poussée conduit fréquemment au développement d'un horizon (B) structural riche en sels de calcium l'accumulation calcaire peut conduire à la formation d'un encroOtement. De telles rendzines encroQtées sont fréquentes dans les massifs montagneux riches en calcaires marneux du crétacé moyen et supérieur de la Dorsale tunisienne. Sur de tels matériaux, tous les termes de transition entre les rendzines encroQtées et les sols bruns calcaires à accumulations calcaires peuvent être observés. L'encroQtement calcaire se présente généralement sous la forme de "plaques" et/ou de "feuillets" plus ou moins minces qui se localisent dans les diaclases et les fissures du matériau fragmenté ainsi qu'à la base de l'horizon humifère. Il est à noter que 1 'hétérogénéité texturale de la roche-mère calcaire favorise et oriente la disposition de ces accumulations calcaires dans les sols. Si la formation des rendzines peut encore se produire actuellement dàns certaines régions montagneuses de la Tunisie septentrionale subhumide, il est certain que l'aridification du climat et la modification du couvert végétal qui en découle font que cette genèse se trouve aujourd'hui fortement ralentie. 24 Les puissantes accumulations calcaires sous forme de "croUtes" qui se sont mises en place à partir du quaternaire ancien mais jusqu'au quaternaire récent, favorisées par les cycles climatiques qui s' y sont succédés, supportent de fréquentes rendzines au sein desquelles une remobilisation des sels de calcium est fréquemment observée la redistribution actuelle des carbonates se produit par des formes d'accumulations diffuses et/ou discontinues, tels les pseudomycéliums, taches et amas friables au sein d'une matrice limoneuse carbonatée. Les accumulations calcaires telles ies croUtes et les encroUtements indurés peuvent sans aucun doute contribuer directement à la formation de rendzines. Mais l'existence quoique rare, mais confirmée, d'apports d'origine colluviale au dessus de la croUte de matériaux plus fins issus de l'amont, reste l'indice de formations rendziniformes par recouvrement. Dans les zones de raccord entre les grands jebels calcaires et les grands glacis encroUtés où se répartissent ces rendzines, on observe parfois des éboulis caillouteux et des cônes d'épandage dus au' ruissellement de surface. Il est indéniable que les matériaux plus fins aient pu parcourir de bien plus grandes distances. III.1.1.4 Extension, répartition géographique et relations avec les sols voisins Les rendzines (humifères) 0 plus ou moins encroUtées sont essentiellement observées dans l'Atlas tunisien, tandis que les rendzines sur croUte s'étendent depuis les piedmonts de la plaine de Mateur et de la vallée de la Medjerdah jusqu'aux confins de la zone aride ; elles se répartissent sur les grands glacis encroUtés durant les différentes périodes quaternaires. Les rendzines encroUtées, calcariques· et pétrocalcariques· se cantonnent dans les jebels montagneux de la Dorsale, à partir de 600 mètres d'altitude sur les versants NO exposés aux vents humides et aux environs de 900 mètres sur les faces SE (FOURNET, 1967). Mais on les rencontre déjà dans la zone des "écailles de Béja". Les hauts plateaux de la Dorsale, tel celui de la Kessera, les jebels de la région de Siliana, du M'Rila, du Semmama, du Chambi, etc. en sont également porteurs. Toutes ces rendzines dérivent principalement de matériaux géologiques calcaires sensibles à l'action du gel; la stratification lithologique de tels matériaux favorise également leur éclatement. Ces roches appartiennent au Trias, à l'éocène et au Crétacé. ,.i'. 25 Relations avec les sols fersia11itiquesO (rouges) encroOtés ";et/ou recalcifiés' (Palexera1fs ca1cic et Petroca1cic* ; Argixero11s*, ca1cic) Là où les. calcaires durs du jurassique, du crétacé inférieur ou de l'éocène inférieur donnent naissance à des Karsts (jebe1s Bargou, Serdj, Kessera ... )" les sols rouges qui remplissent encore les fissures de ces d'erniers se sont parfois étalés sous forme d'auréoles autour de ces reliefs karstiques. L'érosion en nappe a provoqué (et provoque encore) l'amincissement des profils de sols développés au sein de ces matériaux co11uviaux anciens ; mais également la reca1carification des horizons supérieurs ; ce phénomène pouvant être également contemporain de la mise en place des matériaux, le transport s'étant généralement effectué sur distances relativement courtes (BAHRI et al., 1988). Ces sols 1imono-argi1eux rouges à brun rougeâtres, s'enrichissent en carbonates dans toutes les zones de raccord avec les jebe1s montagneux ca1cairès qui les dominent. Le développement de puissantes accumulations calcaires (crotltes), d'ordre métrique, par apports latéraux de solutions carbonatées issues de l'amont du paysage peut s'effectuer au sein de ces colluvions rougeâtres. De très beaux exemples ont pu être observés dans la région du j ebe1 Bargou, .à Sidi Hamada et aux environs d'Ain Bou Sadia, Aïn Sodga, (Dorsale tunisienne). Suivant leur position topographique, sous l'influence de l'érosion consécutive du pédoc1imat actuel et de la raréfaction de la couverture végétale protectrice du sol, l'amincissement exagéré a permis que ces sols érodés engendrent des rendzines de couleur brun-rouge, brune, voire brun-noirâtre. Ces dernières présentent un horizon de transition brun-rougeâtre avec le substrat encroQté. Les rendzines encroOtées' au contact des sols rouges se répartissent donc sur le pourtour de ces derniers, formant avec ces derniers des chaînes de sols. Le taux en calcaire varie dans de tels sols de 6 à plus de 10 % tandis que la matière organique totale reste comprise entre 4 et 16 %. Relations avec les 1ithoso1so et les rendzineso très appauvries en matière organique Dans la partie méridionale de l'Atlas et au S. E. de la Dorsale on assiste à la mise en valeur de grandes extensions de sols encrotltés et longtemps considérés comme des sols marginaux. Les mauvaises façons culturales (inapropriation des engins et des disques utilisés), (PONTANIER, 1987-88) et le climat semi aride concourent à fragiliser ces sols déjà très pauvres en matière organique (2 à 4 %). La dégradation de leur structure nuciforme est de surcroît favorisée par la remontée, dans leurs horizons de surface, de fragments et/ou de blocs de crotlte calcaire ainsi que d'éléments grossiers. Ce matériau a fréquemment une consistance 26 pulvérulente. Seule une mince strate herbacée discontinue recouvre· encore de tels sols. Ces rendzines exagérément appauvries en matière organique sont alors soumises à une forte érosion à la fois éolienne et hydrique (érosion en' nappe). L'amincissement des profils tend à faire affleurer localement l'accumulation ca~caire indurée plus ou moins épaisse. Une maigre végétation Si y installe qui conduit à la formation de lithosols caractérisés par un mince horizon humifère A, reposant directement sur la croQte calcaire. Relations avec les sols calcimorphes à, deux horizons ou sols bruns calcaireso sur croates et/ou encroatements (Calcic Rendolls* and Xerochrepts* . Calcosols calcariquer et pétrocalcariquest ) Ces associations de sols se localisent principalement à la périphérie et à l'aval des grands glacis encroQtés du quaternaire moyen. On passe de sols carbonatés à un horizon (rendzines) sur croQte calcaire à des sols au sein desquels se développe un horizon (8) structural brun-jaunâtre, soit par épaississement de l'horizon d'accumulation calcaire, soit par approfondissement de la rendzine et développement de l'horizon de transition. Sur la bordure des massifs crétacés de la Dorsale, lescsols bruns calcaires à encroQtement calcaire forment des cha1nès de sols avec les rendzines qui les dominent. Là où les matériaux sont marno-calcaires et/ou marneux, l'évolution conduit généralement à la transformation ,de la roche-mère en une "Torba" ou encroQtement calcaire, jaunâtre, très riche en amas, nodules et poupées calcaires ; cet encroQte ment est relativement tendre. Dans les zones plus basses ou en bordure de certains thalwegs, une hydromorphie temporaire peut se manifester dans ces sols bruns calcaires à encroQtement calcaireo ; elle se traduit par l'apparition de taches plus ou moins jaunâtres ainsi que d'une structure prismatique. De tels sols présentent fréquemment des caractères vertiques, surtout là où l'argile est de type montmorillonitique (sols bruns calcaires vertiquesO). Comme pour les rendzines, les sols bruns calcaires sur croQtes présentent les mêmes caractères de couleur, structure et teneur en CaCOa total que les rendzines ; on observe une nette augmentation de la teneur en calcaire au niveau de l'horizon (8) c •• Relations avec les sols isohumiques Sur les glacis du quaternaire moyen de l'Atlas, on observe parfois des rendzines brun-rouges, relativement peu calcaires qui font une transition avec des sols isohumiques à évolution '. ~ 27 ca1cimorphe. On peut concevoir que l'évolution de sols isohumiques par recalcification consécutive à l'érosion conduise à de telles associations. III.1.1.5 Utilisations agronomiques actuelles Malgré la faible à très faible profondeur de ces sols rendziniformes au-dessus de l'accumulation calcaire, ils ont depuis fort longtemps été l'objet d'une mise en valeur par les oliviers. Le système traditionnellement utilisé consistait en l'ouverture d'un trou vertical, de forme généralement trapézoïdale, d'ordre métrique, dans la crofite calcaire. Le système racinaire de l'olivier pouvait alors prospecter les encrofitements plus meubles (torba) et relativement plus humides sous-jacent à la formation indurée: l'évapotranspiration étant en effet plus ou moins ralentie par la crofite calcaire formant toit au-dessus de ce niveau. Les nombreux témoignages recueillis sur le terrain auprès de paysans rendent compte du rôle non négligeable de la crofite sur le maintien en profondeur (et en particulier juste en-dessous d'elle) d'une certaine réserve hydrique dans le sol. L'introduction de moyens mécaniques beaucoup plus puissants que ceux qui étaient jadis utilisés, tels les tracteurs lourds, permettent un décrofitage plus profond et font que ces sols sont actuellement soumis à une forte pression anthropique. Le facteur limitant de l'utilisation de ces sols se situant davantage au niveau du type d'accumulation (et/ou substrat) calcaire, p1ut8t qu'à la profondeur de cette accumulation. Les rendzines à encrofitements calcaires de Tunisie se répartissent en 3 grandes zones qui sont régies par le type bioclimatique qui y règne : ce sont : a) la zone semi-aride supérieure de l'Atlas, b) la région semi-aride inférieure de la plaine orientale, c) la région continentale de l'Atlas et la région côtière. a) Dans la zone semi-aride supérieure de l'Atlas, les rendzines sur crofite et/ou encrofitement calcaire font l'objet d' exp10itation en cultures annuelles ce sont principalement des fourrages à base de graminées et de légumineuses, associées. Si les pratiques culturales sont bien conduites, ces sols relativement bien pourvus en matière organique ne sont pas trop dégradés et on assiste à un maintien voire même à une amélioration de leur structure. 28 b) Dans la zone semi-aride inférieure de la plaine orientale, les plus faibles teneurs en matière organique 'et la structure moins développée et plus fragile de ces sols, ainsi que les conditions climatiques régnantes font qu'ils convierine~t mieux aux paturages à base de graminées. c) Dans la région continentale de l'Atlas la céréaliculture reste encore possible mais les rendements sont moyens à faibles. Le type· de bioclimat devrait inciter au développement de lJl culture de l'amandier, tandis que dans la région côtière de teis sols pourraient convenir au vignoble. On assiste également au développement des cultures maraichères sur ces rendzines décroQtées ces dernières se localisent principalement autour des agglomérations ; le maratchage s'effectuant après préparation du terrain en planches et/ou en billons. L'irrigation par aspersion (voire le goutte à goutte) prenant de plus en plus le pas sur l'irrigation par gravité. . ... ' .. Enfin, au cours de la dernière décennie, on a assisté à un développement important de l'arboriculture fruitière (pommiers, poiriers, abricotiers, etc.) avec irrigation par aspersion•. Mais dans tous les cas précités, de mauvaises façons culturales sans protection contre les risques de ruissellement, de même qu'un abus des façons culturales risquent d'engendrer des conséquences graves sur le plan érosif ; l'érosion se manifestant sous forme de griffes, de rigoles et en nappe. 111.1.2 Groupe des sols bruns calcaireso, sous-groupe à accumulation calcaire- (croQte et/ou·encroQ- tement calcaire) Eutrochrepts* and Xerochrepts*, Typic. Rendolls*, Eutrochreptic and calcic - Calcosols+, typiques, calcariques, décarbonatés en surface, pétrocalcar~ques 111.1.2.1 Caractères morphologiques Comme profil-type nous nous référons à celui décrit· dans un vallon alluvial ancien de la plaine d'Ousseltia, au pied de la Grande Dorsale tunisienne. La topographie est plane à régulière ; la pente est faible. Le matériau originel est un limon quater~ naire ; le sol est cultivé en céréale~...... -. Il s'agit d'un sol brun calcaire sur en~roQtement calcaire. Le profil est caractérisé par la présence de ~rois hor~zons,· A, (B >c. et Cc •• 29 Description du profil type 0-35 cm Horizon A, brun-foncé ; limono-argileux, à sablo argileux ; nuciforme ; faible cohésion, pulvérulente ou en faibles mottes dans la tranche labourée ; bien pourvu en matière organique ; radicelles nombreuses ; réaction à HCL moyenne à forte. Transition graduelle 35-55 cm Horizon (B)ca, brun beige à brun rosé à l'état sec et brun rouge à l'état humide ; limono-argileux ; polyédrique émoussée ; cohésion faible mais plus compacte que l'horizon sus-jacent ; encore bien pourvu en matière organique ; bien colonisé par les racines ; réaction à HCL forte ; à la base de l'horizon apparaissent des taches et des pseudomycéliums calcaires. Transition distincte. 55-200 cm EncroQtement calcaire qui peut se subdiviser en deux sous-horizons ; de 55 à 100 cm, il est de couleur beige rosé, de texture équilibrée ; structure polyédrique émoussée fine ; cohésion moyenne ; très forte réaction à HCL. Ce peut être un "limon à nodules calcaires" plus ou moins abondants ou encore une croQte calcaire. De 100 à 200 cm, la couleur est encore beige rosée, à rose beige ; limono-sableux, polyédrique émoussée fine, à cohésion moyenne avec nombreux agrégats enrobés de calcaire. Il s'agit d'un encroQtement calcaire à amas, taches et nodules; la réaction à l'HCL est très forte. Dans d'autres sites de la même région, ce sol brun calcaire peut posséder un horizon A dont la matière organique est assez peu minéralisée et profondément répartie. L'ensemble du profil demeure calcarifié. Le pseudomycélium est plus abondant dans l'horizon (B) et l'horizon Cc. est constitué par un "limon à nodules calcaires" abondants de couleur rosé à l'état sec, beige rosé à l'état humide. Le caractère "isohumique" de ce sol en fait un sol brun calcaire à faciès isohumique' • Variations morphologiques et de couleurs autour du profil type Ces sols peuvent être localement plus profonds et de couleur plus sombre, brun foncé à noirâtre. 30 Il en est ainsi à l'aval des glacis qui bordent les ..... dépressions at1asiques. Dans de tels sols l'horizon A brun foncé à noir à l'état sec possède une texture argileuse,; la structure polyédrique émoussée à l~état sec se résoud en une sous structure finement polyédrique à l'état humide la matière . , organique est moyennement minéralisée; la réaction à l'HCL est moyenne. L'horizon (B>C a brun à brun-jaunâtre foncé à l'état humide, brun beige à l'état sec est argi10-1imoneux ; la structure est prismatique, polyédrique fine à cubique et se résoud en polyèdres moyens à l'état humide ; cet horizon est encore relativement bien pourvu en matière organique et sa réaction à l'HCL de moyenne à forte. L' horizon Ce a de couleur jaune-brunâtre à l'état humide, beige rosé à l'état sec est un encroOtement calcaire nodulaire, feuilleté en surface. 111.1.2.2 Caractères physico-chimiques Les sols bruns calcaires à accumulations calcaires· typiques se différencient des sols bruns calcaires à accumulations calcaires "noircis", par un certain nombre de caractéristiques physico-chimiques principalement· leur teneur en matière organique et la répartition verticale du calcaire dans le profil. Dans les sols typiques (modaux)O, le taux de matière organique totale en surface varie de 2 à 2,5 % et est encore de 0,5 % dans l'horizon Ce a vers 1 mètre de profondeur. Cette matière organique paraît bien humifiée et bien liée au support minéral dès l'horizon A. Leur texture est généralement 1imono argileuse à sab10-argi1euse ; la teneur en calcaire total varie entre 15 et 35 % dans l'horizon A pour croître à 40-45 % en Bea et atteindre brusquement 40 à 70 " au niveau de l'horizon encroOté. Le calcaire "actif" représentant à peu près la moitié du calcaire total. Les sols bruns calcaires '~oircis", à accumulation calcaire montrent des taux de matière organique totale moins élevés (0,8 à 1 % en A et 0,5 % en profondeur) que dans les sols typiques. Cette matière organique reste bien liée à la fraction minérale. Leur texture est généralement 1imono-argi1euse, argi10-1imoneuse ou argileuse. Le profil calcaire du sol est plus différencié que dans le sol type. De 15 % en surface, le taux en calcaire passe à 25-40 % dans l'horizon (B)ea pour augmenter brutalement à plus de GO % dans l'encroQtement calcaire Cea . 111.1.2.3 Pédogénèse Les traits fondamentaux de la genèse des sols bruns calcaires à accumulation calcaire sont semblables à celle des rendzines sur èroQte auxquelles ils sont juxtaposés ou assoc~és en chaînes. 31 Le matériau originel (calcaire, calcaire marneux, marne " et/ou argile calcaire) est d'abord désagrégé au contact· des racines, un horizon humifère prend naissance et comme pour les rendzines sa structure est d'abord nuciforme. L'évolution se poursuivant, 'le sol s'enfonce dans la roche plus ou moins tendre ; l'horizon (B) se différencie et sa structure est sous la dépendance de la nature minéralogique de l'argile. Dans les conditions de drainage ralenti, la structure tend à être pris matique et, à la base de l'horizon B ou dans l'horizon C, il peut se produire une ségrégation des constituants chimiques de la roche conduisant à la formation d'une accumulation calcaire diffuse surmontant un pseudogley ; dans les calcaires tendres marneux, des taches, nodules et/ou amas calcaires se diffé rencient ainsi au sein de la matrice plus ou' moins carbonatée. De tels sols bruns sont alors classés comme sols bruns à encroOtements calcaires, à pseudogleyo. Mais la dégradation naturelle ou culturale des sols bruns calcaires à accumulation de calcaire aux altitudes comprises entre 400 et 600 m a le même effet que sur les rendzines . .L' horizon de surface est rendu plus sensible à l'érosion en nappe, car appauvri en matière organique ; sa structure se dégrade. L'amincissement exagéré de l'horizon A et le fait qu'à son tour l'horizon' (B) soit lui-même soumis à une érosion de surface parfois directement, font que le sol diminue globalement d'épaisseur. Cela se remarque particulièrement bien sur les calcaires tendres marneux dans lesquels l'érosion a lieu par ravinement ou par glissement en masse au contact d'un miroir formé au sommet de l'horizon Cc B dès que l'horizon de surface disparait par plaques. Dans les sols bruns calcaires encroOtés des glacis, il n'est pas toujours évident de suivre une recalcarification des horizons (ou l'absence d'une décalcarification) qui les transformerait en sols isohumiqueso. Il n'est pas non plus toujours évident de prouver que ces sols ont évolué par altération d'un matériau calcaire en place par évolution calci morphe, ou par simple redistribution des carbonates à partir d'une roche-mère homogène lors de sa mise en place sur les glacis. Or, par de nombreux caractères, comme leur profil de répartition organique, la nature même de cette matière organique fréquemment bien évoluée humifiée et minéralisée, ces sols se rapprochent de la classe isohumiqueo. Les sols bruns calcaires encroOtés se situeraient en fait comme des intergrades entre les sols carbonatés et les sols isohumiques. Pour FOURNET (1967) ils définiraient un faciès isohumique incomplètement mOrio L'importance des apports latéraux de sels de calcium mis en solution dans les eaux de ruissellement à partir de paysages dominants riches en matériaux carbonatés a déjà été signalé pour les rendzines sur croOtes ; un argument supplémentaire en faveur de l'hypothèse de la genèse de telles accumulations par apports latéraux vient du fait que dans les régions situées au pied des massifs non calcaires (oued Zit) on observe des sols 32 isohumiquesO ch~tains, bruns, modaux ou vertiques à la place des sols bruns calcaires encrolltés qui existent là où les massifs dominants sont calcaires. III. 1.2.4 Extension, répartition géographique et relations avec les sols voisins Les sols bruns calcaires à accumulation calcaire- de la Tunisie centrale et septentrionale se localisent essentiellement dans les hautes et basses plaines de l'Atlas, depuis la région de Mateur et la vallée de la Medjerdah jusqu'à la, Dorsale où leur importance décroît. Dans les hautes plaines de l'Atlas, ce sont les sols bruns calcaires typiques modaUXO, qui se développent sur les grands glacis encrolltés dans les basses plaines, il forment une ceinture de raccord entre les glacis de piedmont et les dépressions remplies d'alluvions plus récentes. Les sols bruns calcaires à encroOtement calcaire au "faciès noirci" se localisent à la bordure aval de ces mêmes glacis encrolltés des hautes plaines et dans les "fossés" continentaux ou les basses plaines maritimes de l'Ichkeul et de la Medjerdah. Les sols bruns calcaires sur crollte forment généralement des chaines de sols avec les rendzines sur croOte dans les glacis encroOtés du quaternaire moyen. III.l.2.5 Utilisations agronomiques Les sols bruns calcaires à accumulation calcaire- sont plus profonds (60-120 cm), mieux structurés et plus stables que les rendzines à accumulation calcaire. Si ils présentent dans l'ensemble une dynamique de l'eau relativement plus favorable que les rendzines, leur utilisation reste toutefois fonction, d'une part de leur emplacement dans le paysage géomorphopédologique et d'autre part de la configuration topo graphique locale. Ces sols ont généralement une texture moyenne à fine. Entre 400 et 600 m d'altitude, là où le terrain est accidenté, ils doivent être orientés vers le reboisement des surfaces dégradées, notamment par les résineux en bioclimat semi-aride supérieur. Là où les terres sont moins accidentées, ils peuvent convenir dans certains cas à la prairie permanente; mais vu leur faible épaisseur, ces sols conviendraient mieux à la culture céréalière en alternance avec les fourrages ; ces derniers assurant le maintien du stock organique nécessaire à la conservation du sol. Il est toutefois possible d'observer sur de tels sols des cultures de vigne ainsi que d'oliviers. 33 Dans la région subhumide, ces sols pourraient convenir à la culture d'arbres à pépins, tandis que dans .la zone d'influence maritime, les arbres à noyaux conviendraient mieux. Dans tous les cas d'utilisation agricole dans les régions accidentées, des mesures strictes de lutte contre l'érosion (en nappe) devraient être prises. On assiste aujourd'hui à l'implantation généralisée d'arbo riculture fruitière sur de tels sols. 34 IV CLASSE DES SOLS ISOBUKIQUES (UNITES 8 BT 9) IV.l Caractères généraux Ce sont des sols à profil du type ABC ou A(B)C caractérisés par un horizon humifère notable sur au moins 50 cm, - une teneur en matière organique bien évoluée, variable selon le type de sol, - une répartition décroissante de la matière organique, - une matière organique fortement liée à la matière minérale. Ces sols sont classés en fonction des variations des conséquences des climats et non en fonction des climats. Dans la classe des sols isohumiques (subtropicaux) de Tunisie on s'intéressera essentiellement à la sous-classe des sols à complexe saturé. Les différentes sous-classes- étant en effet fonction de l'état de saturation du complexe, de leur couleur, de la nature et de la répartition de leur matière organique, ainsi que de leur profil calcaire. IV.2 Sous classe des sols isohumiques à complexe saturé, principalement en C., évoluant BOUS un pédoclimat (très) froid- pendant une partie de l'année Ces sols évoluent sous un pédoclimat à hiver frais ayant une teneur en matière organique relativement bonne et présentant une décarbonatation poussée des horizons de surface ils montrent par ailleurs une très forte activité de la faune du sol. Dans cette sous-classe nous distinguerons le groupe des sols châtainsO (castanozems), sous-groupe ch§tains modaux, à pseudogley (et rouges) et encroatés, constituant l'unité cartographique nO 8 de la carte de répartition des sols à accumulation calcaire de Tunisie. IV.2.1 Groupes et sous-groupes des sols châtains, modaux à pseudogley (rouges) et encroQtés (Unité 8) Ces sols sont caractérisés par une teneur en matière organique de l'ordre de 3 à 5 % mais qui peut parfois tomber à 2 % dans les horizons superficiels sous végétation naturelle cette teneur en matière organique décroît avec la profondeur. 35 Leur structure est grumeleuse à nuciforme puis polyédrique devenant prismatique en profondeur. Ils se caractérisent également par une décarbonatation poussée des horizons de surface et par une accumulation de calcaire à une profondeur moyenne de 60 à 80 cm. Dans les sols châtains modauXO typiques l'horizon superficiel humifère A est de couleur brun rouge (5YR3/4), limoneux et de structure nuciforme ; il est peu calcaire. L'horizon B est de couleur rouge brun (5YR3/4), limono-argileux, polyédrique ; il est peu humifère et moyennement calcaire. Dans l'horizon Cc a sous-jacent, la couleur reste généralement dans les rouge brun ; la texture est argilo-limoneuse, la structure polyédrique à prismatique ; de nombreuses taches, des nodules et des amas calcaires sont présents dans un horizon riche en calcaire. Dans les sols châtains à pseudogley rouges, la texture est fréquemment plus argileuse (jusqu'à 50 % d'argile) la structure devient prismatique, se débitant en cubes à faces luisantes dès une profondeur moyenne. L'accumulation calcaire se manifeste là aussi par la présence de taches, d'amas et de nodules calcaires pris dans le matériau argileux rougeâtre ; la couleur rouge s'estompe au fur et à mesure que l'accumulation calcaire s'intensifie. Dans les matériaux marno-calcaires tendres, on observe fréquemment au contact entre la roche-mère et l'accumulation calcaire qui la coiffe, de petites concrétions ferrugineuses ainsi que des taches et des petits nodules d'individualisation des sesquioxydes de fer ce sont là les indices d'une hydromorphie ancienne. IV.2.1.1 Morphologie des accumulations calcaires Un caractère remarquable de ces sols isohumiques à accumulation calcaire reste leur faible à très faible teneur en calcaire dans l'horizon superficiel cette teneur en calcaire dépend en partie de la positon topographique du sol dans le paysage ; elle reste soumise aux possibilités de colluvionnement en matériaux calcaires et aux remaniements superficiels par ruissellement de surface ou hypodermique. Sous cet horizon A, le sol présente un gradient en calcaire croissant avec la profondeur ; cette accumulation calcaire peut être soit progressive soit très brutale. Les faciès d'accumula tions calcaires sont très variables dans ces sols puisqu'ils vont depuis les distributions diffuses (RUELLAN, 1980) qui concernent les particules fines de dimensions égales ou inférieures au millimètre et qui sont observables à la loupe, les distributions discontinues -le calcaire devient visible, il est concentré, individualisé en un certain nombre de points séparés les uns des autres par des zones moins calcaires à distribution diffuse (ces zones pouvant même être très'peu calcaires)- ; les principales formes que ces concentrations discontinues peuvent présenter dans de tels 'sols, 36 sont les pseudomycéliums qui soulignent la porosité des horizons et en particulier les pores d'origine radiculaire ; ce sont des calcitanes qui recouvrent ou imprègnent la surface d'un agrégat ou d'un gravier et la partie inférieure de certains cailloux ; les amas friables, dont les formes et les dimensions sont variées, de couleur blanche à crème avec des taches de teinte rouge et noirâtre ; il s'agit en général d'une forte concentration non consolidée de calcaire qui imprègne un ou plusieurs agrégats. Les limites de ces amas sont plus ou moins nettes. Il peut s'agir de fines pellicules de calcaires qui tapissent les parois des agrégats ou les surfaces des graviers et cailloux ; les nodules, qui sont des amas durs.; à l'état sec, on ne peut les écraser avec les doigts comme pour les amas friables, les formes et les dimensions sont variées, le plus souvent sphériques ou· allongés. leur volume dépasse rarement quelques centimètres cubes. Leur densité varie souvent en fonction de leur degré d' humidité ; tendres quand on les prélève dans un milieu humide, ils durcissent rapidement en séchant à l'air. Ces nodules sont généralement alignés sous forme de lits ce qui donne une allure feuilletée à l'ensemble de l'horizon. Dans les distributions continues, la concentration en calcaire -qu'elle soit diffuse, en amas ou en nodule- devient telle qu'elle fait disparaître en grande partie la couleur brune ou rubéfiée habituelle de ces sols. On donne alors à cet horizon le nom d' encroOtement calcaire. La teneur en carbonates est alors le plus souvent supérieure à 60 % et la consolidation de l'horizon peut être très accentuée. Les sols ch§tains encroOtésO de Tunisie présentent plusieurs types d' encrolltements qui vont depuis les encroOtements non feuilletés (encrolltements massifs et encrolltements nodulaires), jusqu'aux encroOtements feuilletés (crolltes calcaires, dalles, pellicules rubanées ou encrolltements lamellaires) suivant la terminologie mise au point par RUELLAN, 1980. . *Encrolltements non feuilletés les encroOtements massifs sont généralement d'aspect crayeux ou "tuffeux" ; ils sont de couleur assez homogène, à tendance claire la structure est massive mais parfois polyédrique ou finement feuilletée. Leur dureté est variable mais en général plutôt faible. les encroOtements nodulaires sont également de couleur claire, beige, mais non homogène. Ils sont essentiellement constitués par des nodules plus ou moins nombreux,. hétérométriques, emballés dans une gangue très claire. la structure est à la fois nodulaire et polyédrique et elle peut être finement feuilletée. La dureté est en général assez forte, surtout quand l'encrolltement est très sec. 37 *EncroUtements feuilletés Parmi ces derniers, deux types principaux sont fréquemment observés dans les sols isohumiques de Tunisie. Ce sont les croates calcaires et les dalles (avec pellicules rubanées ou non) compactes. les croates calcaires se présentent comme une superposition de feuillets d'encroUtement durci mais non pétrifié. Les teneurs en calcaire y varient de 60 à plus de 90 %; l'épaisseur des feuillets varie de quelques millimètres jusqu'à plusieurs centimètres. Ces feuillets ne sont pas continus mais généralement séparés par des fentes sub horizontales et subverticales, s'anastomosant entre elles. la structure interne des feuillets de croUte rappelle celle des encroUtements non feuilletés (elle peut être massive, nodulaire ou finement feuilletée). Les croUtes calcaires des sols isohumiques sont souvent de couleur blanchâtres à rosâtre ; les taches noires y sont fréquentes. A mesure de leur durcissement, ces croQtes tendent vers une couleur rose-saumon. - les dalles calcaires compactes sont constituées par un ou plusieurs feuillets ou lits de calcaires extrêmement durs, de couleur grise ou le plus souvent rose-saumon (dalle villafranchienne) chaque feuillet peut atteindre 10 à 20 cm d'épaisseur. Ces feuillets sont pétrifiés et généralement continus, non brisés verticalement comme le sont souvent les cro1ltes leur structure interne est très massive il n 'y a aucune structure finement lamellaire. La teneur en calcaire de ces dalles'est fréquemment supérieure à 80 %. Ces dalles sont parfois localement coiffées de pellicules rubanées à l'interface avec les sols rougeâtres qui les surmontent. Ce sont des formations très dures et très calcaires (70 %) dont l'épaisseur varie de quelques millimètres à quelques centimètres. Ces formations sont très nettement stratifiées, litées, constituées par la superposition d'une ou plusieurs séries de lamelles très fines. La couleur générale de ces pellicules est blanche ou saumon, mais elles présentent toujours plusieurs lits et lamelles plus ou moins sombres, quelquefois noirâtres (matière organique ?). IV.2.1.2 Caractères physico-chimiques Les sols châtains modauXO, châtains à pseudogleYO (rouges) et châtains encroQtésO de Tunisie ont une texture généralement fine, argilo-limoneuse à limoneuse ; leur structure grumeleuse à nuciforme en surface. devient polyédrique puis prismatique en profondeur. Le taux de matière organique varie généralement autour de 3 %. Cette matière organique est bien évoluée, bien humifiée avec un C/N de l'ordre de 10 à 14, une matière humique riche en acides humiques; le rapport acides humiques étant de l'ordre de 2. acides fulviques 38 Cette matière organique pénètre assez profondément dans le sol, mais chute brutalement au niveau de l'accumulation calcaire. Le C/N décroît ég~lement avec la profondeur. Le pH de· tels sols varie de 6 à 8 dans les horizons de surface à des valeurs élevées autour de 8,6 à 8,9 au niveau de l'accumulation calcaire. La capacité d'échange du complexe absorbant varie entre 25 et 30 me/l00 g le complexe absorbant est saturé, le rapport S/T varie entre 95 et 100 %. C'est principalement le calcium (à plus de 85 %) qui sature le complexe, le magnésium ensuite puis le potassium (faiblement). Le rapport SI02/AL20a varie entre 3 et 3,5. Le taux de fer total est généralement élevé il varie de 3,5 à 8 %. La richesse de ces sols rouges en cet élément tient à la nature des matériaux dont ils dérivent, riche en fer au départ (matériaux triasiques, sols rouges et colluvions de sols rouges issus de grès, formations marno-calcaires du crétacé inférieur, etc.). IV.2.1.3 Extension, répartition et pédogénèse Les sols ch§tains à pseudog1eYO (rouges et encroOtés) se localisent en Tunisie septentrionale entre les isohyètes 350 et 650 mm ou plus par an. Ils apparaissent donc associés à une zone où la pluviométrie est encore relativement élevée, sur des roches-mères de texture généralement fine, argileuse, et toujours plus ou moins riches en fer. C'est ainsi qu'ils sont fréquemment observés sur les matériaux colluviaux rouges issus des formations triasiques (région de Thibar, vallée de la Medjerdah... ); on les rencontre également sur les colluvions de sols rouges anciens déposés sur les formations sédimentaires marines récentes du quaternaire dans la partie orientale de la péninsule du Cap Bon (CHAUVEL, 1961 ; BLANCANEAUX et al., 1987). Leur répartition semble correspondre par ailleurs à des niveaux géomorphologiques bien déterminés, caractérisé par une topographie relativement plane avec une pente générale faible ou très faible. La genèse de ces sols ch§tains (rouges) encroOtésO reste liée, d'une part au type texturaI de la roche-mère argileuse, et à la richesse globale de cette dernière en fer, facteurs qui contribuent à l'apparition. de la couleur rouge, et aux caractéristiques structurales de ces sols. L'encroOtement calcaire est d'autre part un processus secondaire (ou contemporain) de la pédogénèse et de la mise en place de ceS matériaux rouges et qui est régi par la position topographique de ces matériaux et par l'existence de sources de carbonates dans les paysages dominants environnants ; l'accumulation calcaire étant subordonnée par ailleurs aux caractéristiques hydrodynamiques des matériaux d'accueil rouge (drainage, nappe, 39 écoulements obliques}, facteurs qui conditionnent le pédoclimat "et les circulations secondaires d'eaux chargées en bicarbonates ~ soit par ruissellement sup~rficiel ou hypodermique. La végétation naturelle de ces sols a depuis longtemps quasiment disparue ; elle a été remplacée par des cultures diverses telles les céréales, les oliviers, la vigne, l'arboriculture fruitière. Pour des raisons topographiques entre autres, et du fait qu'ils se situent dans des zones à pluvio métrie relativement bonne, ces sols ont toujours fait l'objet d'une large mise en valeur agricole en Tunisie septentrionale. IV.2.2 Groupe des Sols Bruns isohumiguesO - Aridic subgroups of Borolls* and ustollic Aridisols*. Aridic and Petrocalcic calciborolls* - Calcisols calcariques+ (> 10 % COaca total à partir de 10 cm ; S/T > 95 %); Sous-groupe des Sols Bruns encroQtésO - Aridic and Petrocalcic Calciborolls*. Typic and Ustollic Paleorthids* and Calciorthids* - Calcisols Pétrocalcariques+ IV.2.2.1 Caractères généraux Les sols bruns isohumiques encroOtésO sont des sols caractérisés par une teneur en matière organique comprise entre 1 et 3 % dans les 20 premiers centimètres superficiels. Ils possèdent une structure nuciforme à grenue, devenant polyédrique plus ou moins fine en profondeur. Ces sols sont partiellement décarbonatés dans la partie supérieure du profil lorsqu'ils sont formés sur matériaux calcaires et/ou calciques ; le gradient de décarbonatation restant faible ; mais la profondeur d'accumula tion du calcaire reste généralement assez faible, de l'ordre de 40 cm. . Les sols bruns isohumiques à accumulation calcaire de Tunisie ont été subdivisés (BELKHODJA, 1964, 1966 ; MORI, 1964 ; COINTEPAS, 1962 BRUNISSO, 1966 LOBERT, 1963 LE FLOCH, 1963; MARTINI, 1965 ; BOURALY, 1952, entre autres) en : *Sols bruns isohumiques à accumulation calcaire progressive, *Sols bruns isohumiques à accumulation calcaire brutale, *Sols bruns isohumiques à caractère d'hydromorphie noircis (tirsifiés) et à accumulation calcaire brutale. QO IV.2.2.1.1 Sols bruns isohumiques à accumulation calcaire progressive * Caractères morphologiques Ces sols se caractér~sent par l'existence de trois horizons A, Bea et Cea . L'horizon A est brun, 1imono-sab1eux, de structure nuciforme à polyédrique émoussée, souvent riche en petits granules calcaires. la transition est graduelle à un horizon Be a , brun-beige, 1imono-sab1eux, à, structure polyédrique, massive de nombreux nodules, calcaires sont présents à ce niveau. La transition est encore graduelle à un horizon Cee de couleur beige jaunâtre, 1imono-sab1eux, à structure massive, riche en pseudomycé1iums, nodules et amas calcaires friables. * Caractères physico-chimiques Texture Ces sols possèdent une texture généralement moyenne avec une proportion notable de sables. Il existe un gradient textural de ces sols du Sud vers le Nord-Ouest du Sahel tunisien où dominent les éléments fins. Dans le Centre et le Sahel de la région sfaxienne, le défrichement abusif de ces sols pour la culture en oliviers et l'enlèvement systématiquement répété de la faible couverture graminéenne et de la végétation herbacée adventice font que ces sols sont remaniés superficiellement par érosion éolienne. S'il y a plus ou moins maintien sur place de la fraction granu10métrique grossière du sol (les éléments grossiers sont déplacés sur courtes distances par reptation ou saltation), les éléments fins, quoique rares dans cette région, peuvent être transportés sur des distances considérables lors des tempêtes de vent. Il y a appauvrissement sélectif de 'bes sols avec enrichissement des horizons superficiels en éléments grossiers (graviers, nodules et cailloux calcaires). Par ailleurs, ces sols du Sahel sont le plus souvent situés sur des pentes non négligeables et de ce fait soumis à une érosion en nappe elle-même sélective ; il y ,a décapage des horizons de surface des sols de l'amont et enrichissement en éléments plus ou moins fins et calcaires des sols situés à l'aval. Structure Dans le premier horizon du sol, la structure est généralement polyédrique émoussée, parfois nuciforme ; mais il se développe fréquemment à la surface de ces sols des pellicules de battance sur 1e(s) premier(s) centimètre(s) (ESCADAFAL, 1986) qui favorisent le microruissel1ement de surface et traduit la mauvaise stabilité structurale de cet horizon et sa forte susceptibilité à l'érosion de surface. 41 Dans cet horizon de surface, la porosité reste assez bonne, favorisé par l'activité biologique (racines et faune du sol). Dans l'horizon Bea, la structure devient polyédrique plus ou moins massive ; la consistance et la cohésion augmentent considérablement et semblent être le fait d'une prise en masse par cimentation des agrégats par le calcaire.. Les observations morphologiques rendent compte d'une nette diminution de la macroporosité à mesure que décrott l'activité racinaire. Matière organique Elle est relativement bien humifiée et liée à la matière minérale, le rapport C/N étant de l'ordre de 15 dans i'horizon de surface. Le taux de matière organique totale, de l'ordre de 1 à 2 % chute très rapidement en profondeur dans les horizons d'accumulation calcaire. Cette diminution se traduit par le passage d'une couleur brune en surface à une couleur beige à mesure que croissent les teneurs en calcaire. . Calcaire Le profil calcaire est caractéristique de ces sols. Il y a un gradient croissant progressivement de la surface vers la profondeur. L'horizon de surface est généralement (peu) calcaire, montrant une décarbonatation partielle ; toutefois, l'individualisation du calcaire sous la forme de nodules ou de débris de crontes y est possible par érosion et remaniement de surface. Dès la base de l'horizon, là où se développe fréquemment une forte activité racinaire, on peut observer les pseudomycéliums calcaires qui sont les témoins d'une remobilisation du calcaire sur place ou d'un dépôt secondaire de calcaire circulant préférentiellement dans cette macroporosité racinaire. C'est dans l'horizon Be a sous-jacent que se manifeste la concentration du calcaire ; cette accumulation se remarque par la présence de pseudomycéliums, de taches, d'amas et de nodules qui atteignent leur développement maximum en Cea • Relation entre les caractères texturaux des matériaux et les accumulations calcaires Dans les sols bruns isohumiquesO à accumulations calcaires, il est possible d'observer la relation qui existe entre les modes d'accumulation calcaire et la texture des matériaux au sein desquels elles se 'développent . C'est ainsi que dans les matériaux de texture hétérogène, les accumulations calcaires se localisent préférentiellement au-dessus ou dans la couche la plus argileuse ; il en est de même pour les crontes calcaires. 42 Il apparaît donc que l'accumulation calcaire dans le sol et sa profondeur, sont fonction des caractéristiques hydro dynamiques du sol et de tous les facteurs qui les déterminent (pluviométrie, position topographique, pente, texture et structure, enracinement, etc.). * Relations entre les sols bruns à accumulations calcaires et les sols à accumulations gypseuses ou salines D'une façon générale, le gypse à tendance à envahir le paysage pédologique à mesure que l'on descend vers le Sud du pays ; certaines roches-mères étant elles-mêmes gypso-calcaires; mais des sols gypseux c8toyant des sols à accumulations calcaires s'observent déjà dans le Nord du pays, fonction de la nature géologique des matériaux et de la position géomorpho logique et topographique locales de ces derniers -région de Sakiet Sidi Youssef et de Guarn Halfaya (VIELLEFON, 1976). Les sols bruns isohumiques encrofités développés sur les glacis de la région de Sidi Bou Zid montrent un horizon d'accumulation de gypse sous l'horizon d'accumulation calcaire. Quoique rarement affectés par les sels, certains sols bruns à accumulation calcaire de la région de Sidi Bou Zid également, dans la zone de raccord avec la plaine d'épandage riche en sols halomorphes de l'oued Fekka présentent des indices de salure en profondeur. IV.2.2.1.2 Sols bruns isohumiques à accumulation calcaire brutale Ces sols apparaissent étroitement associés aux sols bruns isohumiques à accumulation calcaire progressive. Ils s'en distinguent par un profil calcaire plus différencié avec une augmentation brutale du calcaire dès une profondeur faible 30 60 cm. * Caractères morphologiques et structuraux Ces sols ont une couleur rougeâtre à brune en surface, couleur qui semble héritée du limon rouge dont ils dérivent ; cette couleur passe rapidement à un blanc-rougeâtre, d'autant plus jaune que le matériau est humide, au niveau de l'accumula tion calcaire (30-60 cm). Cette accumulation est diffuse, le matériau se présentant comme une pâte calcaire englobant des nodules. La texture du sol est limono-argileuse à sablo-limono argileuse ; elle est plus fine en profondeur. Comme pour les sols bruns à accumulation calcaire progressive, la structure est bien développée, nuciforme à grumeleuse ou polyédrique émoussée en surface, devenant rapidement polyédrique plus grossière à prismatique en profondeur. 43 * Extension, relations avec les sols voisins et pédogénèse Ces sols se déve10pp'ent le plus souvent sur les limons rougeâtres qui se répartissent en bordure des grands glacis encroo.tés (à croOte calcaire) du quaternaire, plus particuliè rement dans les zones de raccord avec les terrasses alluviales et a11uvio-co11uvia1es plus récentes. Leur position topographique plus basse conduit généralement au développement d'une hydromorphie temporaire qui se traduit par des variations de couleur au niveau de l'accumulation calcaire. Dans ces zones plus bass·e, le drainage interne est moins rapide et le pédoc1imat plus humide que celui des sols rencontrés sur les glacis encroo.tés qui les dominent ; ces sols peuvent d'ailleurs être alluvionnés (BOURALY, 1965). Suivant leur degré d' hydromorphie et les caractères texturaux (il est à noter que ces sols sont de texture généralement plus fine que les sols isohumiques châtains ou bruns isohumiques précédents) des matériaux qui conditionnent cette dernière, on notera une variation importante dans l'intensité et la morphologie des accumulations calcaires. L'accumulation calcaire peut en effet aller d'un simple blanchiment du matériau, avec imprégnation diffuse, jusqu'à un encroOtement nodulaire dans de tels cas, dans l'horizon Be a s'observent des nodules calcaires hétérométriques plus ou moins durs qui s'individualisent au sein de la matrice 1imono sableuse, carbonatée, constituant une "pâte calcaire", b1anc jaunâtre à l'état humide. Plus en profondeur, en Ces, de larges taches friables et des amas calcaires blanchâtres pulvérulents se développent au sein du matériau à mesure que décroît la densité des nodules. IV.2.2.1.3 Sols bruns isohumiques (faciès noircis) à accumulation calcaire brutale et à caractère d'hydromorphie; "Tirsifiés" * Répartition géographique et extension Ces sols sont toujours associés aux deux unités précédemment écrites; mais ils sont localisés à l'aval de ces dernières dans des conditions topographiques plus basses comme les bas de glacis ou les fonds de vallée. C'est ainsi que dans le Nord de la Tunisie on les observe principalement dans la région de Béja (MORI, 1965). Ils ont également été observés et décrits par de nombreux pédologues dans le Centre ou le Sahel (BELKHODJA, 1964 65 ; SOUISSI, 1973). 44 • Caractères morphologiques La caractéristique morphologique la plus notable dans ces sols est la couleur sombre à noirâtre qu'ils présentent dans les horizons de surface. Cette couleur s'éclaircit graduellement avec la profondeur à mesure qu'augmente la teneur .en calcaire ; elle passe ainsi à un brun-jaunâtre avec des infiltrations noirâtres issues de l'horizon sus-jacent, puis à un beige jaunâtre plus ou moins clair au niveau de l'accumulation calcaire. Cette accumulation calcaire se manifeste le plus.fréquemment sous la forme d'un encrolltement· nodulaire, massif ; mais elle peut être diffuse ou discontinue, sans nodule, avec de très nombreux pseudomycéliums ; ces derniers étant plus particu lièrement développés au niveau de l'horizon de transition riche en pores racinaires et en infiltrations noirâtres subverticales. • Caractères physico-chimiques La texture de ces sols est variable, mais le plus souvent limono-argileuse, rappelant celle des matériaux rubéfiés (limons rougeâtres) sur lesquels ils évoluent ; mais elle peut être limono-sableuse. Leur structure reste fonction de leur granulométrie ; plus cette dernière sera fine plus la tendance à la structure prisma tique sera développée; il est fréquent d'observer en profondeur l'existence d'une structure cubique ou en plaquettes avec apparitions de faces luisantes .et de cutanes de contrainte. Dans les cas où la texture est plus grossière, généralement moyenne, la structure est prismatique, fine, voire mal ou pas développée, fondue. . Par rapport aux sols bruns isohumiques précédents, le profil calcaire est nettement plus différencié. La décarbonatation des horizons de surface semble plus forte tandis que l'augmentation des teneurs en calcaire au niveau de l'accumulation se fait de façon plus distincte toutefois l'intensité de cette dernière reste variable et peut aller d'un simple blanchiment à un encrolltement. Les horizons de surface, foncés, dans certains cas peuvent être recarbonatés par apports colluviaux ; cette redistribution du calcaire se fait également grâce aux eaux de ruissellement superficiel et/ou hypodermiques plus ou moins chargées ne carbonates issus de l'amont ~u paysage. C'est essentiellement sous forme de pseudomycéliums que le calcaire est redistribué au sein des horizons et qu'il se dépose dans toute la porosité (macro- et micro-) , intra- et interagrégats ; on observe également de fines pellicules de calcaire à la surface des agrégats, de même qu'aux faces inférieures de certains gros blocs polyédriques ; en fait tous ces dépôts sont liés aux voies de circulation préférentielle de l'eau. 45 Au niveau de 1 'horizon d'accumulation, le calcaire peut se rencontrer soit sous une forme diffuse -c'est particulièrement le cas dans les matériaux sableux- soit sous forme discontinue ~ il se présente alors comme un réseau très dense de pseudomycéliums liés à de nombreuses taches et nodules dans un matériau limoneux carbonaté. Au niveau de cet horizon Cc. très enrichi en calcaire dans les matériaux de texture fine, la couleur beaucoup plus claire -beige jaunâtre- contraste alors avec la couleur ocre à jaune-ocre du matériau rubéfié riche en nodules. Dans les sols bruns isohumiques noircis à accumulation de calcaire du Centre de la Tunisie, il n'est pas rare d'observer sous les niveaux enrichis en calcaire une accumulation de gypse en profondeur cela se remarque particulièrement sur les roches-mères gypseuses. Par ailleurs, leurs mauvaises conditions de drainage externe et interne- font que dans certains de ces sols du Sahel et du Centre soumis à des ruissellements diffus et à des épandages lors des crues, des caractères de salure et d'alcalinisation peuvent apparaître. Les taux de matière organique totale sont régulièrement compris entre 1 et 2 % dans l'horizon de surface ~ ces valeurs diminuent progressivement avec la profondeur jusqu'au niveau de l'accumulation calcaire où elles chutent brutalement ~ toutefois, on note une meilleure répartition de cette matière organique dans les horizons de moyenne profondeur sus-jacents à l'accumulation calcaire la diminution est moins rapide que dans les sols précédents. La couleur foncée de l'horizon de surface serait due à la forte polymérisation de cette matière organique et à son état de liaison très forte avec le support minéral plus qu'à la quantité totale de matière qui reste relativement faible. L'analyse de cette matière organique rend compte d'un taux de matière humique totale contenant 0 , 8 à 2,4 0 /00 de C., riche en acides humiques (0 , 4 à 2 0 /00 de C.). Dans ces sols, la proportion d'acides humiques reste toujours plus élevée que dans les autres sols bruns isohumiques observés. Le complexe absorbant est le plus souvent saturé en calcium~ mais ces sols peuvent présenter de fortes teneurs en magnésium surtout quand ils possèdent une texture fine. * Pédogénèse Les conditions de formation des sols bruns isohumiques "tirsifiés" à accumulation brutale de calcaire -surtout sur matériaux argileux- sont à peu de choses près celles de certains vertisols hydromorphes auxquels ils ressemblent morphologi quement (couleur, texture et structure). Ces sols sont toujours rencontrés en position topographique basse : bas de pente, fonds de vallées 1 voire sur certaines terrasses. Le drainage externe et interne de ces sols est fréquemment" déficient dès une profondeur moyenne ~ dans certains cas, l'enrichissement en calcaire peut être le résultat de la variation du niveau d'une nappe phréatique encore fonctionnelle comme dans le Nord de la Tunisie. 46 Mais on les trouve également sur certaines terrasses recouvertes par des alluvions et/ou colluvions plus ou moins anciennes. Le jeu de l'érosion actuelle et/ou subactuelle a provoqué l'enfoncement de certains oueds dans leurs anciens lits ces sols "enterrés" apparaissent alors parfois en surplomb du réseau hydrographique actuel et ne se présentent plus dans les positions topographiques les plus basses du paysage. Ces sols représenteraient donc pour la plupart des paléosols,qui se seraient formés dans des conditions climatiques et pédogénétiques différentes de celles qui règnent actuelle ment ; certaines coupes en bordure de terrasses montrent parfois la superposition de plusieurs de ces sols "enterrés", ce qui conduit à penser à une pédogénèse polycyclique (MORI, 1966). Ces cycles pédogénétiques se seraient reproduits à différentes périodes du quaternaire. Actuellement, les sols bruns isohumiques "tirsifiés" à accumulation calcaire sont presque toujours fortement remaniés et évoluent dans des conditions différentes de celles qui les ont engendrés. Ces sols anciens jouent alors le rôle de roche mère à partir de laquelle évolue un sol nouveau. Les caractères de remaniements se traduisent par un apport notoire de calcaire sous forme colluviale, par les eaux de ruissellement, dans les horizons supérieurs. Par ailleurs, la porosité est généralement bien développée; elle est liée à une forte·activité racinaire ; la structure est relativement bonne et la compacité de ces sols est moindre que dans les vertisols plus argileux on a là autant de facteurs qui conduisent à une redistribution du calcaire au sein des profils on assiste globalement à un réenrichissement' en calcaire de l'horizon de surface plus ou moins décarbonaté. 47 V CLASSE DES SOLS A SESQUIOXYDES DE FER (UNITES 10 ET 11) V.l Sous-classe des sols fersiallitiques OI V.1.1 Groupe des sols fersiallitiques à réserve calcique et le pl~s souvent peu lessivéso, (sols rouges et bruns méditerranéens) Sous-groupe Modal avec horizon Ccao. Sous-groupe encroUté (recalcifiés) Xeralfs*, Typic, Mollic, Calcic, Petrocalcic Palexeralfs*. Argixerolls*, Typic, Calcic, Aridic calcic. Calcariques' et pétrocalcariques' V.1.2 Groupe des sols fersiallitiques sans réserve calcique et lessivéso, Sous-groupe Modal avec accumulation calcaire profonde ou discontinueo, Sous-groupe Modal et/ou à caractère d'hydro morphie avec redistribution du calcaire' Palexeralfs*, Typic, Calcic, Aquic. Argixerolls*, Typic, Calcic, Aquic. V.2 Introduction Si dans leur très grande majorité les sols rouges et/ou bruns de Tunisie montrent une accumulation calcaire à la base des profils, dans les sols rouges encroUtés, cette accumulation peut aller jusqu'à la présence, à moyenne profondeur, d'une croUte calcaire très indurée, en dalle épaisse avec pellicule rubanée le contact entre la croUte et/ou l'encroUtement calcaire et le sol rouge qui la surmonte est alors très brutal. V.3 Extension et répar.tition géographique Les sols fersiallitiques de Tunisie se situent exclusivement dans la partie septentrionale du pays, plus particulièrement dans la zone comprise entre les isohyètes 500 et 1000 mm/an ou plus. Ces sols ne se présentent qu'exceptionnellement sous la forme de grandes surfaces continues mais apparaissent plutôt comme des lambeaux plus ou moins remaniés, localisés dans des secteurs où la configuration géomorphologique locale a permis leur conservation en les protégeant contre l'érosion. 48 Il s'agit en effet de sols anciens (Paléosols) qui se sont formés sous l'influence d'un climat à saisons contrastées, chaudes et humides puis très sèches ; de telles conditions sont celles qui ont prévalues au cours du quaternaire ancien à la fin du Villafranchien. V.4 Relations sols/roches-mères Les sols "rouges" sont étroitement conditionnés par la lithologie des roches-mères qui détermine les caractéristiques morphologiques et les propriétés physico-chimiques des matériaux qui en dérivent (LAMOUROUX, 1970, 1972, 1973, 1978, 1985-89). Elle induit ainsi la dynamique dés carbonates au sein des sols qui s' y développent. Les conditions d'accumulation du calcaire dans les profils sont donc fonction de la nature lithologique des matériaux qui leur donne naissance. . On trouve les sols rouges méditerranéens encroQtés de Tunisie associés à des calcaires durs dolomi tiques du jurassique moyen ou supérieur (jebel Bou Kornine, Ressas, Zaghouan..• entre autres), nummulitiques de l'éocène inférieur (Béjaoua, Hedil, Kessera .•• ), aptien (faciès. récifal) -jebel Bargou, Serdj, dorsale...-; on en trouve également associés aux dunes quaternaires consolidées, de même que sur les dép8ts colluviaux sur matériaux sédimentaires d'origine marine du quaternaire (plages à Cardium du Tyrrhénien, Cap-Bon). Parmi les plus beaux exemples de sols fersiallitiques (rouges ou bruns) encroQtés, on doit citer les grands glacis qui s'étendent au pied des massifs montagneux du Trias, là où le Trias constitué en grande partie de roches meubles ayant été soumis à une tectonique récente, contient du calcaire ou est surmonté par des formations plus ou moins carbonatées (barres gréso-calcaires, etc.). L'accumulation calcaire observée dans ces sols y est alors très brutale, surmontée de petites concrétions ferrugineuses et de globules ferromanganiques (BLANCANEAUX et al., 1987-1988 ; BAHRI et al., 1988). Sur les matériaux argileux issus des formations triasiques, la tendance est à la vertisolisation dès que les condit.ions d'humidité augmentent dans les parties basses du relief sur les sols rouges dérivés des matériaux gréseux, plus sableux, les mêmes augmentations d' humidité se traduisent par l'apparition d'un pseudog1ey à taches, nodules et concrétions ferrugineuses outre une accumulation calcaire sous une forme plus ou moins diffuse (pseudomycé1ium). Mais c'est essentiellement dans les grands glacis quaternaires qui s'étalent généralement aux pd.eds des massifs montagneux de calcaire dur que l'on observe les plus belles couvertures de sols fersia11itiques encroQtés. L'accumulation calcaire apparait dans ces derniers, souvent très épaisse, à profondeur relativement faible et sous des faciès variés. 49 V.S Caractères généraux j •. ~. V.S.l Faciès d'accumulations calcaires Les faciès de l'accumulation calcaire au sein des sols encroQtés de Tunisie, et particulièrement des sols fersiallitiques, rouges ou bruns, recalcifiés et encroQtés, sont très variés puisqu'ils vont depuis les pseudomycéliums jusqu'aux dalles épaisses ; mais la dynamique du calcaire se remarque déjà même au sein des poches de sols rouges accrochés aux plus hauts . sommets de la dorsale tunisienne, dans les Karsts où ils se nichent (Bargou, Serdj, Kessera... ). a) En ce qui concerne les calcaires durs; l'altération de ces' derniers donne, sans transition, un matériau limono-argileux de'couleur rouge vif. On passe brut~lement de la roche au sol qui se cantonne dans les moindres infractuosités de cette dernière. De très beaux exemples peuvent être observés aussi bien sur calcaires aptiens (jebel Bargou) que sur la ceinture du Burdigalien dans le Cap-Bon (Bir Drassen). La présence de taches, d'amas plus ou moins friables, et de nodules calcaires, ainsi que les très nombreux pseudomycéliums dans ces poches de "Terra Rossa" sont les indices d'une mobilisation des carbonates de calcium. C'est le cas très général de tous les Karsts sur calcaires durs observés en Tunisie septentrionale. b) Dans les limons rouges dérivant des formations gréseuses, arkosiques (30-50 % de feldspath) de l'Oligocène du Cap Bon roche peu pourvue en calcaire- on observe néanmoins diverses formes d'accumulations calcaires. Ce sont généralement des amas friables, des taches et des nodules calcaires localisés aux fissures et dans les poches d'altération. Il S'agit ici de dép8t de calcaire issu de l'amont; en effet les grès de l'oligocène peuvent être localement surmontés par des bancs gréso-calcaires ou par des matériaux marno-calcaires du miocène. Les eaux circulant dans les fissures de ces matériaux peuvent se charger en carbonates qui seront redéposés dans les matériaux rouges situés à l'aval. La ceinture Burdigalienne du jebel Abderrahman (Cap Bon) est et a été une source non négligeable de calcaire qui a pu être redistribué dans les parties avales du paysage, en particulier dans les grandes plaines d'accumulations de matériaux colluviaux bruns, rougeâtres et rouges situés sur la bordure orientale de la péninsule. c) Si les massifs montagneux du Trias, du fait de la nature lithologique des matériaux, d'une tectonique récente et d'une érosion intense ne gardent plus sur leurs flancs que quelques lambeaux épars de sols fersiallitiques rouges, les glacis qui y sont associés et qui s'étalent à leurs pieds (région de Thibar .•. ) pré~entent de très belles couvertures de sols rouges et/ou brun-rougeâtres méditerranéens, avec localement de puissantes accumulations calcaires aux faciès divers (croQtes, encroQtements nodulaires, amas, taches, nodules, pseudo mycéliums ... ). 50 Cette accumulation calcaire est généralement surmontée par un niveau plus ou moins enrichi en fer ; cet élément se présente alors sous la forme de glébules ferro-manganiques (concrétions, nodules, taches ... ). d) Mais c'est essentiellement dans les grands glacis quaternaires qui auréolent fréquemment les jebels de calcaires durs, que l'on rencontre les plus belles couvertures de sols fersiallitiques rouges (associés aux sols isohumiques) méditerranéens, encrotîtés. Pour RUELLAN (1971), les véritables sols rouges n'existent qu'en région montagneuse au contact des affleurements géologiques des roches. Au cours des périodes quaternaires, l'érosion a provoqué l'étalement de grandes nappes sur les piémonts et dans les plaines ; ces sols rouges ont alors subi une pédogénèse plus ou moins orientée vers la recalcarification des profils ces derniers évoluant alors en sols isohumiques châtain, châtain-rouge, rouge plus ou moins steppisé, à encrotîtements variables. Ces couvertures de sols forment généralement des mosaïques de sols où ceux qui ont été indiqués antérieurement sont étroitement . imbriqués. Les définitions proposées par AUBERT (1965) sont souvent difficiles à appliquer sur le terrain lorsque l'on veut marquer les limites entre les sols fersiallitiques, ancienne sous-classe des sols rouges méditerranéens (classification G. AUBERT, 1965) et les sols isohumiques. Il ne faudrait toutefois pas nier la possibilité d'existence du phénomène de rubéfaction "in situ" au sein des matériaux transportés dans les zones plus basses du relief (piémont, glacis ou plaine). On note en effet fréquemment dans les sols qui s' y développent la présence de taches d'indurations ferro manganiques à la base des profils qui sont les indices d'une pédogénèse beaucoup plus active que la seule "steppisation" (enfouissement de la matière organique évoluée en profondeur) la rubéfaction étant là -associée à l'hydromorphie- le facteur conditionnant l'évolution du sol. Ces sols fersiallitiques, rouges ou bruns méditerranéens (AUBERT, 1965), à réserve ou sans réserve calciqueO des grands glacis quaternaires de Tunisie présentent à des profondeurs variables mais fréquemment inférieures au mètre, une puissante accumulation calcaire qui se manifeste par des faciès variés (voir caractères morphologiques). Mais comme l'a noté RUELLAN (1971), cette accumulation souvent très épaisse, contraste très nettement avec l'épaisseur relativement faible du sol qui la surmonte. Nous avons là un indice sérieux de l'existence d'apports latéraux du calcaire mis en solution dans les eaux circulant dans les sols du glacis et dérivant du(des) massif(s) environnant (s). Un simple lessivage vertical du sol ne pouvant permettre la formation de telles accumulations. Bien d' autres arguments sur l'importance de telles circulations latérales de solutions sursaturées en C03Ca viennent étayer cette hypothèse. Dans ces grands glacis quaternaires, les accumulations calcaires sont également présentes au sein des sols isohumiques châtains ou bruns qui sont toujours associés aux sols rouges fersiallitiques. 51 V.5.2 Caractères morphologigues Nous prendrons comme exemple de profil type de sol rouge méditerranéen encrofité, celui qui a été observé dans les colluvions sur les matériaux sableux riche en cardium du quaternaire récent (Tyrrhénien) dans la région de l'oued Lebna, péninsule du Cap Bon (profil LEBa). Ces dépôts quaternaires supportent des sols rouges (CHAUVEL, 1961 BLANCANEAUX et al., 1987), au sein desquels les organisations verticales et les variations latérales des accumulations calcaires sont schématisées dans la figure nO 1. Les symboles utilisés, tant dans la description des organisations -verticales et latérales- que pour la représentation schématique de la figure nO 1 sont ceux qui ont été proposés par GILE et al., 1965-1966, et qui sont le plus fréquemment employés aujourd' hui pour la description fine des faciès d'accumulations calcaires au sein des couvertures pédologiques (POUGET, 1980 ; ELLOY et al., 1981 ; RICHE et al., 1982 ... ). V.5.2.1 Organisations verticales(·) A 0 - 40 cm Brun-rougeâtre (5YR3/3) argilo-sableux; polyédrique émoussée, moyenne; meuble; poreux; débris de croUte racines nombreuses ; matière organique. Transition diffuse. B(Kh) 40-110 cm Rouge (2,5YRJ/6) ; limono-sableux ; polyédrique subanguleux ; meuble ; forte macroporosité ; tubulaire ; nombreux fragments de croUte calcaire ; pseudomycéliums, filaments et nodules calcaires millimétriques ; matière organique. Transition nette, ondulée, millimétrique. B(KI1) 110-113 cm Premier horizon laminaire (pellicule ruba née) empilement de lamelles fines, roses (7, SY8/ 4) , gris clair (2,SY7/0) et rouge-jaunâtres (SYRS/8) cons tituant un plancher irrégulier plus ou moins continu au dessus de la croUte sous-jacente. Transition nette, ondulée, millimétrique. B (KCr1) 113-14S cm CroUte calcaire beige-rosé à blanchâtre (10YR8/1) avec plages rougeâtres (2,SYRS/8) ; accumulation calcaire massive, plus ou moins indurée en dalles et/ou en "croUtes" structurées en strates subhorizontales allure de "feuillets" ; blocs * Pour la signification des symboles utilisés, voir la figure nO 1 52 hétérométriques, décimétriques à métriques compact; les racines se localisent dans les espaces subhorizontaux (interfeuillets) et/ou verticaux qui séparent les blocs de dalles et de croo.tes. Les interfaces sol-blocs de dalle sont tapissées par des pellicules rubanées, plus ou moins ' épaisses (d'ordre millimétrique), disposées principalement sur les faces supérieures mai's également sur les bords latéraux et même inférieurs de ces blocs l'induration de la croo.te décroît avec la profondeur. Transition graduelle, ondulée. B(Kel) 145-165 cm Encroo.tement calcaire nodulaire rouge- jaunâtre (2,5Y4/8) ; polyédrique en assemblage massif allure stratifiée et feuilletée matrice sablo limoneuse, sable grossier riche en petits éléments calcaires qui ont tendance à constituer des petits nodules plus ou moins durs ; pseudomycéliums calcaires; macropores tubulaires; galeries racinaires. Transition nette, ondulée, millimétrique. B (K12 ) 165-167 cm Deuxième horizon laminaire pellicule rubanée identique à celle décrite en KIl plus ou moins continue à la surface des blocs de dalle. Transition nette, ondulée, millimétrique. B (KCr2) 167-180 cm Deuxième niveau d'accumulation calcaire faciès de dalle et de croo.te "feuilletée" plus ou moins indurée idem à KCrl pellicules rubanées aux interfaces avec Kel et sur les bords latéraux des blocs; rares racines localisées dans les espaces interfeuillets. Transition graduelle, ondulée. B(Ke2) 180-210 cm Encroo.tement calcaire nodulaire ; sable faiblement limoneux à sable grossier rosâtre (5Y8/4) à jaune-rougeâtre (5YR7/6) structure massive au sommet devenant plus friable en profondeur très riche en nodules et "poupées" calcaires, hétérométriques (jusqu'à 10 cm) qui ont tendance à se disposer en strates sub horizontales ; fréquentes coquilles de cardium. Transition distincte, irrégulière, avec poches. 53 , , RCa 210-300 cm Sable grossier, coquilles de cardium ; rosâtre (5YR8/4) à jaune rQugeâtre (5YR7/6) à passées sableuses blanchâtres taches et accumulations diffuses de calcaire. V.5.2.2 Variations latérales A un mètre de distance, de part et d'autre du profil LEB~, en LEB4 et LEB6, on n'observe plus qu'un seul niveau KCr d'encro1îtement calcaire ce dernier surmonte alors un encrofitement calcaire nodulaire Ke en tous points semblables aux horizons Ke1 et Ke2 du profil LEB~. On note par ailleurs en KCr, le passage latéral de la dalle à une crofite constituée par la superposition de feuillets d'une dizaine de centimètres d'épaisseur, séparés par' des espaces interfeuillets où se concentrent les racines chaque feuillet pouvant être partiellement ou totalement induré en dalle ; on rejoint là les descriptions faites en KCr1 et KCr2. V.5.2.3 Conclusion - Interprétation L'observation détaillée des accumulations calcaires dans les couvertures colluviales de sols fersiallitiques rouges ou bruns développés sur les sables fossilifères riches en cardium de la presqu'île du Cap Bon, communément regroupées sous le terme de "cro1îtes calcaires", révèle en premier lieu la grande hétérogénéité de cette formation superficielle. On constate une différenciation verticale des faciès, parfois brutale, parfois progressive. Ces derniers s'organisent de la base au sommet' du profil de la manière suivante dépôt sableux riche en cardium avec distribution diffuses du carbonate de calcium encroatements nodulaires plus ou moins stratifiés à structure massive croate calcaire structurée en feuillets passant localement à des dalles avec pellicules rubanées ou non. Il est à noter que ces différents faciès peuvent se retrouver dans tous les sols rouges encrofités développés sur les différents types de matériaux géologiques (calcaires durs, Trias, grès, etc.). La différenciation et l'organisation verticale de certains faciès reconnus dans ces matériaux rejoignent les descriptions faites par de nombreux auteurs, entre autres, AUBERT (1947 1960), DURAND (1953-1959), BOULAINE (1957-1961),' GILE et al. (1965-1966), RUELLAN (1971), FOURNET (1974), POUGET (1980-1981), ELLOY et al. (1981) , RICHE et al. (1982) , VOGT (1984) , BLANCANEAUX et 'al. (1987-1988) ..• 54 Fig. L. ORGANISATIONS VERTICALES ET VARIATIONS LATERALES DES ACCUMULATIONS CALCAIRES AU NIVEAU DU PROFIL LEBS Présence de deux niv~aux de "croûtes~ à horizons laminaires structurees en feuillets en LEB 5, n'éxistant pas en LE B4 ou LEB6 LEB 6 t 0 A A 40 t.O SIKh) SIKh) 100 SI KI) BIKI) 110 B{KCr) S{KCr) BIKe) 81Ke) Rea Rea lm LEGENDE ~ Horizon humifère A à debris de croûte calcaire ra Horizon B(Kh) à nombreux fragments de croùte_ Motrice calcaire E;O?I Horizon laminaire B (KI) ou pellicule rubanée Dalle calcaire } lii.Jm] Horizon B( Ker) 1--1 Croûte calcaire feuilletée Di stributions calcaires continues f·:·f. ·r '.1 Encroùtement calcaire nodulaire _ Horizon B( Ke) Encroûtement non feuilleté \.::'4>:':'[ Horizon Rea. Sable coquiller (Cardium). Distributions diffuses et/ou discontinues. Gros amas, taches et nodules calcaires 55 L'organisation en strates des différents faciès de cette accumulation calcaire nous permet. de concevoir ici leur formation sous l'influence des variations du niveau phréatique au cours des périodes quaternaires (crontes de nappes) ; mais la disparition rapide de certains faciès d'accumulation comme KCrl et KCr2 et/ou leur variation latérale très rapide, à l'échelle métrique, peuvent être dues, .dans ce milieu sédimentaire, à des conditions locales particulières (microre1ief, hétérogénéité textura1e... ) qui ont favorisé soit le· cheminement préférentiel des eaux chargées en COa Ca et la précipitation ultérieure des carbonates, soit des remaniements par changement isopiezométrique du plan d'écoulement de l'eau d'imbibition, soit le dépôt direct du calcaire en certains sites privilégiés. V.5.3 Caractères physico-chimiques Texture elle est fonction de la nature lithologique des matériaux dont dérivent les sols rouges. Sur calcaires durs, les teneurs en argile peuvent dépasser 60 % tandis que sur matériaux triasiques ce sont les limons fins (40 %) qui prédominent sur . les autres fractions granu10métriques (15-20 % d'argile) sur grès la texture devient moyenne avec augmentation de la teneur en sables. pH Le pH (H20) tourne généralement autour de 7,5-8. Complexe absorbant le Ca++ bien que présentant des variations sensibles reste l'élément prédominant, puisqu'il représente 65 à 80 % des cations échangeables il se situe fréquemment autour de 15 me/100 g. le Mg++ a un taux également variable et nettement inférieur au Calcium il a tendance à croître dans les horizons fortement rubéfiés, avec la profondeur. le K+ tout comme le Na+ restent peu abondants dans le complexe absorbant et ont des teneurs voisines de 1 me/100 g. Fer total et fer libre Le Fe20a total présente une augmentation sensible avec la profondeur passant de 4 % en moyenne en surface, à plus de 6 % au niveau de l'accumulation calcaire. Matière organique Elle décroît régulièrement dans les profils des horizons de surface (4 % de M.O. totale) à 0,5 % en profondeur. Le C/N varie entre 10 et 15 dans les sols très rubéfiés ; il a tendance à diminuer quand on passe aux sols isohumiques, châtains rouges. 56 V.5.4 Minéralogie des argiles Les analyses diffractométriques aux R.X. (*) effectuées sur la fraction inférieure à 2 ~ des sols fersiallitiques du Cap Bon (profil LEB!l) ont révélé la prédominance de la Kaolini te sur toutes les autres argiles du milieu. Elle est régulièrement associée à l'Illite en quantité moins importante, ainsi qu'à des oxydes de fer (Goethite et hématite). Des traces d'anatase et de rutile sont également observées, ~andis que les quartz so~t en quantité variable. Des micas y sont également présents, avec leur cortège d'altération. Une telle constitution minéralogique est à rapprocher des "Terra Rossa" du Sud de l'Italie. Sur les formations gréseuses, les analyses aux R.X. (diagrammes de poudres orientées, échantillons glycérolés et chauffés) également effectuées (*) sur la fraction inférieure à 2 ~ des sols rouges à encroo.tements calcaires de la région du Jebel Abderrahmane (Cap Bon), Demam Bou Rouiss, nous ont montré la prédominance de la Kao1inite associée à l'I11ite et au quartz ; les oxydes de fer' sont représentés par l' Hémati te. L' Illi te est caractérisée dans les profils de sols par un pic dissymétrique (10,06 A0), large vers les petits angles, ce qui pourrait signifier qu'elle se conduit comme un interstratifié ; on parle d'Illite ouverte. On distingue généralement les interstratifiés gonflants (Illite-Montmorillonnite) des interstratifiés non gonflants (Illite-Vermiculite). La mont mori1lonite est absente de tous les échantillons analysés ; par contre, au contact de certains sols calcimorphes la ca1ci te et la smectite apparaissent dans les profils (BLANCANEAUX et al., 1987). Dans les sols rouges méditerranéens encroo.tés, l'illite ouverte présente se comporterait comme un interstratifié au pouvoir non ou peu gonflant. V.G Conditions de formation - Pédogénèse et Rubéfaction La pédogénèse des sols fersiallitiques rouges des régions méditerranéennes serait en quelque sorte intermédiaire entre celle des sols ferrallitiques dans lesquels les conditions d'altération et· d'évolution sont poussées à l'extrême et celle des zones tempérées. Les sols rouges et/ou bruns, méditerranéens, correspondent à un domaine climatique dans lequel les saisons chaudes et humides sont suffisantes pour permettre l'altération des minéraux et la libération des oxydes de ·fer, puis la fixation (irréversible) de ces derniers durant la saison sèche (SEGALEN, 1964). * BLANCANEAUX Ph. et FUSIL-MILLOT G. (Mme), 1988. Laboratoire de Minéralogie, S.S.C. ORSTOM Bondy. 57 Sous l'influence d'une alternance saisonnière très marquée, avec des périodes chaudes et humides, puis très sèche, il se produit une altération poussée des minéraux le fer mis en solution durant les phases humides peut précipiter durant la saison sèche et en se déshydratant donner au sol sa couleur rouge (5YR) caractéristique lorsqu'il n'est que partiellement déshydraté la couleur est brun-rougeâtre. Par ailleurs, la silice et l'alumine libérés peuvent se recombiner pour donner naissance à des minéraux argileux comme la ·ka.olinite ou l'illite ; ce sont là les processus majeurs de la rubéfaction. V.7 Relations et formes de transition avec les autres classes de sols Les sols fersiallitiques à réserve ou sans réserve calciqueO, rouges et/ou bruns, encrofités, recalcifiés ou à accumulation calcaire de la Tunisie septentrionale sont toujours associés aux sols calcimorphes (classe des sols calcimagnésiques), ou aux sols châtains, châtain-rouges et bruns encrofités (classe des sols isohumiques). V.7.1 Avec les sols calcimagnésigues Les sols rouges font parfois transition à des sols au profil de type ACcB où l'horizon A, peu épais, de structure grumeleuse -matière organique- repose directement sur un niveau d'accumulation calcaire (crofite et/ou encrofitement) -horizon Cc B-. Un tel type de sol est rangé dans la classe des sols calcimagnésiques·, sous-classe des sols carbonatés, groupe des Rendzines, sous-groupe modal, de couleur rouge (ancienne Rendzine rouge de AUBERT, 1965). Ces sols, quoique peu répandus en Tunisie ont été observés dans la région du jbel Mhrila (entre Sbeïtla et Hajeb El Ayoun). La quasi-totalité des glacis encrofités de la Tunisie centro septentrionale offre par contre des sols dont les couleurs rouges, rougeâtres, rouge-brunâtres, brun-rougeâtres et/ou bruns, confirment qu 1 au cours de leur évolution pédogénétique ils ont été plus ou moins affectés par le phénomène de rubéfaction. Ces sols parfois très épais et colluvionnés présentent fréquemment une puissante accumulation calcaire. Ils ont été le plus souvent classés en sols bruns calcaires encrofités (à encrofitement calcaire) 0. Ces sols rouges anciens sont souvent tronqués par l'érosion leurs horizons de surface souvent très dégradés et la structure polyédrique qui les caractérise ne s'observe alors plus en profondeur. Mais la recalcarification de ces matériaux anciens est observée partout où les conditions géomorpho pédologiques locales sont propices à l'apport de solutions riches en carbonates (jebels environnants riches en roches carbonatées, barres gréso-calcaires, etc.). 58 Là où l'érosion a été très intense, l'amincissement exagéré du profil conduit à l'existence de Rendzines (brunes) sur croUte et/ou encroUtement calcaire~ V.7.2 Avec les sols isohumiques Les sols fersiallitiques encroUtés rouges et/ou bruns, des régions méditerranéerines, sont des sols anciens depuis leur formation au cours du quaternaire, ils ont connu une évolution polygénique, subissant l'influence de cycles climatiques variés ; leur mise en culture ancienne a conduit par ailleurs cette évolution vers un type isohumique marqué par une incorporation relativement bonne de la matière organique dans le sol (50 cm). Dans les sols à accumulation calcaire brutale, il est presque toujours donné d'observer une redistribution du calcaire sous forme de pseudomycéliums, de taches ou de nodules, juste au-dessus du niveau encroUté. Cette redistribution du calcaire est considéré comme une forme de steppisation. La limite entre les sols rouges et les sols isohumiques, encroUtés reste très délicate à définir ~ur le terrain. G.AUBERT (1965) propose les limites suivantes : - lorsque le sol est constitué par des limons ·rouges peu ou pas calcaire avec structure prismatique moyenne à grossière, à forte pénétration de matière organique bien mélangée au sol, à accumulation calcaire diffuse ou nodulaire généralement progressive le sol est dit châtain sur matériau rouge. - lorsque le sol est formé sur limon peu ou pas calcaire avec structure prismatique moyenne, bonne pénétration de la matière organique et accumulation calcaire progressive avec une couleur rouge décroissant progressivement de la surface vers la profondeur ou disparaissant assez rapidement au passage du sol au matériau originel, le sol est châtain-rouge. - si le sol est formé sur limon rouge avec une structure prismatique à cubique fine,. pénétration de matière organique parfois assez profonde, accumulation de calcaire brutale ou progressive, présence de taches ou concrétions ferrugineuses, le sol est dit rouge steppisé. Les variations des rapport Fe libre/Fe total avec la profondeur montrent des différences dans les trois types de sols. *les sols rouges montrent un rapport Fe libre/Fe total restant assez constant jusqu'à l'accumulation calcaire. *dans les sols châtains-rouges, ce rapport diminue progressivement ave~ la profondeur la présence de goethite est fréquente dans les horizons et cesse au niveau de l'accumulation calcaire. 59 *dans les sols châtains sur matériau rouge, on trouve un rapport Fe librel.Fe total constant jusque sous l'accumulation calcaire. V.8 Utilisation actuelle Les sols fersiallitiques encroUtés rouges .ou bruns ont des utilisations très variées. Dans le Cap Bon, les sols, après décroUtage, sont très largement utilisés pour les cultures maraîchères. Toutefois, leur épaisseur relativement faible au dessus de la "croUte", leur texture relativement fine dans les horizons de surface, liés au fait qu'ils sont déficients en réserve d'eau utilisable, ont fait qu'ils n'ont été jusqu'à aujourd'hui que peu utilisés pour les plantations hormis quelques oliveraies. Ce sont des sols physiologiquement secs pour lesquels l'apport de matière organique (engrais vert) reste nécessaire tant pour l'amélioration de leur propriétés physiques que pour l'augmentation de leur capacité de réserve hydrique. Le décroUtage systématique auquel par ailleurs ils sont actuellement soumis dans le Cap Bon grâce à l'introduction d'engins mécaniques lourds et puissants, et leur mise en valeur sous forme de cultures annuelles offrant une faible couverture du sol, sont autant de facteurs qui auront tendance à accroître considérablement l'évapotranspiration de ces derniers et consécutivement leur besoin en eau. Les cultures pourront souffrir si les pluies venaient à être déficitaires ils doivent faire l'objet d'un apport d'eau supplémentaire sous forme d'irrigation par aspersion ou par gravité; ce qui posera dans un proche avenir le grave problème des ressources en eau si l'on tient compte de la diminution constante des réserves hydriques de la péninsule, de l'épuisement des nappes phréatiques, et de l'augmentation des taux de salinité et de pollution de ces dernières (ZEBIDI, H., 1988). GO VI CLASSE DBS RYDROKORPRESo (U.I"I'B 12) VI.1 Sous-classe ges sols hydromorphes minéraux ou peu humifères VI.l.l Groupe des sols hydromorphes à redistribution de calcaire (ou de gypse). Calciaquolls*, Typic and Petrocalcic Calcosols fluviques+, à pseudogley de profon deur, à encrofitement ou nodules calcaires+ i à redistribution de calcaire- (amas, nodules, encrofitement et/ou croQte calcaire de nappe) VI.l.2 Introduction Malgré la tendance générale du climat méditerranéen vers une aridité croissante et d'autant plus marquée que l'on descend vers le Sud de la Tunisie, dans de nombreux secteurs, la topographie locale et le réseau de drainage convergent vers de grandes dépressions endoréiques font que les conditions sont propices au développement d'un engorgement temporaire qui se traduit par des caractères d'hydromorphie plus ou moins marqués dans les profils pédologiques. Cette hydromorphie est liée à la présence d'une nappe phréatique oscillant à des profondeurs variables dans les sols; elle joue un rÔle capital dans la remobilisation et dans la redistribution du calcaire au sein des matériaux. Il est fréquent par ailleurs, de constater dans les paléosols de glacis à encroQtement calcaire de la Tunisie centrale des indices d'une hydromorphie ancienne ; elle se manifeste au sein du limon sous-jacent aux croQtes calcaires quaternaires anciennes par la présence de nombreuses taches ou de marbrures jaune-rougeâtres à grises souvent associées à des petites concrétions noirâtres et à des dentrites ou des taches ferromanganésifères. Ce sont là des preuves irréfutables du niveau atteint par la nappe phréatique à ces époques passées, et depuis disparue par suite du changement climatique. VI.l.3 Extension, répartition géographique et relations avec les sols voisins Les sols à accumulation calcaire de nappe sont fréquemment observés dans les dépressions de la Tunisie centrale, orientale et septentrionale. Les variations qu'ils présentent sont principalement observées dans leurs horizons de surface et restent sous la dépendance des caractéristiques pétrographiques des matériaux au sein desquels s'est redistribué le calcaire. Ces sols ont, entre autres lieux, ~té observés dans la région de Tunis -La Soukra-, dans la Dorsale -plaine du 'Krib-, près de Mornaguia,' à Bordj El 61 Hamri ... D'importantes surfaces se situent dans la péninsule du Cap Bon où de considérables épandages de 'matériaux rubéfiés se sont mis en place au cours du. Quaternaire. Une séquence typique allant des sols hydromorphes aux sols fersiallitiques rouges développés sur les grès de l'oligocène peut être observée dans la .région d'El Haouaria. De l'amont vers l'aval de cette séquence on passe successivement de sols fersiallitiques rouges sur· grès à des sols colluviaux brun-rougeâtres à taches et concrétions ferrugineuses surmontant un "encroQtement calcaire conglomératique" ; plus bas dans la séquence on. passe à des sols hydromorphes minéraux à redistribution du calcaire" surmontant un encroQtement calcaire dont les caraètéristiques morpho logiques sont très voisines· de celles du sol brun rougeâtre de l'amont. Il est également fréquent d' obs'erver dans le paysage géomorpho-pédologique de la Tunisie centrale et septentrionale, le passage de sols hydromorphes à accumulation et/ou redistribution du calcaire à des sols bruns calcaires plus ou moins hydromorphes, ou à des sols châtains à hydromorphie plus ou moins nette, caractérisés par une structure plus grossière, souvent plus massive de leur horizon (B). VI.1.4 Caractères morphologiques La morphologie des profils des sols hydromorphes à accumulation et/ou redistribution de calcaire est en étroite liaison avec la nature pétrographique du matériau d'origine. Le profil schématique "type" peut être représenté par la succession verticale et de haut en bas, des horizons pédologiques suivants: Horizon A épaisseur moyenne 25 cm ; limono-argileux ; structure fondue, peu visible ; brun sombre ; humide ; plastique ; adhésif ; compacité moyenne fréquentes inclusions de cailloux calcaires racines abondantes. Transition diffuse à graduelle. Horizon AB épaisseur moyenne 25 cm argileux polyédrique, peu nette ; gris-brun sombre ; humide ; plastique adhésif ; inclusions de cailloux calcaire ; compacité moyenne; racines moins abondantes. Transition graduelle. Horizon BgCa épaisseur moyenne 40 cm ; argilo-limoneux ; jaune olive clair à taches et marbrures plus foncées ; accumulation de calcaire sous forme diffuse, en amas, en taches et en pseudomycéliums ; amas mal individualisés ; matériau non adhésif structure polyédrique moyenne compacité forte. Transition rapide. 62 Horizon Cc a épaisseur moyenne 70 cm ; limoneux ; jaune olive 'clair ; très humide; compacité très forte; accumulation calca;i.re sous forme de taches, d'amas, de nodules, de "poupées", de rognons plus ou moins soudés entre' eux et mamelonnés, de taille centimétrique à décimétrique structure massive; rares racines. . Dans la très grande majorité des cas, la nappe phréatique est généralement rencontrée à moins de deux mètres de profondeur dans ces sols. Les variations autour de ce profil schématique type, portent essentiellement sur la couleur de l'horizon de surface qui peut aller jusqu'au noir : la structure, de polyédrique à cubique ou prismatique; au niveau de l'accumulation calcaire elle devient toutefois toujours massive (horizon S+, qui remplace l'ancien horizon (B) ; il se traduit par une structuration pédologique généralisée, une couleur différente et des redistributions internes des carbonates (COaCa), mais il ne s'agit pas d'accumulations illuviales ; lorsque la structuration pédologique ne peut pas bien s'exprimer à cause d'une texture trop sableuse, l'horizon S se différencie alors morphologiquement de A ou de C par sa couleur et sa compaci té) • A mesure que l'on monte vers la surface, le matériau en assemblage massif a tendance à se structurer en feuillets, il se débite parfois en plaquettes calcaires l'accumulation de carbonates devient suffisamment importante pour que la morphologie et le comportement de cet horizon supérieur soient complètement modifiés il s'agit alors d'un horizon BK ou horizon B calcarique, ou BK. (horizon B Pétrocalcarique). Nous suggérons dans la figure 1 l'utilisation des symboles Kh (fragments de crotlte), Kl (pellicule rubanée), KCr (dalle et crotlte), Ke (encrotltement) pour préciser la typologie des faciès de l'accumulation calcaire dans l'horizon B. Dans les dépressions où se localisent les sols hydromorphes à accumulation calcaire, on observe toujours une variation latérale dans la typologie des faciès d'accumulations calcaires au sein des profils pédologiques. En effet, au centre de la dépression, là où la nappe affleure ou est subaffleurente, la structure des horizons les plus enrichis en carbonates est toujours massive.; à mesure que l'on s'éloigne du centre en se dirigeant vers les bordures de la dépression, dans les lieux plus aérés on observe une tendance générale au litage, au feuilletage des accumulations calcaires qui aboutit parfois à l'existence de "crotltes feuilletées". Dans' ces dépressions riches en matériaux carbonatés et à hydromorphie décroissante du centre vers la périphérie, il y a donc une différenciation latérale centrifuge des accumulations calcaires qui va de pair avec un gradient de structuration croissant des horizons d'accumulations de carbonates ...la structuration semble une fonction inverse de l.'hydromorphie. 63 Cette variation latérale n'est pas sans rappeler la différenciation verticale' observée à l'échelle du profil pédologique. Il est par ailleurs très ~réquent d'observer au sein des horizons d'accumulation calcaire, des taches et des marbrures jaunes ou jaune-rougeâtres d'individualisation de sesquioxydes de fer ainsi que des concrétions noirâtres ferro-manganésifères. VI.l.S Caractères physico-chimiques Les teneurs en COaCa sont très variables dans de tels types de sols suivant l'importance atteinte par l'accumulation au sein des matériaux. Le phénomène d'hydromorphie débute toujours par une simple remise en mouvement des carbonates qui se différencient sous la forme de taches, d'amas et/ou de nodules plus ou moins friables à ce niveau, les valeurs en COa Ca n' excèdent généralement pas 40 %. Au fur et à mesure que le phénomène s'accroît, l'enrichissement calcaire augmentant, il ne s'agit plus d'une simple. redistribution de l'élément calcaire mais' d'une précipitation généralisée qui se traduit par une accumulation massive des carbonates dont les taux peuvent dépasser 60 % dans certains horizons. Les teneurs en carbonates diminuent toujours avec la profondeur. Le pH de tels sols, variable, se situe dans une fourchette comprise entre 8 et 9. La conductivité est variable, souvent élevée du fait que très fréquemment -et cela surtout en Tunisie centrale et méridionale- ces sols ont des caractères d'halomorphie marquée. La présence de gypse (S04 Ca, 2H2 0) est également fréquemment observée dans ces sols on constate souvent dans les profils pédologiques une variation en sens inverse dans les teneurs en COaCa et S04Ca, 2H20. Les teneurs en matière organique varient également considérablement elles sont d'autant moins importantes que l'on descend dans le Sud de la Tunisie oà l'aridité climatique croissante conduit au développement de maigres steppes herbacées dans lesquelles les restitutions organiques sont fortement limitées. Même au niveau des dépressions hydromorphes, la végétation qui s'installe, influencée par la salinité, traduit cette tendance générale vers la diminution du stock organique. VI.l.G Pédogénèse Dans ces sols hydromorphes, la redistribution et/ou l'accumulation calcaire se fait sous l'influence d'une nappe phréatique oscillante dont les niveaux varient en fonction des saisons. C'est essentiellement dans la zone de la frange capillaire, au-dessus du toit du plan d'eau, que le phénomène de précipitation des carbonates dissous semble se produire avec 64 son intensité maximale l'encroOtement calcaire et/ou l'indi vidualisation des carbonatès diminue en effet au-dessus de la, nappe. De nombreux facteurs interviennent dans le phénomène de la précipitation des carbonates parmi lesquels nous citerons entre autres les variations des concentrations en éléments dissous dans les solutions, la présence d'ions tels Cl- ou Na· qui favorisent la solubilité du calcaire (et du gypse) ainsi que sa vitesse de circulation, l'action des racines et l'activité biologique globale (rÔle dans les échanges gazeux, pression en C02, etc.), les phénomènes d'évapo-transpiration, etc. Par ailleurs, les propriétés physiques des matériaux d'accueils au sein desquels s'effectuent (ou se sont effectuées) ces accumulations et/ou ces redistributions calcaires sont déterminantes (texture, porosité, -macro et micro-, fissures, etc. ) qui, en favorisant ou en induisant les conditions de circulations des solutions règlent les alternances de phases dissolution-précipitation (POUGET, 1980 ; BLANCANEAUX et al~, 1987). Dans la majorité des cas observés, les sols sont des paléosols. Le phénomène de précipitation calcaire sous l'influence de l'hydromorphie parait en effet assez lent; cela ne signifie pas qu'il' ne joue pas actuellement. Mais dans ces sols anciens, les caractères d'une hydromorphie passée sont très fréquemment visualisés par la présence d'abondantes colonies d'escargots (fossilisés et nencroOtésn) et par la couleur sombre (noire) des matériaux. Le rabattement de la nappe phréatique par changement du niveau de base (aridification climatique) entraine une modification nette et assez rapide de la structure des horizons humifères de surface (qui rappellent alors ceux des sols calcimorphes) et des horizons d'accumulations/ redistributions du calcaire (qui voient leur cohésion augmenter et, à la limite, l'encroOtement calcaire se structurer en croOtes feuilletées puis massives -dalles-) ; dans ces derniers stades d'évolution, les caractères liés à la présence d'une hydromorphie passée, au départ responsable de ces accumulations calcaires, ont quasi totalement disparues. 65 PLACE DES SOLS A ACCUHULA7IOB E7/0U REDIS7RIBU7IOB CALCAIRE DE LA 7UBISIE CEH7RALE E~ SEP~EB7RIOBALE DABS DIFFEREB7S SYS7EKES DE CLASSIFICA~IOR VII.1 Essai de corrélation entre les classifications françaises et américaine Un essai de corrélation entre les différentes classifica tions françaises (C.P.C.S., 1967 ; R.P.F., 1987) et américaine (U.S.D.A. - SOIL TAXONOMY, 1975) est présenté à la fin de ce chapitre. VII.2 Propositions pour une amélioration des classifi cations C.P.C.S. (1967), R.P.F. (1987) et Soil Taxonomy (1975) en ce qui concerne les sols à accumulation et/ou redistribution calcaire. Les propositions qui ont été faites dans le Référentiel Pédologique Français (1987), pour une meilleure caractérisation des Sols calcimagnésiques de la C. P. c. S. (1967) méritent d'être précisées, plus particulièrement pour ce qui concerne la subdivision au niveau des Sous-groupes des sols à encrofttement calcaire de cette dernière classe. La caractéristique commune à tous ces sols étant la présence en plus ou moins grande importance des sels de calcium, il importe que ces nouveaux sous-groupes soient définis en fonction des différentes formes d'individualisation du calcaire au sein des différents horizons d'accumulation calcaire regroupés dans l'horizon K. Dans cette étude, nous avons utilisé (figure 1) les différents symboles Kh, KI, KCr, Ke pour distinguer les différents faciès de l'accumulation calcaire au sein de l'horizon B de concentration du calcaire secondaire. L'horizon K calcarique tel qu'il est proposé dans le R.P.F. regroupe en effet de nombreuses formes d'individualisation du calcaire secondaire puisqu'il englobe toutes les formations discontinues et non indurées (revêtements, pseudomycéliums, amas friables, nodules, filons, etc.) ; l'horizon pétrocalcarique (K.J étant réservé aux concentrations de calcaire secondaire continues 'et indurées, (dalles, crofttes, encrofttements nodulaires, massifs ou rubanés •.. ). Une telle défini tion nous para~t néanmoins insuffisante et représenterait sans aucun doute une faiblesse au sein de tout nouveau système taxonomique qui prétendrait apporter une précision aux systèmes préexistants. Ainsi présentée, cette classification ,prêterait flanc aux critiques généralement faites à la Soil Taxonomy (1975), dans laquelle sont classés dans les mêmes groupes, des sols à encrofttements calcaires, à amas et/ou nodules, etc. Pour cette dernière classification, 66 il serait également utile d'introduire de nouveaux groupes qui' souligneraient l'importance et. le faciès d'un (ou plusieurs) horizon(s) fortement enrichi(s) en calcaire. Nos observations précédentes découlent du fait que les récentes études réalisées sur la genèse et la mise en place des croGtes calcaires ainsi que sur la dynamique du calcaire (accumulations et/ou redistributions) au sein des couvertures pédologiques (micromorphologie, microscopie optique et électronique, microanalyse... ) témoignent toutes de l'importance de la nature et de la forme des accumulations et/ou des .redistributions calcaires au sein des matériaux. Les différentes formes d'individualisation du calcaire semblent en effet marquer différents stades de l'évolution des sols. L'accumulation calcaire étant toujours le résultat d'une évolution progressive, plus ou moins rapide, qui a certes joué tout au long du quaternaire, favorisée par l'alternance des cycles climatiques, mais qui peut se poursuivre actuellement (accumulation de nappe ... ) et dont l'hydromorphie et les conditions thermodynamiques des sols ont joué et/ou jouent un rôle important. Il apparaît donc fondamental que pour tout nouveau système de classification qui se voudrait génétique, un effort de précision complémentaire soit apporté, pour ce qui concerne les sols plus ou moins marqués par une accumulation du calcaire, dans la typologie des faciès de l'accumulation et/ou de la redistribution du calcaire au sein des différents matériaux d'accueil ces faciès témoignent en effet de la dynamique actuelle et/ou passée du calcaire dans les sols. Les différents stades d'évolution des sols pouvant par ailleurs fréquemment être précisés par la forme de l'individualisation des carbonates au sein de ces derniers. Cet apport de précision complémentaire devrait s'intégrer au niveau des sous-groupes et on pourrait s'appuyer, pour leur définition, sur la terminologie proposée par RUELLAN (1971-1980) pour la caractérisation des faciès de l'accumulation du calcaire. . 67 PRINCIPALES CLASSES, SOUS-CLASSES ET GROUPES DES SOLS A ACCUMULATION ET/OU REDISTRIBUTION DU CALCAIRE DE LA TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE ESSAI DE CORRELATION ENTRE lES SYSTEMES TAXONOMIQUES FRANCAIS (C.P,C.S., 1967 ET R.P.F" 1987) ET AMERICAIN W.S.D.A. - roll TAXCKM'(, 1975) ·C. P. C. S., 1967 ·U.S.D.A. SOll TAXONOMY, 1975 + R. P. Fo, 1987 (1ère proposition) (Greats groups and other taxa SOLS MINERAUX BRUTS mostly or partly 1ncluded) Sols rnrtnéraux bruts non climatiques Sols m1néraux bruts d'éros10n L1thosols Rock Land (Caliche ; Cal crete) L1thosols pétrocalcariques Régosols Torriorthents. Xerorthents. Régosols carbonatés. Sols m1néraux bruts des déserts chauds (xériques) Lithosols des déserts chauds Rock Land (Caliche ; Calcrete) L1thosols pétrocalcariques Sols bruts xériques inorganisés Torriorthents, Lithic, Xeric. (Fech-Fech) Sols bruts xériques organisés Xerorthents, Typic, Lithic. d'ablat10n Torr10rthents, Lithic, Xeric. (Regs de croûte calcaire) SOLS PEU EVOLUES Sols peu' évolUés humifères Sols humifères lithocalciques Hapludolls, Lith1c. Sols peu évolués xériques Sols gris subdésertiques Torr10rthents, Lithic, Xeric. Xérosols carbonatés, calcariques (a encroûtement calcaire ou calcaro Xerorthents, Typic, Lithic. pétrocalcar1ques. gypseux) Sols peu évolués non climatiques Sols d'apport alluv1al, modal Fluventic Mollisols Fluvisols carbonatés. Calcosols (sur alluv10ns du quaternaire, Haploxerolls, Entic, Calcic. fluviques, calc1ques ou calcaires. encroûtés) calcar1ques, pétrocalcariques. Sols d'apport colluvial, modal Fluvent1c Mollisols Fluvisols ; ~ols fluviques carbonatés. (sur co 11 uv 1ons du quaternaira, Argixerolls, Typic, CAlcic, Aridic Calcosols fluviques, calciques ou encroûtés) Calcic. calcaires, calcariques, pétrocalcariques SOLS CALCIMAGNESIQUES SOLS CALCIMAGNESIQUES Sols carbonatés Sols carbonatés Rendzines Rendolls, Typic, Calcic, Eutro Rendosols ou Rendzines, typiques chreptic. Régosols carbonatés 68 SOl' ElNM eal"'res. Eut1"OC~t.'. Typic. x.roc.....,ts. Calcosols, typ1ques, calcariques, •neroOtés (croOte et/Du entroût@ ~endorr~, ta'c{c, [utrochreptic• pftroca1cariques, décarbonat~s en IIIInt ealc.ire) Calcixeroll, Typic. surface. Sols tatuNls Sols calciques Sols Bruns calciques Rendolls, Eutrochreptic, Eutropeptic, Calcisols, typiques, calcarique~, Qétro~ Typic. call;ariques Eutrochrepts. Sols humiques carbonatés. Rendolls, Lithic. C.lcisols humifères. Organosols, calciques. Sols calciques mélanisés. Palexerolls, Petrocalcic. Rendolls, Calcisols mélaniques. Vertic. Hapludolls, Vertic. SOLS ISOHUMIQUES Sols Isohumiques de pédocllmat relativement humide. Brunlzems (~ encroOtement Palexerolls, Petrocalcic. Udolls. Calcisols calcBriques, pétrocalcari~ues. oalcaire au sommet de C). Sols Isohumiques ~ complexe saturé, principalement en Ca, évoluant sous un climat (très) froid pendant une partie de l'année. Chernozems Udic subgroups of Haploborolls Calcisols ~alcariques Argiborolls and Vermiborolls. Sols chlltains modaux. Paleustolls, Typic, Calcic. Calcisols, typiques, calcariques encroOtés (croOte et/ou Palexerolls, Typic, Aridic, Aridic Calcisols pétrocalcariques. encroOtement calcaire) Petrocalcic, Petrocalcic. Haplargid, Mollie. Sols Bruns isohumiques. Aridic Subgroup of Borolls and Caltisols calcariques (>10 S C03 Ca Ustollic aridisols ~ partir de 10 cm ;S/T > 95 S) encraOtés (croOte et/ou Calciborolls, Aridic, Pétrocalcic. Calcisols pétrocalcariques encroOtement calcaire) Aridisols, U~tollic. Paleorthids, . Typic, Xerollic. Calciorthids, Typlc, Xerollic. Sols isohumiques ~ pédoclimat frais Calcisols calcarfques et pétrocalcarfques pendant les saisons pluvieuses (complexe saturé principalement en Ca) Sols marrons Haploxerolls. Argixerolls. Palexerol1s (refnte comprfse entre 7,5YR et 2,5 Y clarté> 4). encroOtés (croOte et/ou Palexerolls, petrocalcic. encroOtement calcaire). Sierozems Xerollic Aridisols Calclsols faiblement décarbonatés encroOtés (croOte et/ou Paleorthids, Xerollic, Typic. en surface (1 < c. 0 total < B S). encroOtement calcaire) Calciorthids, Xerollic, Typic. Sols fsohumfques ~ pédoclfmat Thermie and Warmer families of Typfc a température élevée en période Aridisols and Ustollic Aridisols. pluvieuse. Sols Bruns sub-arides Sol brun-rouge sub-aride Calcforthids Typic, Hollf~. Calefsols calcariques et pétroc~lcariques eneroOté (eneroOtement Haplargid, MUllic. Paleor~hi~s, (pl~s de 10 S de C~3Ca tQtal a partir de calcaire) Mollie, Xerollic. Gib~lor~hids, 5 cm). C.lcic. 69 SOLS A SESQUIOXYDES DE FER Idem C.P.C.S.· Sols fers1al11t1ques. 5015 ferslall1t1ques a r~serve calciqu~ et le plus souvent peu lessivés. Modal avec horizon Cca Argixerolls, Calcic, Aridic Calcic. Palexeralfs, Typic, Mollie, Calcic. Recalcifiés et encroQtés Palexeralfs, Calcic, Petrocalcic. CalcariQues·, Pétrocalcariques· (croOte et/ou encroOtement calcaire) Sols fersiallitiques sans réserve calcique et lessivés. A caractères d'hydromorphie, Palexeralfs, Calcic, Aquic. et a redistribution du Argixerolls, Calcic, Aquic. calcaire SOLS HYDROMORPHES Minéraux du peu humifères Calcosols fluvlques, a pseu~ogley de de profondeur et a encroûtement ou A redistribution du calcaire ou Calciaquolls, Typic, Petrocalcic. nodules calcaires. de gypse (encroOtement, nodules) 70 VIII ESSAI DE SYNTBESE DES DONNEES DE L'ANALYSE KICROSCOPIQUE DES DIPPERENTS PACIES DE L'ACCUKULATIOB CALCAIRE INTRODUCTION Les observations macromorphologiques de profils de sols variés dans lesquels se produisent des accumulations calcaires rendent toutes compte de l'organisation verticale des différents "faciès" suivant le schéma de la figure 1 (voir page 53). Ce "profil type" de l'accumulation calcaire représente un stade évolutif complet du phénomène de concentration de carbonates au sein d'un profil ; on y distingue en effet tous les faciès régulièrement observés à ce stade, à savoir les horizons A, B(Kh), B(Ke), Cca. pour la signification des symboles utilisés on se reportera à la figure 1. • Il est à noter qu'une telle organisation verticale des faciès se généralise à tous les types de matériaux "d'accueils" au sein desquels se concentreront peu à peu les carbonates en s'indurant progressivement jusqu'à leur lithification en dalle. Et cela, tant dans les domaines côtiers que continentaux de la Tunisie septentrionale (BLANCANEAUX, et al., 1987, 1988). L'ensemble des observations morphologiques rendent compte de la généralité du phénomène d'induration croissante de ces horizons d'accumulations depuis la base des profils jusqu'à leur sommet. Cette différenciation apicale, à gradient d'induration croissant vers le haut doit nécessairement s'accompagner d'une variation dans la microorganisation des matériaux qui constituent les différents faciès d'accumulations ; ce qui est précisé par la microanalyse. VIII.1 Caractéristiques micromorphologiques. Etudes de lames minces à la loupe binoculaire et au microscope optique (*) L'observation de lames minces de nombreux échantillons non remaniés des différents faciès d'accumulations calcaires au sein de matériaux variés et de profils de sols divers (sols fersiallitiques (rouges) encroQtés sur formations sableuses ; dunes encroQtées ; sols bruns calcaires, encroQtés, sur marnes ; rendzines, encroo.tées sur mollasses sableuses accumulations calcaires d'anciens lits d'oueds fossilisés conglomérats encroQtés encroQtements calcaires dans les altérations de matériaux marno-gréseux, etc.) , nous permet de préciser l'organisation micromorphologique de ces derniers. Dans les profils de sols à accumulations calcaires développés au sein des matériaux sableux du complexe côtier de la Tunisie septentrionale, en prenant pour exemple le profil LEB 5 (fig.1) développé dans les plages à Cardium du Tyrrhénien, l'organisation micromorphologique des principaux horizons est la suivante :. * pour la description des lames minces, nous nous sommes référés au Handbook for SoilThin Section Description, Wain Research Publications, International Society of Soil Science, 1985. 71 Ho~izon A La microstructure est pellicula1re avec ped sphéroïdal granulaire : le degré de pédalité est développé le squelette est essentiellement constitué de grains de quartz (40 à 50 %) enrobés d'une gangue argileuse les grains sont de couleur grisâtre (voilés), de forme anhédrale, arrondis et émoussés. L'assemblage plasmique est de type squelsépique de nombreux (20 à 30 %) méso- et macrovides d'entassement (30 à 1000 lI), incurvés à doublement incurvés apparaissent entre les grains de quartz. Les lithoreliques de croQte calcaire (0,2 à 2 mm) qui correspondent aux accumulations calcaires les plus indurées et les plus denses (pellicules rubanées, dalles, fragments de croQte... ) présentent un cortex d'altération argilo-ferreux (particules argileuses et oxydes de fer), qui, à l'oeil nu, donne l'aspect terreux et sali à l'intérieur des poches de dissolution des fragments de croQte. Leur taille varie de quelques centimètres à quelques dixièmes de millimètre jusqu'aux sphérolithes de calcite réparties çà et là dans l'horizon (calcite microcristallisée de 20 à 100 II de diamètre environ). Horizon Kh Les grains de quartz occupent ici une place également importante. Localement, le plasma argileux se concentre dans des zones plus denses, plus rougeâtres. Par rapport à l'horizon A, on assiste globalement à "l'envahissement" du squelette quartzeux par une matrice argileuse rougeâtre. L'assemblage plasmique reste de type squelsépique. Des cutanes de tension et des néocutanes liés aux parois des nombreux vides apparaissent. * La matrice pulvérulente est principalement constituée de sphérolithes de calcite microcristallisée (20 à 100 lI) pris dans une gangue rougeâtre (oxydes de fer et argiles). Des reliques de croQte calcaire et quelques quartz sont également observés à ce niveau. * Certaines reliques de croate montrent un aspect peu dense, très poreux elles sont constituées par un cristalliplasma micritique « 4 lI) -calcite microcristallisée- à partir duquel semble s'individualiser, puis se détacher les sphérolithes de calcite. * Des pseudomycéliums calcaires apparaissent isolés de la matrice argilo-ferrique, localisés dans la microporosité interagrégats. Horizon laminaire (KI) Cet horizon, très dense, avec peu de quartz, se montre constitué par un empilement de strates de calcite très finement microcristallisée (micrite) diversement colorées il présente une grande analogie avec les pellicules rubanées. 72 Dalle calcaire (KCr) En lame mince, elle se montre constituée par une masse micritique très dense avec de rares quartz localisés. De nombreuses fissures se recoupent et semblent "disloquer" le matériau~ CroQte calcaire (KCr) Le matériau se montre constitué par un assemblage de plages plus ou moins denses et colorées, rougeâtre à rouge délavé. Les plages les plus denses sont remplies de quartz ,fragmentés, corrodés, aux bords plus ou moins anguleux recouverts de calcite microsparite). A côté de ces plages, des zones plus poreuses et plus claires présentent de nombreux vides, parfois allongés, remplis de calcite en aiguille (lublinite) avec relativement moins de quartz. BncroQtement calcaire (Ke) Au microscope optique, le matériau très complexe, présente un fond matriciel au cristalliplasma micritique rempli de vides où la calcite semble recristalliser sous des faciès très variés (sparite, aiguilles... ). Horizon Cca Divers processus de calcitisation peuvent être reconnus par observations en lames minces, telle la calcitisation micritique ou en aiguille dans la microporosité, ou l'épigénie des quartz qui dans ·la masse de l'horizon laisse la place à des plages micritiques. VIII.2 Observation au microscope électronique à balayage (M.B.B.) L'observation au microscope électronique à balayage (*) de nombreux agrégats métallisés, correspondant aux différents horizons précédemment décrits, nous permet de préciser quelques faciès de calcite microcristallisée dans ces derniers ainsi que dans les traits pédologiques révélés par les observations morphol-ogiques (macro- et mi·cromorphologie). Elle nous permet également d'appréhender quelques processus de transformation en cours au sein de ces accumulations calcaires (particulièrement par phénomène d'épigénie) et grâce à la microanalyse microsonde- faite simultanément à l'observation, d'approcher l'ambiance physico-chimique et le cadre d'évolution géochimique de ces dernières (BLANCANEAUX, 1989). C'est plus particulièrement dans les zones de transition des différents faciès de l'accumulation calcaire (pellicules rubanées, dalles, * Laboratoire de Pétrologie de la Surface, ORSTOM Ateliers de Bondy, 1987 73 croUtes, encroUtements, nodules, amas, taches, pseudo mycéliums ... ). que les observations ont été mul tipliées et que les analyses à la microsonde ont permis de préciser les transformations en cours. La cristallisation de la calcite (microcristalline) est observée sous des formes et des tailles variables qui paraissent être en relation très étroite avec les caractéristiques physiques (texture, porosité... ). des différents faciès d'accumulations calcaires, et des matériaux au sein desquels elles s'individualisent. c'est ainsi que 11 La ca1ci te spari tique, de taille supérieure à 10 1.1, qui comporte un faciès de calcite en aiguilles appelé parfois 1ub1inite est fréquemment observée dans la porosité de la croate calcaire, dans les nombreux vides des encroatements calcaires ainsi que dans les fissures et dans les poches de dissolution "microkarstiques" de la croUte calcaire. Ces aiguilles de calcite avec leur arrangement désordonné présentent parfois des formes analogues aux nids de pie signalés par POUGET (1980). Les aiguilles de ca1ci te sont également présentes dans la porosité interagrégats. Des formes "flexueuses" de précipitation de calcite considérées par ESWARAN et SHOBA (1981) comme le résultat d'accumulations biogénétiques dues aux champignons, ont été également observées dans les micropores de la croate calcaire. La ca1ci te en aiguilles qui suppose une vitesse de cristallisation très rapide dans des solutions fortement sursaturées peut se produire dans les macropores (diamètre supérieur à 10 1.1) où l'évaporation est intense et où la diffusion est rapide vers la microporosité (diamètre inférieur à 0,2 1.1). Ces conditions sont réunies essentiellement dans les niveaux les plus poreux de la croUte calcaire. 11 La calcite micritique de taille inférieure à 4 1.1 a été observée sous deux faciès principaux distincts : La ca1ci te en bâtonnets constituée de petits cristaux (jusqu'à 2-3 1.1) allongés reste présente en abondance dans la forte porosité des fragments de croate en voie de dissolution. Les bâtonnets, de formes plus ou moins aplaties ont des tailles variables ; leur arrangement est désordonné. Ils sont également rencontrés dans les sphéro1ithes de calcite et dans la porosité de la matrice pulvérulente de l'horizon Kh. Ils n'ont pas été observés dans la croQte calcaire compacte, ni dans les dalles les plus dures. - La calcite en rhomboèdres est le faciès le plus répandu de la calcite micritique. Les microcristaux, de tailles variables, fréquemment de l'ordre du micron ont une structure géométrique plus ou moins nette suivant les faciès d'accumulations calcaires qu'ils constituent. 74 C'est ainsi que dans les dalles compactes, les pellicules rubanées, ainsi que dans les croates calcaires les plus indurées, ils présentent des formes géométriques très nettes, anguleuses. Dans ces faciès, ,les cristaux de 1 à 5 p apparaissent très fortement imbriqués les uns aux autres, ce qui assure une grande cohésion d'ensemble au matériau. Des structures analogues correspondant à la calcite primaire, ont été reconnues par RICHE et al. (1982) au sein de roches calcaires saines au Brésil (région d'Irécé, Bahia). Dans les niveaux sous-jacents moins indurés tels que les encroatements calcaires nodulaires ke ainsi que dans la matrice pulvérulente des encroatements massifs plus ou moins friables, on reconnaît également l'organisation micritique, rhomboédrique; toutefois, les microrhomboèdres paraissent disjoints et présentent sur leurs bordures et leurs faces, des microcavités de dissolution ; les faces externes paraissent taraudées par des micropores. A très fort grossissement, le cristalliplasma micritique montre qu'à partir des faces de dissolution des microsphérolithes de calcaire semblent s'individualiser puis se détacher. L'organisation d'ensemble fait ressortir l'aspect de "fonte" globale des rhomboèdres soumis à une dissolution de bordure et des faces, ce qui entraîne une diminution de la cohésion d'ensemble. Il y a "affaissement" des structures géométriques à mesure que diminue l'induration de l'accumulation calcaire et que l'on passe aux matériaux pulvérulents. Ces structures géométriques émoussées se retrouvent aussi dans les gaines calcitiques qui enrobent les grains· de quartz dans les zones où la cronte calcaire est en voie d'altération. Ces gaines de calcite micritique apparaissent, à très fort grossissement, constituée de microrhomboèdres disjoints, en forme "d'éboulis" ; les cristaux se séparent, la porosité croît, la consistance est pulvérulente. De telles figures caractérisent les encroatements massifs, friables et peu friables, ainsi que les zones d'altération de la cronte calcaire où la consistance devient poudreuse. Dans certains profils de sols à accumulations calcaires, les horizons d'encroatements nodulaires (Ke) sont parfois remarquablement développés. Il en est ainsi dans la mollasse astienne qui couvre de larges surfaces dans la péninsule du Cap Bon. Dans ces matériaux sableux très fossilifères, l'individualisation très nette de macronodules calcaires constitués par l'assemblage de petits polyèdres reste le fait le plus saillant (BLANCANEAUX et al., 1987 ; HOUMANE et al., 1988). L'examen au M.E.B. de ces petits polyèdres montre qu'ils sont' eux-mêmes constitués par un assemblage d'éléments nodulaires atteignant en moyenne 50 p, disjoints. Chacun de ces micronodules se révèle être en réalité le résultat d'un amalgame désordonné de baguettes de calcite enchevêtrés les unes dans les autres pour former des pelotes de calcite. Ces baguettes sont plus ou moins reliées entre elles par des barreaux intermédiaires 'qui contribuent ainsi à assurer une certaine cohésion à l'ensemble. Il ressort toutefois d'un tel échafaudage ultramicroscopique une micro- et ultramicroporosité intranodulaire extrêmement forte. A plus fort grossissement, ces baguettes de calcite se mqntrent elles-mêmes constituées d'un 75 assemblage de "fibrilles de. calcite" -diamètre de l'ordre du . micron- plus ou moins torsadées à la manière d'une fibre. Ces fibres calcitiques sont plus particulièrement développées à la périphérie des micronodules calcaires où elles ont tendance à s'articuler entre elles pour constituer des "ponts", ce qui contribue également à la cohésion de l'ensemble et à la consistance globale du nodule ; .toutefois, en de nombreux points, cette cohésion demeur~ très fragile et le choc des électrons lors de l'examen à très fort grossissement focalisation du faisceau d'électrons- est suffisant pour rompre ces échafaudages. ' Toutes ces formes' allongées (baguettes, fibrilles, fibres ... ) de cristallisation de la calcite rendent compte d'un milieu extrémement poreux et· très riche en calcaire où les alternances rapides de phases de dissolution et de dép6t créent des conditions favorables à la précipitation des cristaux et à une ,vitesse de croissance élevée de des derniers. A 'la base de ces horizons ke, dans les horizons Cca, des figures d'épigénie calcaire ont été observées, notamment celles des quartz épigénisés par la calcite. Ce phénomène se produit dans un matériau carbonaté constitué par un assemblage de micr0rhomboèdres émoussés de calcite micritique, plus ou moins disjoints avec des aiguilles de calcite dans la microporosité intercristalline. L'ensemble du matériau se caractérise par une consistance poudreuse et pulvérulente. Ce phénomène d'accumulation calcaire par épigénie déjà reconnu par de nombreux auteurs, entre autres, NAHON et al. (1975), MILLOT et al. (1977), RUELLAN et al. (1977), BECH et al. (1980), et en Tunisie même par DELHOUME (1980) ,TRUC et al. (1985), ABDELJAOUAD et al. (1987) a été plus particulièrement observé et analysé dans les altérations de matériaux marno gréseux aptien de la dorsale tunisienne (jebel Bargou) , BLANCANEAUX (1989). Ces matériaux se caractérisent par une alternance de bancs gréseux plus ou moins calcaires, de bancs marneux feuilletés calcarifiés, et de filons et de plages de carbonate de calcium pulvérulents. Les observations morphologiques de terrain, puis microscopiques (loupe binoculaire, microscopies optique et polarisante) et ultramicroscopique (M.E.B.) couplées aux microanalyses à la microsonde faites par balayage des échantillons ont révélé la transformation progressive du matériau gréseux puis grésocalcaire en un matériau argileux de plus en plus carbonaté. D'une façon générale, les principaux constituants présents sont affectés à des degrés croissants au fur et à mesure de l'évolution/altération par l'élément Ca. C'est ainsi que: 'Ir les grains de quartz libérés par l'altération des filons gréso-calcaires et reconnus dans tous les stades d'évolution et dans tous les échantillons analysés sont soumis à une intense calcitisation ; elle se remarque soit par des recouvrements de calcite en cristaux de formes et de tailles variables, soit par la précipitation de calcite dans la microporosité de dissolution des quartz (la calcite semble se nourrir des quartz). 76 La microana1yse confirme ces observations en montrant la trans formation progressive de ces quartz et leur remplacement par la calcite (épigénie des quartz par la calcite). *les feuillets argileux qui constituent la matrice du matériau marno-ca1caire au contact des bancs gréseux présentent une ca1citisation de bordure et interfo1iaire. La précipitation et la cristallisation de la calcite se font sous des formes diverses qui apparaissent en relation étroite avec la microporosité du milieu. La microana1yse couplée aux obser vations microscopiques et aux analyses minéralogiques confirment les variations dans la prépondérance de l'élément Ca au fur et à mesure de la calcitisation des argiles (Epigénie des argiles par la calcite). A mesure de l'altération et de la calcitisation croissante du matériau gréso-marneux, l'évolution minéralogique des argiles tend vers le pôle smectitique. L'argilisation et 'la calcitisation s'accompagnent d'une "smecti tisation" globale du matériau. *la matrice carbonatée des plages et des filons poudreux et pulvérulents de carbonate de calcium subit elle-même des transformations. Elle présente des aspects "floconneux" de calcite micritique « 4 p), en rhomboèdres plus ou moins émoussés, ou des formes allongées de recristallisation de calcite microsparitique qui s'effectue dans une micro- et ultra microporosité inter- et intracrista11ine. Ces figures de recrista11isation restent soumises aux alternances de périodes de dessication et d 'humectation qui déterminent les conditions de dissolution/précipitation d'un milieu très poreux où l'ambiance physico-chimique est saturée en Ca. Les faciès de recrista11isation sont par ailleurs fortement conditionnés' par la structure lithologique du ma tériau originel (filons, lits plus ou moins parallèles, alternances de bancs durs et tendres, variations textura1es ... ) qui oriente la dynamique des solutions carbonatées percolant dans le sol. VIII.3 Essai de synthèse des observations morphologiques (macro- et micro-) et des données de la microanalyse et discussion Les différentes formes de cristallisation de la calcite reconnues par observations microscopiques, de même que la taille des cristaux qui sont caractéristiques des différents faciès de l'accumulation calcaire, semblent être essentiellement sous la dépendance très étroite des propriétés textura1es des horizons ; et plus particulièrement, de la porosité ; elle conditionne en effet la plus ou moins grande rapidité des phases de dissolution et de dépôt. C'est ainsi que la calci te en aiguilles ou en b§tonnets se manifeste toujours dans les horizons très calcaires, les plus poreux où la forte macroporosité favorise une évaporation très intense ainsi qu'une diffusion rapide dans la microporosité. La vitesse de cristallisation de la calcite à partir de solutions fortement sursaturées en Ca serait donc élevée dans une telle ambiance physico-chimique. La calci te en rhomboèdres est 77 particulièrement reconnue dans les niveaux les plus indurés . . (crofite compacte, dalle... ) où la diffusion des soluti,ons. de '\ ca1cite proches de la saturation se fait lentement, les équilibres étant longs à s'établir à travers la microporosité (0,2 pl. La vitesse de cristallisation de la calcite serait donc très lente dans une telle ambiance physico-chimique. A mesure que décr01t la dureté des faciès d'accumulations, dans les encroOtements calcaires plus ou moins friables, on assiste à un "affaissement" des structures géométriques, à un "émoussement" des formes, ,à une dissolution 'de bordure des rhomboèdres qui, en se disjoignant créent une augmentation de la microporosité du milieu ; la diffusion plus rapide des solutions riches en c~lcite provoque alors la recristallisation des cristaux de formes allongées et de tailles variables (aigui11es ...etc.). D'autres facteurs pourraient intervenir sur la taille et la forme des cristaux de calcite tels que l'influence du système racinaire (POUGET, 1980), la présence d'ions étranger (Mg) et de composés organiques (DURAND, 1959). Les observations microscopiques faites dans les différents faciès d'accumulations calcaires rendent compte, à des degrés divers suivant ces derniers, des transformations géochimiques et microcrista11ines en cours au sein des matériaux. Globalement, trois niveaux de transformations peuvent être dégagés dans les profils de sols, à savoir : 1) Les horizons meubles supérieurs, plus ou moins riches en fragments de crofite calcaire (horizons A et Kh) ; 2) Les accumulations calcaires indurées (dalle avec pelli cule rubanée, crofite compacte) 3) Les encroOtements calcaires, massifs, plus ou moins friables et les encrofitements nodulaires (Ke). 1 - Dans les horizons meubles supérieurs A et Kh, plus ou moins riches en fragments de crofite calcaire, on assiste à la 1itho1yse (RUELLAN, 1970) de ces dernières. La très forte porosité (macro- et microporosité fissura1e), la présence d'un système racinaire bien développé, la libération d'une quantité importante d'acides organiques, font que la terre fine de l'horizon A est peu calcaire et que l'on ne trouve généralement pas à ce niveau de figures de recrista11isation secondaire de la calcite. L'ambiance physico-chimique étant celle d'un milieu plutôt calcique que calcaire. La tendance globale est à la lixiviation des carbonates de calcium. La dissolution des fragments de crofite, dont la structure feuilletée est plus ou moins conservée, s'observe plus nettement encore au niveau de l'horizon Kh. Les fragments de crofite, plus poreux, montrent de très nombreux golfes de dissolution où s'insèrent les racines. 78 La microscopie électronique rend compte, dans cette microporosité, de formes allongées de recrista11isation de la calcite (b§tonnets ou aiguilles). Le milieu, plus riche en calcaire, la porosité enco"re très importante, la diminution du taux en matière organique sont autant de facteurs qui permettent la recrista11isation secondaire de la calcite elle se fait essentiellement dans une ambiance physico-chimique de milieu très poreux et très calcaire, sous la forme de pseudomycéliums intimement associés à la porosité fissura1e interagrégats ou biologique, et plus particulièrement dans les galeries racinaires. Le système racinaire joue à ce niveau un rôle fondamental, déjà souligné par POUGET (1980). Il agit en favorisant alternativement, soit la dissolution du COsCa en augmentant la tension en COz (respiration des racines et minéralisation de la matière organique), soit la précipi tation des carbonates dissous en augmentant la concentration des solutions (évapotranspiration). Le bilan global restant toutefois à un départ de calcaire essentiellement par dynamique latérale au-dessus des accumulations les plus indurées. l 2 - Dans les accumulations calcaires les pius indurées, dalles avec pellicules rubanées, croates compactes, constituées par une masse très dense de calcite microcrista11isées (micrite rhomboédrique), les mécanismes de transformation sont très lents à s'établir dans un milieu où l'ambiance physico-chimique est très calcaire, peu poreux, et où les racines sont quasiment absentes elles se localisent au réseau de fissures qui traversent les dalles. 3 - Dans les encroOtements calcaires sous-jacents ainsi que dans les horizons RCa d'accumulations calcaires, on assiste aux transformations diverses des formes microcrista11ines de la ca1cite dissolution de la micrite rhomboédrique" avec "effacement des structures géométriques ", augmentation de la microporosité, recrista11isation de la calcite sparitique en aiguilles de tailles variables dans les lumières de la porosité, figures d'épigénie calcaire plus particulièrement visibles dans les horizons calcaires de profondeur RCa. CORCLUSIORS GERERALES Les observations morphologiques effectuées à l'échelle du terrain ont montré la généralisation des accumulations calcaires dans les différents matériaux géologiques de la Tunisie centrale et septentrionale; qu'il s'agisse de matériaux géologiques pris au sens de roche en place ou de roches-mères issues de remaniements superficiels de la roche géologique ; la roche-mère étant alors déjà un matériau altéré. L'élément Ca tend dans certaines conditions à envahir tout le paysage géomorpho pédologique régional. 79 Toutefois, si d' une ~açon' générale les principaux faciès d d'accumulations, de même que leurs organisations tant verticale que latérale - sont reconnus dans tous les matériaux, deux grands ,types d'accumulations, peuvent être globalement différenciés suivant la prédominance de l'un des deux facteurs majeurs ayant contribué à la concentration du calcaire au s'ein des matériaux d'accueils, à savoir la sédimentation (marine ou continentales) et la pédogénèse. C'est ainsi que dans les' formations marines tyrrhéniennes (BLANCANEAUX et al., 1987), la sédimentation dans un milieu de type lagunaire, tranquille et peu profond, liée à la fluctuation à faible profondeur d'une· 'nappe phréatique, a permis la concentration du calcaire au sein des dépôts. Les observations micromorphologiques montrent qu'à cette phase sédimentaire se surimpose, dès la constitution du dépôt, une évolution de type pédogénétique englobant l'ensemble des processus qui se développent à l'intérieur même du "profil calcaire au départ non différencié" et qui sont régis par les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du milieu. Interviennent ici en premier lieu les caractéristiques hydrodynamiques du matériau d'accueil -percolation, évapotranspiration, dessication- essen tiellement sous la dépendance de sa nature texturale (porosité) et de sa position topographique (présence de nappe ?) en second lieu se manifeste l'activité de la végétation et des micro-organismes (plantes, algues, champignons ... ) qui jouent un rôle majeur dans les actions diagénétiques en milieu vadose. Mais chaque phase de dépôt sert de départ à une évolution pédogénétique où le milieu subit, dès que les conditions le permettent en fonction des caractéristiques précédemment évoquées, tout un ensemble de transformations -y compris l'épigénie- qui peuvent aboutir à la constitution d'une "roche calcaire" monominérale et par diagénèse à la lithification de la dalle. Les cycles climatiques qui se sont succédés au cours du quaternaire avec alternance de phases Pluvial/Catapluvial/ Interpluvial/Anapluvial, ont conditionné les concentrations calcaires au sein des dépôts. Durant les périodes catapluviales (érosion), de même que lors des transgressions marines, ce sont les processus sédimentaires qui prédominent l'évolution pédogénétique se faisant par contre prépondérante durant les périodes de stabilité. Cette pédogénèse qui se traduit par une différenciation plus ou moins nette des faciès de l'accumulation calcaire, se manifeste par une mobilisation actuelle plus ou moins active du carbonate de calcium. Les observations micromorphologiques et les données simultanées de la microanalyse nous ont permis d'en préciser certains aspects et ont contribuées à mieux cerner le cadre physico-chimique et l'ambiance' géochimique régnant au sein de matériaux divers au cours du processus évolutif de l'accumulation calcaire. 80 IX ESSAI DE CHRONOLOGIE QUATERNAIRE DES ACCUMULATIONS ET/OU REDISTRIBUTIONS CALCAIRES EN TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE IX.1 Rappel des grandes phases climatiques quaternaires en Afrique du Nord et en Europe Durant le quaternaire, le bassin méditerranéen a subi des variations climatiques caractérisées par des' alternances de périodes pluvieuses et de périodes sèches. Des essais de corrélation entre les étages climatiques quaternaires en Europe et en Afrique du Nord font ressortir un certain parallélisme entre les quatre grandes glaciations (Gunz, Mindel, Riss et Würm) et les quatre grandes phases pluviales reconnues au Maroc (RAYNAL, 1961). Tableau de correspondance entre les étages climatiques du quaternaire en Europe et en Afrique du Nord (phases pluviales reconnues au Maroc) Europe Phases pluviales Glaciations au Maroc FLANDRIEN RHARBIEN Würm III SOLTANIEN Würm II Quatrième Pluvial Würm l : Riss 2 OULJIEN Interglaciaire Quatrième Interpluvial RISS-WURM TENSIFTIEN RISS Troisième Pluvial Interglaciaire Troisième Interpluvial MINDEL-RISS AMIRIEN MINDEL Deuxième Pluvial Interglaciaire Deuxième Interpluvial GUNZ-MINDEL GUNZ II SALETIEN Premier Pluvial Premier Interpluvial GUNZ l MOULOUYEN Pluvial ancien CALABRIEN MOGHREBIEN Transgressif 81 Une certaine correspondance a par ailleurs pu être établie entre les phénomènes climatiques et eustatiques, ~vec toutefois un certain décalage entre ces deux phénomènes. En effet, durant les périodes glaciaires, l'immobilisation d'une masse d'eau considérable entraîne l'abaissement du niveau marin (régres sion) mais cet abaissement se produit avec un certain retard sur le changement climatique ; retard dll au temps considérable mis à la glaciation des eaux de mer par rapport au refroi dissement continental plus rapide et correspondant au Pluvial. A cause de ce décalage, les "remblaiements qui coincident avec les débuts.des pluviaux peuvent se produire alors que les niveaux de base sont encore relativement élevés, ce qui influe sur les niveaux des nappes phréatiques et qui par conséquent joue un rôle majeur dans les phénomènes d'encroatement calcaire de nappe. Cela peut être mis en évidence non seulement dans les domaines côtiers de la Tunisie septentrionale et orientale (Cap Bon>, mais également en Tunisie centrale de très nombreuses coupes montrent en effet que les phénomènes d'encrolltement calcaire ont été contemporains ou immédiatement postérieurs à la mise en place des matériaux. En Tunisie septentrionale et côtière, les "crolltes calcaires" paraissent bien s'être formées en phases post pluviales et semblent contemporaines des régressions marines. A chacune des glaciations d'Europe correspondait donc en Afrique du Nord un Pluvial qui se traduisait par une augmentation de la pluviométrie, une baisse relative de la température et la colonisation de la surface du sol par la végétation cette dernière favorisant par son rôle très important dans la pédogénèse la mobilisation du calcaire, mais également la stabilité du sol; c'est la période Biostasique qui s'oppose aux périodes Rhéxistasiques des interpluviaux. Le climat s'assèche au fur et à mesure que les pluviaux évoluent vers les interpluviaux ; la végétation tend à se raréfier ; le sol est alors sujet à la dégradation et à l'érosion. C'est alors que les croates calcaires paraissent se former pour figer les modelés. Les conséquences de ces cycles pluviaux-interpluviaux sur la morphologie,le façonnement du relief, le transport et le dépôt des matériaux arrachés, ont laissé des traces nettes dans le paysage actuel. Il en résulte que plusieurs phases d'encroa tements calcaires, plus ou moins intenses et plus ou moins longues, se sont succédées durant le quaternaire au cours des différents cycles climatiques constitués chacun d'un maximum humide ou pluvial, évoluant progressivement vers un maximum sec ou interpluvial , ceux-ci séparés l'un de l'autre par des phases de transition: catapluvial et anapluvial. C'est plus particulièrement durant le quaternaire moyen que ces accumulations carbonatées semblent s'être produites avec la plus grande intensité. Elles ont par la suite conditionné 82 l'évolution des couvertures pédologiques et déterminé la . configuration géomorphologique des paysages naturels de la Tunisie centrale et septentrionale tels qu'ils apparaissent de nos jours. Ces différentes formations encroo.tées ayant elles mêmes été soumises à des remaniements et plus ou moins démantelées par les différentes phases d'érosion et de creusement qui se sont succédées postérieurement à leur mise en place depuis le Villafranchien. IX.2 Essai de chronologie quaternaire des accumulations calcaires dans le domaine côtier de la Tunisie septentrionale (exemple de la péninsule du Cap Bnn) La géologie et la géomorphologie du Cap Boh sont relativement bien connues et "1; e:xistenèe de mers qùat'èh18ires (Tyrrhénien) ont par ailleurs servi de ~epères poti~ 1. ~àti~ion des différentes formations encroQtées quO, ony obsèrve .'({:ASTAN'{~ 1953 : GROSSE, 1969 :COLLEUIL, 1916 ; FOURNET, '1982: PASKOFF et sAN'LAVILLE, 1983 ; BLA:NCANEAÙX et al. , 1987). Une coupe Ouest-Est de la péninsule depuis la ceinture burdigalienne qui entoure le djebel Abderrahmane; jusqu'à la mer offre la succession simplifiée des formations géologiques suivantes et des accumulations carbonatées correspondantes. *Burdigalien : il s'agit de calcaires durs, riches en Pecten correspondant aux mers burdigaliennes du Miocène inférieur. Ces calcaires montrent, en surface, une remobilisation des carbonates de calcium avec reprécipitation sous forme de strates indurées, parfois rubanées. *Vindobonien (Helvétiefi et Tortonien indifférenciés) et Pontien. Ces fôrrhations du Miocène supérieur correspondent aux mers et ati~ lagunes èntourant les massifs inontâghèux éfûi se plissent. Dàhs lé dômainê "ê6fttinefttaii, du Câp Bbn, . iis .sont rep:i:'6aentêe pat' les ï\\arnos êt lèS ëâbles dé St;)mêâ égalernênt plissés. Des indices de remobilisation du cale~ir& iapy 4. l'amont du paysage~ ·ausein des marnes sont observés tandis qu 'Uné recalcarification secondaire dès sables est importante. On n'observe toutefois pas d~ "croo.tes êâlcaires" dans ces matériaux. *Plaisancien et Astien, correspondant aux mers du Pliocène dont le faciès astien est caractérisé par une mollasse sableuse, jaune très fossilifère ; elle constitue les grands plateaux (110 m d'altitude), aux allures de glacis faiblement inclinés vers l'Est (El Mida, Oum Doui1, Tamerzat, Nekla-Ska1ba... ), tous coiffés par une épaisse croate calcaire (GROSSE, 1969 BLANCANEAUX et al. 1987). Par analogie avec cequé l'on trouve ailleurs en Afrique du Nord, la formation de ces encroo.tements calcaires est attribuée au Villafranchien moyen (Moulouyen ?)_. On sait par ailleurs, qu'à cette époque, il y a environ 2 M.A., une décarbonatation importante jouait sur les reliefs, que des croo.tes calcaires s'établissaient sur les glacis avec des encroo.tements calcaires de nappe dans les plaines et en bas de versants. 83 *Tyrrhénien la séquence tyrrhénienne de la formation tunisienne (Rejiche) présente un modèle schématique d'un cycle eustatique marin. Elle rend compte non seulement de la paléogéographie quaternaire de la péninsule mais également de son évolution structurale elle renseigne sur le caractère aléatoire d'une corrélation altimétrique qui pourrait être établi par de simples observations ponctuelles de terrain. En effet, les manifestations récentes de la néotectonique quater naire (COLLEUIL, 1976) et les déformations très importantes (surtout dans le versant Sud-oriental du jebel Abderrahmane dans la région de Nabeul) qui en ont résulté ont très considérablement modifié la construction d'une plate-forme mise en place par le simple mécanisme eustatique de la mer. Cette séquence se caractérise par : une phase de transgression, constituée de dépôts détritiques grossiers et de fossiles marins à coquilles épaisses. Ce sont les plages à Cardium et Pectoncles dites "de l'intérieur" par opposition aux plages plus récentes et plus proches du rivage actuel. Leur altitude est comprise entre 20 et 25 mètres ; la faune qu'elles renferment est caractéristique des eaux chaudes (mer du Holstein ?). Ces formations seraient datées du Tyrrénhénien l (ancien) qui correspondrait à l'interglaciaire Mindel-Riss séparant les deuxième (Amirien) et troisième (Tensiftien) Pluvial reconnus au Maroc. une phase de régression -régression tyrrhénienne correspondant vraisemblablement au Riss. C' est à la fin de cet épisode glaciaire d'Europe (Tensiftien ou troisième pluvial) que les encroOtements calcaires se seraient formés au sein de ces plages. Ces dernières renferment en effet, à des profondeurs variables mais relativement faibles (toujours inférieures à 2 mètres) des accumulations calcaires, épaisses dont les nombreux faciès et leurs variations tant verticales que latérales ont été décrites (BLANCANEAUX et al., 1987). une phase de stationnement reconnaissable par ses conglomérats riches en strombes (strombus Bubonius) intercalés de sables grossiers c'est la plage à Strombes, située à une altitude moins élevée (12-13 ml. Cette formation serait contem poraine de l'interglaciaire Riss-Würm qui correspondrait au quatrième interpluvial. une phase de régression immédiatement postérieure régression préouljienne- correspondrait au pré-soltanien (ou Würm l ou Riss II). Lors de son retrait, la mer aurait alors abandonnée une succession de strates sableuses plus ou moins grossières et riches èn grands peetoncles et aussi en Cardium d'où les sables· fins oolithiques ont été vannés au vent pour constituer la dune du cordon côtier que l'on peut suivre parallèlement au rivage actuel, particulièrement depuis Korba jusqu'à Kelibia. La consolidation dunaire, son encroOtement calcaire, sa fossilisation, se sont effectués immédiatement et très rapidement -rôle des embruns- ce qui donne une idée sur la vitesse de formation des crontes calcaires, après sa mise en place si l'on tient compte de l'état de fraîcheur actuel du relief de cette dune qui, sans sa "carapace calcaire" 84 protectrice, aurait été considérablement démantelée par les· phases de creusement et d'érosion postérieures. L'examen des photographies aériennes au 1/25.000 faites pour la partie Nord orientale de la péninsule rend compte d'autre part du rôle extrêmement important joué par cette dune, non seulement dans la morphologie de la p1ateforme, mais surtout dans la genèse des accumulations calcaires au sein de ces matériaux du complexe tyrrhénien. En effet, ce cordon dunaire consolidé a constitué un véritable barrage naturel aux eaux d'écoulement particulièrement riches en bicarbonates issues des reliefs montagneux occidentaux dominants. Cet effet de barrage a eu pour conséquence l'accumulation de ces eaux saturées (en Ca) dans toute la plaine côtière tyrrhénienne avec pour corollaire, une remontée du niveau de la nappe phréatique et une fluctuation de cette dernière plus ou moins proche de la surface i ce phénomène étant lui-même favorisé par un niveau de base général des écoulements encore relativement élevé. Ces matériaux tyrrhéniens par ailleurs très filtrants (sables) et riches eux-mêmes en calcaire biologique (débris de coquilles, etc... ) se sont donc très rapidement encroo.tés. Cet encroOtement calcaire de nappe qui' aurait commencé dès la fin de la régression tyrrhénienne, se serait donc poursuivi lors de la régression pré-ou1jienne (Pré soltanien ou Würm I). *Conclusion Ainsi donc, dans la péninsule du Cap Bon, les "croo.tes calcaires" se seraient formées entre la période de régression de la mer mo11assique astienne (Pliocène, Villafranchien moyen, il y a environ 2 H.A., au-delà de laquelle on n'en trouve plus trace, si non quelques· indices de remobi1isation des carbonates), et la régression pré-ou1jienne ou pré-so1tanienne correspondant au Würm I. Les phases postérieures du Sol tanien (quatrième pluvial ou Würm II et III) et Rharbienne (Flandrien) jusqu'à l'actuel étant caractérisées par des creusements ou des remblaiements (formation rouge vif lors de la régression pré flandrienne) ces différentes phases de creusement et de remblaiement étant elles-mêmes liées aux fluctuations du niyeau de base lors des changements climatiques. IX.3 Bssai de chronologie quaternaire des accumulations calcaires dans le domaine continental de la Tunisie centrale et septentrionale IX.J.1 Les accumulations et/ou redistributions calcaires des massifs montagneux, des piedmonts et des' glacis (exemples des jebe1s Bargou, Semmama et M'ri1a) Au début des phases pluviales, l'augmentation de la pluviométrie sur les sols dénudés des reliefs a permis l'arrachement de grandes quantités de matériaux qui ont été transportés sur des distances plus ou moins longues. Partout où les conditions topographiques sont favorables, des crolltes et des encroo.tements calcaires s'observent dans ces matériaux, 85 pourvu que dans les reliefs dominants existe une source de ~~calc~ire ou que ces matériaux soient eux-mêmes riches en calcaire. La formation de ces accumulations calcaires suppose en effet la remobilisation du calcaire provenant de l'amont qui reprécipite parfois vers l'aval, ce qui justifie leur localisation préférentielle dans les zones à pentes plus faibles des piedmonts, mais surtout des glacis. *Dans les massifs montagneux de la Dorsale tunisienne (Jebels Kessera, Bargou, Serdj, Semmama, Chambi ... ), plusieurs niveaux d'accumulations calcaires différenciables par leurs caractères morphologiques et par leurs faciès, ont été reconnus et datés (COQUE, 1962 - JAUZEIN, 1957 - FOURNET, 1974). Certains de ces niveaux d'accumulations ont fait l'objet d'observations morphologiques détaillées dans la région des Jebels Bargou et Serdj, tant sur le ,terrain qu'au laboratoire (examens microscopiques de lames minces d'échantillons non perturbés microscopie électronique à balayage et microanalyse) , (BLANCANEAUX et HOUMANE, 1985, '1986, 1987, 1988 - TOUMI, 1988 - OUERFELLI, 1988). Le niveau le plus ancien reconnu, déjà identifié par JAUZEIN (1967) puis par FOURNET (1974) au SE du Jebel Bargou, dans la région de Ksar Lemsa, se présente sous la forme d'une brèche à matrice rose fortement cimentée par du calcaire. Il s'agit d'un dépôt homogène de 'cailloux calcaires emballés dans une matrice fine, jaune-rougeâtre, très calcaire. Cette formation extrêmement massive et dure atteint plusieurs mètres d'épaisseur. Elle a été depuis reconnues en de nombreux endroits en Tunisie tant dans la Dorsale qu'ailleurs (Souk El Khémis, Haute Vallée de la Medjerdah, Oued Zarga, Kef Chergui, Jebel Bargou, Jebel Ballouta... ). Ces dépôts sont rapportés à la base du Villafranchien. Ils sont habituellement surmontés de conglomérats intercalés de couches fines brun-rouges ou de sols châtains-rouges. Cette série bréchique à aspect d'éboulis est toujours coiffée par une dalle calcaire. Les faciès de l'accumulation calcaire dans cette série Villafranchienne sont variables suivant la nature des matériaux détritiques ou des dépôts conglomératiques ou bréchiques au sein desquels elle s'est effectuée. Les dépôts conglomératiques peuvent en effet se retrouver sous forme de strates intercalées dans des dépôts exempts d'éléments détritiques, qui ressemblent à des encrofttements calcaires massifs, compacts à ciment calcaire cristallin surmontés de feuillets zonaires épais, entrecoupés de petits filons de calcite. Parfois par contre les conglomérats groiziformes alternent avec des strates d'argiles calcaires rouges à brun-rouge (Jebel Ballouta). Il est donc très vraisemblable que la "Terra Rossa" que contient ce niveau du Villafranchien se soit elle-même formée à cette époque. s'il est admis que le climat du Villafranchien était humide, il devait donc être également caractérisé par des alternances de périodes froides et chaudes: ces dernières étant nécessaires à l'établissement d'une pédogénèse de type fersiallitique (rubéfaction). On doit donc admettre que dès le Villafranchien ancien une succession de phases d'encroQtements calcaires a pu jouer au sein des alluvions qui se mettaient en place, favorisées par cette alternance de cycles climatiques. 86 Par ailleurs, l'état de cimentation des dépôts et les types de· sols que l'on peut y rencontrer (sols rouges, fersiallitiques, sur Karst) indiquent que cètte période du Villafranchien ancien a connu des époques de, développement considérable de la Karstification. des reliefs calcaires, contemporain qe la rubéfaction. Au sommet des cirques Nord du Bargou, l'éclatement des calcaires aptiens sous l'effet du gel a entassé d'énormes blocs émoussés, de galets et de cailloux aux figures de gélifraction et de dissolution. Ces éléments se sont répartis en éboulis épais de quelques mètres, façonné en une sorte de glacis d'accumulation. L'individualisation des carbonates au sein de ces matériaux apparaît comme un encroatement calcaire blanchâtre à gris. Il peut rester massif et durci en croUte, surmonté alors d'une pellicule zonaire brun pâle à brun-gris, morcelée par le gel et en partie déblayée. Ce niveau d'accumulation calcaire, très riche en blocaille, pourrait être rattaché au Salétien (1). Mais c'est surtout entre 600 et 900 m d'altitude que l'on remarque dans la majorité des massifs montagneux de la Dorsale l'abondance d'éboulis de versant, de blocaille, emballée dans une gangue argilo-limoneuse et graveleuse de couleur jaune rougeâtre à rosée. Ces dépôts reposent juste en aval de Sidi M'Tir (Jebel Bargou) à 617 m d'altitude, sur les calcaires gris à patine jaune ou sur les marnes aptiennes. Ces dépôts se sont mis en place sous forme de coulées ou de cônes stratifiés où certaines couches ont un aspect de groize ; d'autres sont plus grossières et leurs cailloux et blocs peuvent porter des traces d'éclatement et des figures de dissolution. Ces conglomérats sont cimentés sur plusieurs mètres de hauteur par une accumulation dense de calcaire. Ce sont de véritables encroatements calcaires massifs, scellant la blocaille en pétrifiant la matrice rougeâtre et. rosâtre qui dérive des sols rouges fersiallitiques entraînés par démantèlement du Karst qui les surmonte. Le terme final est un encroUtement calcaire blanc à reflets rosés à la base, des alignements de . nodules calcaires (chandelles), durcis, cristallins, se fondent vers le haut des profils dans des "feuillets calcaires" plus ou moins ondulés et anastomosés. Leur couleur est jaune-brunâtre (10YR6/6). Au sommet, il s'agit d'une croate calcaire blanche (10YR8/2), brillante, recouverte d'une zonation plus ou moins épaisse (1 à 4 cm) à patine jaunâtre à jaune-brunâtre d'oxyde de fer. To~t cet ensemble encroQté serait attribué à l'Amirien. Les sols qui recouvrent ces formations sont généralement des Rendzines de couleur brune (10YR4/3) ou rouges, peu calcaire ou des sols fersia11itiques, rouges à encroQtement calcaire. Un niveau d'accumulation calcaire plus récent, remaniant les niveaux précédents est représenté dans la région du Jebe1 Bargou, en aval de Sidi M'Tir au lieu dit Krarouba Es Souda, à 520 m d'altitude ; il s'agit d'épandages de grosses blocailles de calcaire aptien plus ou moins roulées et de cailloux subanguleux emballés dans une matrice carbonatée très durcie, argileuse et 'grave1euse,brun très pâle (10YR8/3) à brun jaunâtre, où l'on remarque parfois des remaniements de la marne toute proche. Les blocs et les cailloux sont éclatés et portent des traces de gé1ifraction et d'altération ; ils apparaissent 87 patinés mais on n'y observe que peu de figures de dissolution. Ces formations font transition et sont raccordés aux glacis de ~ied~ont. Tous ces djpôts sont fortement encrofttés. L'accumulation calcaire se fait au sein d'une gangue argileuse très chargée Êm calcaire ; à la base des profils, des amas pulvérulents blancs se distinguent au sein d'une "torba". Quand le dépôt est plus grossier, ces amas sont remplacés par des cristaux de calcite qui enrobent les cailloux. Vers le haut du profil, l'encrofttement calcaire, blanc (10YR8/1) est épais de 40 à 120 cm en moyenne suivant la pente du terrain. Massif, il se subdivise vers le sommet en feuillets calcaires durcis, eux mêmes coiffés par une épaisse croate calcaire de couleur brun beige à brun très pâle (10YR8/3), passant localement à une dalle calcaire surmontée d'une pellicule rubanée, stratifiée, très dure, de couleur brun-beige clair qui se développe sur une épaisseur de 1 à 4 cm. Cette accumulation calcaire en croate ou en dalle se rapporterait au Tensiftien. Elle est toujours surmontée d'une Rendzine de couleur brun à brun foncé (10YR4/3). Le noircissement· occasionnel de l'horizon de surface, abondamment pourvu en matière organique, est postérieur à la mise en place et à la genèse de cette croftte. Les formations plus récentes correspondant au Soltanien, au Rharbien et à l'actuel ne présentent qu'exceptionnellement des accumulations calcaires pouvant être qualifiées de crofttes. Il s'agit essentiellement d'une remobilisation du calcaire au sein des dépôts il peut s'agir d'encroatements nodulaires ou d'accumulations calcaires diffuses. Les sols qui s'y développent sont le plus souvent des sols bruns calcaires, à encrofttements calcaires ; c'est le cas de la majorité des sols développés dans ces niveaux sur les marnes aptiennes du Bargou. Tous ces sols possèdent un horizon Cee brun-jaune clair. L'accumulation calcaire diffuse est abondante, plus ou moins épaisse. Sur les matériaux plus fins, elle surmonte un horizon à petits nodules calcaires,blanc-jaunâtres, friables et hétérométriques. La transition avec l'horizon B du sol peut se faire par l'inter médiaire d'un horizon très riche en pseudomycélium calcaire. *Mise en place des matériaux. Façonnement des piedmonts, des glacis et genèse des accumulations calcaires (EXemples des jebels Semmama et M'Rila). Au cours des périodes pluviales du quaternaire moyen, les cours d'eau ont transporté de grandes quantités de matériaux arrachés aux massifs montagneux dominants et les ont étalées plus ou moins largement dans le paysage ; d'abord sur les piedmonts, puis à l'aval de ces derniers. Le façonnement de glacis étagés a ainsi pu se produire par épandages de forma tions alluviales hétérogènes sur· des matériaux géologiques divers. Ces dépôts alluviaux ont subi à leur tour différentes phases de carbonatations qui se manifestent par des formes variées d'accumulations calcaires, soit continues (dalles, crofttes, encrofttements), soit discontinues (nodules, taches, amas). Le raccordement de ces différents niveaux de glacis encrofttés se fait par des versants d'érosion tapissés de colluvions d'âges divers. De très beaux exemples nous sont offerts dans les zones de raccordement des massifs montagneux (jebels Semmama et M'Rila) aux plaines situées à l'aval. 88 Ces glacis supportent généralement des sols Rendziniformes· ou Calcimagnésiques à profil calcaire très différencié. Mais suivant leurs tailles, les éléments grossiers ont été transportés plus ou moins' loin et sous des formes distinctes. C'est ainsi que les alluvions moyennes se sont largement réparties dans le paysage, tant sur les piedmonts qu'à l'aval de ces derniers, couvrant ainsi de très larges surfaces. Les alluvions plus grossières se sont mises en place par contre en ravinant localement les alluvions moyennes sous formes de chenaux longitudinaux. Les matériaux plus. grossiers se concentrent alors dans le paysage sous la forme d'anciens lits d'oueds creusés lors d'averses à caractère' torrentiel. Ces dépôts très grossiers recouvrent localement les alluvions moyennes ou fines. Il se trouve que c'est dans ces niveaux plus grossiers qu'apparaissent les accumulations calcaires les plus compactes, épaisses et continues (dalles, croates). Des études récentes dans le jebel Semmama (BONVALLOT et DELHOUME, 1978) et nos observations dans les glacis encroatés des jebels Semmama, Bargou et M'Rila, révèlent que la morphologie des faciès d'accumulations carbonatées apparaît en relation étroite avec la nature du matériau d' accueil et de sa position topographique. C'est ainsi que dans les alluvions grossières on observe le développement d'une crotîte calcaire conglomératique très compacte, très massive et très dure qui surmonte un encrofttement calcaire nodulaire ou tuffeux. Sous ces horizons, le calcaire s'individualise sous la forme d'amas et de nodules calcaires durcis plus ou moins abondants. Dans les alluvions moyennes, l'ensemble crotîte-encrotîtement tuffeux paraît moins compact, moins massif ; c'est surtout dans les zones de concentration en éléments grossiers qui traversent toujours ces alluvions hétérogènes que le calcaire semble s'être concentré au maximum conférant ainsi une compacité plus forte au matériau. Lorsque la granulométrie se fait plus fine, dans les alluvions sableuses dérivant des matériaux gréseux mio-pliocène, seul un encrofttement calcaire tuffeux subsiste avec des accumulations diffuses très abqndantes sous formes de taches, d'amas et de pseudomycélium. Ainsi donc il appara~t une relation très étroi te entre les faciès d'accumulations calcaires et les matériaux au sein desquels elle se développe. Une telle relation a été également observée dans les formations marines tyrrhéniennes du Cap Bon (BLANCANEAUX et al., 1987). Elle se traduit par ailleurs à l'examen microscopique et ultramicroscopique (microscopie optique et électronique, microanalyse) par des formes variées de cristallisation du calcaire en relation très étroitè avec les caractères texturaux (et les propriétés physiques qui en découlent) dès les premières phases 'de précipitation de cet élément (HOUMANE et al., 1988). Le développement des diverses accumulations carbonatées observées dans ces glacis peut être reconstitué en se calant sur les cycles climatiques établis en Afrique du Nord et correspondant à un maximum humide (pluvial) évoluant progressivement vers un maximum sec (interpluvial) en' passant par des phases de transition catapluviale et anapluviale (BONVALLOT et DELHOUME, 1978). 89 Après la mise en place des matériaux lors des pluviaux, ;~l'assèchement progressif. du climat lors des périodes catapluviales -mais périodes caractérisées par des alternances sécheresse/humidité fréquentes- a eu pour conséquence essentiel lement l'apport de carbonates dissous, issus des reliefs calcaires dominants, dans les eaux qui circulaient préférentiellement dans les alluvions grossières des anciens lits d'oueds mis en place lors des périodes pluviales. ces dépôts grossiers, à très forte macroporosité permettaient un cheminement rapide des eaux bicarbonatées. Lors des phases de dessication, favorisée par une très forte évaporation, les carbonates pouvaient précipiter et cimenter les alluvions grossières. Ainsi s'est mise en place, à la surface de ces dernières, une dalle ou une croate calcaire très épaisse, très compacte, englobant des cailloux, blocs ou galets subanguleux et surmontant un encroQtement calcaire moins compact. Ces lits d'éléments grossiers de même que leurs bordures ont donc été le siège d'une dynamique très rapide, longitudinale, du calcaire. Les alluvions moyennes situées entre ces lits d'alluvions grossières ont par contre été le siège durant cette même période catapluviale, d'une carbonatation moins intense et d'une dynamique plus lente du calcaire les quantités d'eau les drainant étant moins importantes et les écoulements se concentrant préférentiellement dans les lits aux alluvions grossières. Il en est résulté un encroatement calcaire moins compact avec des formes variées de redistributions du calcaire, discontinues (amas, taches et nodules). Le climat s'asséchant de plus en plus à mesure que l'on approche des périodes interpluviales, des incisions linéaires ont pu se produire sur les sols les moins encroQtés et plus ou moins dénudés ..Des inversions de relief se sont alors produites à ces époques, les parties les plus encroQtées et les plus résistantes à l'érosion qui correspondaient aux zones les plus basses (lits d'oueds) se retrouvant en position dominante (corniches) postérieurement aux phases de creusement. Des phases successives de carbonatation ont pu ainsi se répéter au cours des cycles climatiques du quaternaire. Ce schéma simplifié tel qu'il a été décrit précédemment se complique toujours par les apports de carbonates remis en mouvement par mise en solution du calcaire provenant des accumulations antérieures. C'est ainsi que les dalles et les croQtes calcaires dures des bordures des glacis peuvent elles-mêmes servir de départ à une nouvelle remobilisation du calcaire ; il s'établit ainsi une dynamique latérale de cet élément qui se redépose à l'aval des versants sous la forme d'encroOtements plus ou moins consolidés dans les matériaux géologiques du soubassement des glacis, qui sont le plus souvent sableux (formations sablo-gréseuses du mio pliocène) • Aux dynamiques longitudinales et latérales du calcaire, il convient aussi d'intégrer la dynamique pédologique verticale qui intervient en ~oute période de stabilité. Ainsi donc, conditionné par l'alternance climatique et par les périodes humidité-dessication, se seraient succédées différentes phases de carbonatations et de décarbonatations, 90 d'accumulations et de transports qui ont conduit à la mise en place des matériaux, à la genèse des accumulations carbonatées et au façonnement des glacis d'accumùlations calcaires étagés. IX.3.2 Les accumulations et/ou redistributions calcaires des plaines De grandes quantités de matériaux arrachés aux reliefs lors des périodes pluviales ont pu également se déposer dans les grandes dépressions de la Tunisie centrale et septentrionale. Ce sont les éléments les plus fins qui ont naturellement parcouru les distances les plus considérables. Les fossés dominés par des roches meubles se sont comblés et ont donc évolués vers une subsidence sous le poids des sédiments accumulés. De nombreuses plaines de la Tunisie centrale et septentrionale sont ainsi caractérisées par l'absence de roches géologiques en place en surface. Il n'apparaît aujourd' hui que des matériaux alluviaux meubles qui recouvrent d'autres formations meubles plus anciennes et qui correspondent aux différents cycles climatiques pluvial-interpluvial. Dans la vallée de l'oued Siliana, la plaine d'El Aroussa et la région de Gaâfour en sont des exemples ; il en est de même. de la plaine d'Ousseltia au SE du jebel Bargou (Dorsale tuni- sienne). Les oueds ayant creusé leurs lits au sein de ces formations alluviales, de nombreuses coupes illustrent remarquablement cette succession de cycles climatiques au cours du quaternaire ; elle se traduit par .. la superposi tion de plusieurs niveaux d'accumulations calcaires. La plus ancienne de ces "croates", qui apparaît toujours en profondeur, serait villafranchienne et pourrait être attribuée par analogie avec ce que l'on sait au Maroc, au Villafranchien moyen ou Houlouyen. Cette dernière formation a toujours une allure bréchique, conglomératique,· de couleur généralement saumon à rose. Elle est également plus épaisse, plus massive et plus dure que les croQtes qui la surmonte. Là oà elle affleure, dans les plaines, elle engendre des Rendzines de couleur rouge ou brune. Dans la vallée de l'oued Siliana, dans la plaine de Gaâfour• El Aroussa (BEN HOUSSINE, 1979), cette croQte villafranchienne est surmontée d'un autre niveau encroQté relativement plus tendre et moins épais qui s'est développé à. partir de dép6ts attribués au Tensiftien ; ces derniers sont caractérisés par une couleur rouge des matériaux ; on aurait là l'indice à cette époque d'une pédogénèse de type fersia11itique. D'énormes dép6ts Soltaniens et Rharbiens, de 5 à 6 m d'épaisseur, recouvrent ces formations jusqu'à la surface. Au sommet des dép6ts· soltaniens existe un sol enterré de couleur foncée indiquant une péd9génèse de type hydromorphe. L'épaisseur atteinte par l'ensemble de ces formations alluviales au-dessus de la croQte villafranchienne est de l'ordre de 8 m dans la coupe de l'oued El M'Rir, creusée dans la plaine d'El Aroussa. 91 Dans la plaine d'Ousseltia, plusieurs "niveaux" encroOtés et d'âges divers ont également été identifiés et se superposent. Le plus ancien d'entre eux serait daté du Villafranchien moyen ou Houlouyen (COQUE, 1962 JAUZEIN, 1967 FOURNET, 1974) ; il est constitué par une croate calcaire conglomératique formant localement des dalles épaisses avec croate zonaire dure presque toujours à stratification d'oxydes de fer et de manganèse, rouge et noir. Sous cette dalle calcaire on rencontre généralement un encroatement nodulaire constitué de "granules" calcaires durcis noyés dans une pâte jaune rougeâtre. Ce niveau attribué au Villafranchien peut être surmonté par un deuxième niveau d'accumulation calcaire. Il s'agit alors d'une croate calcaire, "zonaire", très épaisse, "de couleur blanche à brun pâle ou gris, passant localement à une dalle blanchâtre à patine jaune-rougeâtre. Ce niveau pourrait être attribué au Salétien. L'accumulation se serait réalisé au sein de dépôt caillouteux ; il s'agit toujours de blocaille, de cailloux et de galets avec figures de gélifraction et de dissolution qui se sont mis en place avec remaniement du substrat marneux sous forme d'argile calcaire jaunâtre à brun jaunâtre. Sous cette croOte salétienne apparaît parfois un encroatement blanchâtre, feuilleté, épais sur alluvions gros sières, ou sur argile calcaire à gros amas calcaires blancs, cristallins ou pulvérulents. Surmontant ces niveaux encroOtés, il est possible d'observer un troisième niveau d'accumulation calcaire ce dernier est alors constitué par encroatement calcaire, blanc brillant à reflets rosés, épais à gros feuillets anastomosés ou enrobant des cailloux et des galets cimentés par du calcaire ; cet encroOtement peut localement faire place à une croate calcaire zonaire, peu épaisse, plus ou moins rubanée, avec ou sans patine jaune rougeâtre d'oxyde de fer. Cette accumulation calcaire s'effectue toujours au sein d'un dépôt alluvial hétérogène constitué également de blocs, de cailloux ou de galets de gélifraction et de dissolution mélangés à de l'argile jaune rougeâtre. Cet ensemble encroOté pourrait être attribué à l'Amirien, correspondant au 2ème pluvial (glaciation du Mindel). Ce niveau d'encroOtement est porteur de sols châtains de couleur rouge à accumulation diffuse de calcaire ou à nodules calcaires plus ou moins indurés (recalcarification secondaire). Ces sols rouges témoins d'une importante phase de rubéfaction sont souvent interstratifiés dans les dépôts alluviaux. Un quatrième niveau d'accumulation calcaire, attribué au Tensiftien (3ème Pluvial, Riss) peut être observé sous la forme d'une croate calcaire feuilletée, zonaire, bi"anche à brun pâle ou grisâtre. Elle est localement différenciée en dalle calcaire plus ou moins blanchâtre enrobant parfois des galets. En effet, l'accumulation calcaire s'établit dans des dépôts alluviaux riches en cailloux, galets ou blocs plus ou moins altérés et patinés, emballés dans un matériau argileux jaunâtre à jaune brunâtre. Cette croOte durcie, peut faire place à ùn encroatement calcaire plus ou moins feuilleté vers le sommet enrobant des galets et des cailloux noyés dans une matrice argileuse à amas calcaires pulvérulents. Cette ensemble encroOté supporte généralement des sols isohumiques (châtains, rouges) ou 92 Rendziniformes (Rendzines rouges ou brunes), parfois noircis par phénomènes d'hydromorphie secondaire. Les dépôts supérieurs correspondant au Soltanien sont caractérisés par des matériaux de couleur brunâtre pouvant avoir subi un noircissement récent, au sein desquels l'accumulation calcaire est diffuse ou en petits nodules. Elle peut aller jusqu'à un encroQtement calcaire nodulaire de couleur blanc rosée, généralement peu épais ; la compaction du sommet de cet encroUtement peut conduire à l'induration de la surface de ce dernier qui prend alors la forme de "feuillets calcaires durcis". Il n 'y a toutefois pas de différenciation en "croUte calcaire" épaisse dans ces matériaux qui possèdent une texture plus fine, limoneuse, toutefois riche en petits cailloux et galets subanguleux. Ces dépôts sont généralement porteurs de sols calcimagnésiques (sols bruns calcaires, modaux ou à faciès isohumique, parfois noircis) ou isohumiques (sols châtains ou bruns) . Les matériaux plus récents qui recouvrent ces différentes formations et qui sont datées du Rharbien à l'actuel, correspondent à des phases de sédimentation plus fine. Ces dépôts peuvent néanmoins être traversés localement par des alluvions torrentielles, disposées linéairement, à strates caillouteuses. Au sein des matériaux fins limoneux ou argileux, l'accumulation calcaire se manifeste, quand elle s'obser~e, sous la forme de petits amas ou de granules blancs, friables, hétérométriques et irréguliers. On ne note pas d'encroQtement ni de croUte calcaire à ce niveau, mais une accumulation diffuse sous la forme de taches et de pseudomycéliums calcaires. Les sols qui dérivent de ces dépôts sont des sols bruns calcaires, vertiques, mélaniques, plus ou moins foncés (de gris à noir), tirsifiés, suivant l'importance des caractères d'hydromorphie des vertisols ou des sols hydromorphes, voire salés. 93 .,COlfCLUSIOlfS Cette étude avait essentiellement pour but la détermination et la réparti tion géographique des sols à accumulations calcaires de la Tunisie centrale et septentrionale ; cela, à partir des très nombreuses cartographies pédologiques réalisées à des échelles diverses ainsi que de la carte de synthèse pédologique au 1/500.000 publiée par la DRES (1973). Toutefois, l'analyse morphologique détaillée des différents faciès que présentent ces accumulations calcaires au sein des grandes classes de sols inventoriés font apparaître les cÔtés géographiques, géomorphologiques, sédimentologiques et pédologiques du phénomène polymorphe de l'encroOtement calcaire dans les sols de Tunisie. Ce phénomène prend dans la grande majorité des cas observés des aspectssédimento10giques (sédimentogénèse continentale ou marine) qui rapprochent la pédologie de la géologie le caractère pédo10gique du phénomène, plus particulièrement mis en évidence dans certains encrotltements nodulaires, se surimpose très rapidement au précédent. Quelque soit la classe des sols à accumulation de calcaire de Tunisie, un des caractères principaux est la répartition de la ma tière organique au sein des profils. C'est dans les sols steppiques (isohumiques) où se remarquent les plus belles "croQtes calcaires", à profil calcaire très différencié, que l'on remarque le mieux la répartition profonde de cette matière organique bien évoluée ; elle semble liée à un ·1essivage du calcaire plus ou moins accentué dans les horizons de surface et à une augmentation de la teneur en argile des horizons B. La structuration relativement bonne des horizons de surface et de moyenne profondeur, induit des caractéristiques hydrodynamiques propices à la migration des solutions carbonatées au moins jusqu'au niveau de l'accumulation. Les chutes des teneurs en matière organique au niveau des accumulations sont d'autant plus nettes que ces dernières sont brutales au sein des sols. Une autre remarque qui s'impose à l'observation de ces sols est que ces accumulations calcaires dans leur très grande majorité n'apparaissent pas "figées" dans le contexte géomorpho pédologique actuel, mais que bien au contraire elles évoluent encore.Bien que la majorité des sols à accumulations calcaires de Tunisie soient de vieux sols dérivant des formations quaternaires plus ou moins anciennes (depuis le Villafranchien) ayant été soumis à des variations climatiques au cours des cycles qui se sont succédés depuis cette époque et qui ont permis leur évolution et leur mise en place, les mécanismes de redistribution des carbonates jouent aujourd'hui sous nos yeux. La dynamique actuelle du calcaire au sein de tous ces sols reste d'une manière très générale sous la dépendance des conditions hydrodynamiques du milieu ; ces dernières sont elles mêmes fonction de l'ensemble des caractéristiques physiques 94 (texture et porosité essentiellement), géochimiques (présence de carbonates) et géodynamiques, du milieu (depuis l'échelle du bassin versant dans le paysage géomorpho-pédologique jusqu'à celle de l'unité microscopique). Les manifestations actuelles d'une telle dynamique du calcaire -l'élément calcaire tend à envahir tout le paysage pédologique- se remarquent dans les différents sols à accumulations calcaires de Tunisie centrale et septentrionale par des degrés variables de recarbonatation (cas des anciens sols rouges à sesquioxydes, limons rouges des sols rubéfiés) ou de décarbonatation (sols isohumiques et/ou sols bruns) de ces derniers par les formes de redistribution et d'accumulation qui restent intrinsèquement soumises aux caractéristiques morpho-structurales, physiques et géochimiques des matériaux au sein desquels se différencieront (se concentreront ou s'évanouiront) les carbonates. Nous ne saurons clore cette étude sans insister sur le rôle extrêmement important de l'activité anthropique actuelle dans l'évolution de ces sols à accumulation calcaire. Jamais auparavant l'homme de Tunisie n'avait disposé de moyens mécaniques aussi puissants qui lui permettent aujourd'hui de "décroOter" systématiquement des sols jusqu'ici considérés comme marginaux. Le décroOtage de ces sols pour des besoins de conquête de nouvelles terres agricoles, avec utilisation des débris de "croOte" à des fins de construction ou de génie civi'l, aura des conséquences inéluctables sur l'évolution géomorpho pédologique de ces régions en effet, le rôle même de protection que ces formations superficielles endurcies a tenu dans le façonnement des paysages de la Tunisie centrale' et septentrionale (ce sont elles qui déterminent fréquemment la configuration géomorpho-pédologique et la topographie actuelles) est remis en question. Une mise en valeur par ailleurs abusive et inadéquate (inapropriation des engins et des disques utilisés dans les labours) de ces sols sans' l'établissement immédiatement après le décrofitage, de strictes mesures de contrôle de l'érosion -éolienne ou hydrique (en nappe) engendreront à moyen terme des pertes considérables en terre. Il reste par ailleurs à mesurer sur place les modifications du comportement hydrodynamique de ces sols "décroOtés" et à évaluer les variations de réserve hydrique de ces derniers. 95 BIBLIOGRAPHIE (Liste non exhaustive) ABDELJAOUAD (S.), 1985.- Genèse des calcrètes et des dolocrètes éocènes de l' extrémité orientale de la chaine Nord des chotts. Notes Serve Géol. Tunisie, nO 51 (1985), pp. 19-26. ABDELJAOUAD (S.), SASSI (S.), TRIAT (J.H.), TRUC (G.), 1987. 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ERIS, Sfax, du 31/5 au 4/6/1988. lOS TABLB DBS KATXBRBS Pages SOmII! ...... •...... •.....•.•....•...... •.••...... 10 l'1ft-PROPOS ••••••••••• 1 •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1••••••••••••••••••••• 14 1· - CLlSSB DBS SOLS IIIIilOl BRUTS' IUlI!ll) •.•.•••••.•••...•••••.••••••••.••••••• 16 1.1 Sous-clalle dei loIs IÏ16rl81 brutl 101 clilltiqtel' ••••.••••••••.••••••••••• 16 1.1.1 Groupe des sols .inérauz bruts d'érosion' 16 Sous-groupe des Litbosols i {sur croOte calcaire} -Rock Land' ; calcrete ; caliche ; calcareous crust -Lithosols pétrocalcariques· Sous-groupe des Regoso1s {sur encroOte.ent calcaire} -Torriorthents' , lithic and Xeric Xerorthents' , Typic and lithic -Regosols carbonatés·, calciques, pétrocalcariques' ou calcaire' 1.1.2 Caractères généraul •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 1.1.3 BItension, répartition géographique et relation avec les sols VOIS IDS •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 1.2 Sous-classe dei soli liD6raUl brutl dei d61ertl c.I.dl' ••••••••••••••••••••••• 17 1. 2.1 Groupe des litboso1s des déserts cbauds' {sur croOte calcaire} ...... 17 -Rock Land' ; caliche ; calcrete ; calcareous crult -Lithosols pétrocalcariques· 1.2.2 Groupes des sols bruts zériques inorganisés {·tecb-tecb·} et organisés d'ablation {Regs de croOte calcaire}' 17 -Torriorthents' , Lithic and Xeric. IerortheDts' , Typic aDd Lithic. 'orrifluvents t -Lithosols pétrocalcariques' II - CLlSSB DBS SOLS PBU BYOLUBS' IUlI!! 2) •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••.• 17 II.1 Sous-classe des 1011 pel 6,01u61 hllif!rel •••••••••.••••••••••••.•••••••••••• 17 109 Pages II.l.1 Groupe des sols hu.ifères lithocaldques' 17 l -Hapludolls , Litbic -Fluvisols litbocalciques'. Calcosols litbocalciques', fluviques. II.2 Sous-classe des sols peu éyolués lériques' ••••.•.•••••••••••.••••.•••••••••.• 18 II.2.1 Groupe des sols gris sub-désertiques à encroOtelent calcaire' ou calcaro-gypseux' •.•••.••.•.•....••••.••••.•••...••....•..••.•••.•.• 18 l l -Torriortbents , Litbic and Xeric. Xerorthents 7ypic and l Litbic. Paleortbids , Typic and Xerollic -Xerosols', calcariques et/ou pétrocalcariques' II.3 Sous-classe des sols peu éyolués non clilatiques' •••••.•..•••.•..•..•.••••.•. 18 II.3.l Groupe des sols d'apport alluvial o 18 II.3.1.1 Sous-groupe Modal', sur alluvions du quaternaire (associé à des litbosols sur croOte calcaire) .•.••....•.••..•..••••••••••••. 18 l l -Mollisols , Pluventic. Haploxerolls , Entic and Calcic -Pluvisols carbonatés'. Calcosols, fluviques, calciques ou calcaires'. Caicos ols pétrocalcariques' II.3.2 Groupe des sols d'apport colluvial' 18 II.3.2.1 Sous-groupe Modal', sur colluvions du quaternaire (associé à des lithosols sur croOte calcaire) 18 l -Argixerolls , Typic, Calcic and Aridic Calcic -Fluvisols carbonatés'. Calcosols, fluviques, calciques ou calcaires. Calcosols, calcariques et pétrocalcariques' II.3.3 Caractères généraux .••••••••.••••..•••.•••.••••••.•.••.•.•..•.•••••.•. 18 II.3.4 Caractères pbysico-cbiliques ••.••••.•....•.•••••••••••.•.•.••.•..••.•. 19 II.3.5 Extension, répartition géographique et relation avec les sols voisins 19 II.3.6 Utilisation actuelle ••..•...•.•..•.••.•.••••••••••••••••••.••....•••.• 20 III - CLASSE DRS SOLS C1LCII1GIESIQUES' IUlI!! 3, 4, 5, 6 !! 7) •.•••..•••..••.•.•••. 20 Introduction .....•••....•••.••••.•.•.•.•••..•.•••..•••••...•.••.•••••••••••..•. 20 ·111.1 Sous-classe des sols carbonatés' ••.••.••.••••••••••..••.•••••••••••••••••.•• 20 IILl.l Groupe des KeDdziDes o (sur croOte et/ou eDcroOte.ellt calcaire) 20 l l -Rendolls , 7ypic. Calcixerolls , Typic and Lithic -Rendosols' ou Rendzines', typiques. Regosols carbonatés', calcariques ou pétrocalcariques' IILl.!.l Caractères lorpbologiques 21 110 Pages 111.1.1.2 Caractères physico-chiliques •••••.•.••.•••.•..•..•..•••••••••••.•• 22 111.1.1.3 Pédogénèse ...... •••.. •..••••• .•..•••.••••.•.••.•.•.••.••••.•.•••• 23 111.1.1.4 Extension, répartition géographique et relations avec les sols voisins 24 Ke1ations avec les sols fersiallitiques' (rouges), encroOtés et/ou recalcifiés' (8 redistribution du calcaire). Pa1exera1fs t Ca1dc and petroca1cic. Argixerolls~, ca1cic. Ke1ations avec les litboso1s' et les Kendzines' très appauvries en Jatière organique Ke1ations avec les sols ca1ciJorpbes 8 deux borizons ou sols bruns calcaires' sur croOtes et/ou encroOteJents. Ca1cic Kendo11s~ and lerocbrepts~. Ca1coso1s' ca1cariques et pétroca1cariques Ke1ations avec les sols isobuJiques' 111.1.1.5 Utilisations agronoliques actuelles ..•.••...... •.••.•..•.•••.•.• 27 III.1.2 Groupe des Sols Bruns calcaires' .. 28 Sous-groupe à accululation calcaire' (croQte et/ou encroQtelent calcaire) l l l -Eutrochrepts and Xerochrepts , Typic. Rendolls , Eutro chreptic and calcic -Calcosols', Typiques, calcariques, décarbonatés en surface, pétrocalcariques 111.1.2.1 Caractères lorphologiques •••.••.••••••.••••...... •..•..••.•...•••. 28 Description du profil type Variations Jorpbo10giques et de couleurs autour du profil type 111.1.2.2 Caractères physico-chiliques 30 111.1.2.3 Pédogénèse. .••.•...•.•.•..••.•. •••..•.••...... ••.•••••.•..•••••.• 30 111.1.2.4 Extension, répartition géographique et relations avec les sols voisins...... 32 111.1.2.5 Utilisations agronoliques .•••••.....•.••••...••..•••..•..•.••.••.• 32 IV - CLlSSB DBS SOLS ISOBOIIQOBS' IOIIUS a Bif 91 34 IV.l Caractères généraux .•••••.•..•••.•.•••.•.•....•.•.•..•....•..•..•...•.•••.••. 34 IV.2 Sous-classe des sols isohUliques à cOlplexe saturé, principalelent en Ca, évoluant sous un pédoclilat (très) froidi pendant une partie de l'année...... 34 111 Pages IV.2.1 Groupes et sous-groupes des sols cMtains, .odauz, d pseudoglel {rouges} et encr06tés ...•••...... •...... ••...•.•...... 34 -Paleustolls', Typic, Calcic and Petrocalcic Palexeralfs', Mollic and Petrocalcic Palexerolls', Typic, Aridic, Aridic Petrocalcic and Petro calcic -Baplargids' Mollic -Calcisols', calcariques et pétrocalcariques IV.2.1.1 Morphologie des accululations calcaires •••••••••••••••••••••••••••• 35 •BncroOte.ents non feuilletés •BncroOte.ents feuilletés IV.2.1.2 Caractéristiques physico-chiliques ••••••••••••••••••••••••••••••••• 37 IV.2.1.J Bxtension, répartition et pédogén6se ••••••••••••••••••••••••••••••• 38 IV.2.2 Groupe des Sols Bruns Isohuliques' ••.••••••••••••••••••••••••••••••••• 39 -Aridic subgroups of Borolls' and Ustollic Aridisols'. Aridic and Petrocalcic Calciborolls' -Calcisols' calcariques (> 10 , COaCa total l partir de 10 CI ; S{T > 95 '1 Sous-groupe des sols Bruns encrofités' -Aridic and Petrocalcic Calciborolls' Typic and Ustollic Paleortbids' ans Calciorthids' -Calcisols pétrocalcariques' IV.2. 2.1 Caractères gén6raul 39 IV.2.2.1.1 Sols Bruns isohuliques a accululation calcaire progressIve Il...... 40 'Caractères .orpbologiques •Caradères pblSÜO-chi.iques 'Iezture Structure latière organique Calcaire ielation entre les caractères tezturauz des .atéri,ar et les accuulations calcaires 'ielations entre les Sols Bruns Aaccu.ulations cal caires et les sols ~ Iccu.ul.tions glpseuses ou : salines . IV.2.2.1.2 Sols Bruns isohuliques à accululation calcaire brutale •••••••••• 42 'Caractères .orpbologiques et structurauz 'Bztension, relation avec les sols voisins et pédo- génèse IV.2.2.1.J Sols Bruns isohuliques (faciès noircisl à accululation calcaire brutale et à caractère d'hydrolorphie ; 'tirsifiés' 43 'iépartition géographique et eztension Caractères .orpbologiques Caractères pblSico-cbi.iques Pédogénèse 112 Pages ,- CLlSSI DIS SOLS l SBSgUIOIIDIS DI Pli' IUlI!I! 10 I! Il) .••••••••...••.••••.••••• 47 V.l SOls-clasle dei Sols ferliallitiquel" ••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••• 47 V.l.l Groupe des sols fersiallitiques à réserve calcique et le plus souvent peu lessivés" .••••••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••• 47 (Sols rouges et bruns J~diterraniens) Sous-groupe Nodal avec horizon Cc.·, leralfs'. Typic, Nollic and Calcic Paleleralfs' Calcariques et pétrocalcariques' V.l.2 Groupe des sols fersiallitiques sans réserve calcique et lessivés" .....•...... •...... •...... •. 47 Sous-groupe Nodal avec accululation calcaire profonde ou discontinue·' Sous-groupe Nodal et/ou à caractère d'hydrolorphie avec redistribution du calcaire' -Paleleralfi l 'fypic and Caldc Argilerolls', 'fypic, Calcic and Iridie calcic '.2 IDtrodlctioD. •...... •.....••.•.••.•••.••••....•.•.•.•..•....•••.•....•...•••.• 47 '.3 bteDiioD et répartitioD géograp'ique 47 ,.. lelatio•• Sols-loc'el-.lrel 48 , .5 C.ractire. g6D6rlu •...... ••...... •.•.. ~ •..•..•.••.••...... •...... •...... 49 V.5.1 Faciès d'accululations calcaires .•••••••••••••.•••••••••••••••••••••••• 49 V. 5.2 Caractères lorphologiques 51 V.5.2.1 Organisations verticales •••••.•••••••••••••.••••••.••••••••••••••••• 51 V.5.2.2 Variations latérales •••••••••••••••••••••••.•••••••••••••••••••••••• 53 V.5.2.3 Conclusion - Interprétation ••••••••••••••••••.••••••.••••••••••••••• 53 . ( V. 5.3 Caractères physico'-chiliques 55 fezture pB COJpleze absorbant Fer total et Fer libre Katiere organique Y.5.4 Minéralogie des argiles ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••. 56 ,., CODditionl de fOrlltiol-Pédogén~le et l~flctiol ••••••••••••••••••••••••••••• 56 '.7 lelltioll et forlel de trlDlitiol I,ec lei Iitrei clillei de 1011 ••••••••••••• 57 V.7.1 Avec les sols calcilagnésiques •••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••• 57 V.7.2 Avec les sols isohuliques •••••••••••••••••••••••••••••••••.•••••••••.•• 58 113 Pages '.1 UtililltioD Ictlelle ..•••....•.•.•..•...••.....•••••.•.•.••...••..•.•.•.••..•• 59 '1 - CLIS SB DBS SOLS BYDIOWOIPBBS (UlI!B l2! 60 '1.1 SOll-clllle dei soli bydrolorpbel liD~raUl ou peu bUlifêres' ...... •.•... 60 VI.l.l Groupe des sols hydrolorphes à redistributioD de calcaire lou de gypse)· ,...... 60 -Calciaquolls·, Typic aDd Petrocalcic -Calcosols flu,iques', à pseudogley de profondeur, à l eDcroOteleDt ou nodules calcaires : à redistribution de calcaire' lalas, Dodules, encroOtelent et/ou croOte de nappe! V1.1. ~ Introduction. ••.•.•..•.•.....•.•.....•.•.•...... •...... 60 VI.l.3 Bxtension, répartition géographique et relations avec les sols voisins .•.•....••.•...... •...... •...... •.... 60 VI .1. 4 Caractèreslorphologiques. •.•••. •• ••...•..••.•..•...... •....•....•... 61 V1.1. 5 Caractères physico-chiJiques 63 VI .1. 6 P~dogéDêse.. •.•.••••••••.•.•.•••.....••...•...... •.....•...•...••..... 63 VII - PLICB DB SOLS 1 ICCUlULI!IOI !J/OU IBDISfRIBUlIOI CILCIIRE DE LA TUlISIB CIIfIILB!J SBPTIIfIIOIILE DIIS DIFFEIEITS SYSTEWBS DE CLISSIFICITIOIS ..•....• 65 '11.1 Billi de corr~lltion eatre le. clillification frlDçaises et .16ricline '.' ,.. , f...... 65 '11.2 Propolitionl pour lUe II~lioration des classifications C.P.C.S., 1967, I.P.F., 1987 et Soil !alonolY, 1975, en ce qui concerDe les sols 6 ICCUlulatioD et/ou redistribution calcaire ..•...... •....•..•...... 65 'III - BSSII DB STI!1BSB DBS DOIJ!BS DB L'AlILYSE WICIOSCOPIQUE DES DIFFERE!!S PlCnS DB L'ICCmLI!IOI CALClIl! 70 '111.1 Clract~riltiqtes licrolorpbologiques. Etudes de laies linces Ala 10lpe binoculaire et lU IÏcroscope optique •••.••.•.....•...•.•••.•...... 70 '111.2 Obser'itioi Il licrolcope ~lectronique à balayage IW.B.B.! ...... •...... 72 YIII.] Billi de Iyatbêse dei ob.er,ations lorpbologiques (Iacro- et licro-I et des doan~el de 11 licrolnllyse et discussion ..••.•.•.•....••.... 76 Coaclulionl q~n~rlles •••.•..•.••.•••.•••.•.•..•.•.....••.....•.....•...... • 78 114 Pages Il - KSSlI DK CHROIO~OGIE QUlTERllIl1 DRS lCCUID~lTIOIS !T/OU IKDISTlIJUTIOIS C1LClIIKS KI TUIISIK CKlTilLK KT SKPTKlTRIOI1L! ••.•••••.••.•••••••.••.••••.•••• 80 Il.1 Rappel des grandes phases clilatiqnes quaternaires en lfrique du lord et en Burope •• 1 •••••••••• , •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• '.' ••• 80 Il.2 Kssai de chronologie qnaternaire des accUlulations calcaires dans le dOlaine côtier de la Tunisie septentrionale (elelple de la P~ninsule du Cap Bon) ••••••••••••••• Il ••••••••• Il ••••••••••••••••••• Il ••••••• Il Il •• Il.. 82 *Burdigalien . *Vindobonien *Plaisancien et Astien *Tyrrhénien Conclusion Il.J Kssai de chronologie quaternaire des accUlnlations calcaires dans le dOlaine continental de la Tunisie centrale et septentrionale ••••••••••••.•••• 84 IX.3.l Les accululations et/ou redistributions calcaires des lassifa lontagneux, des piedlonts et des glacis (exelples des jebels Bargou, Sellala et M'Rila) 84 tLes lassifs lontagneux tNise en place des latériaux. Façonnelent des piedlonts, des glacis et genèse des accululations calcaires (ezelples des jebels Sellala et N'Rila) IX.3.2 Les accululations et/ou redistributions calcaires des plaiDes 90 COICLUSIOIS •...... ••••••••••••••••••••••••••••••.••••••••••••••••••••••••••••••••• 93 BIBLIOGRlPHIK ...... •...••...... •....••.•.••...... •.•••...... •....• 9 5 TlBLE DRS IfATIKRES ...... ••...••..•.•..••.•••.•...•••..••..•...•••. 108 AlIKIKS ...•...... •...... •...... •...•....•.••••.•.••••.••• 115 .Planches pbotograrhiques et légendes .Carte au 1/500.000 115 . PLANCHES PHOTOGRAPHIQUES ET LEGENDES .CARTE DE LA REPARTITION DES SOLS A ACCUMULATION CALCAIRE. DE LA TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE AU 1/500 000 PLA NCHE 1 LE CADRE GËOMORPHOLOGIQUE DE L'ACCUMULATIONJ DE LA CONCENTRATION ET/OU DE LA REDISTRIBUTION DU CALCAIRE EN TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE Photo 1 - 5101 M'TIR, Jebel Bargou ; go 40' long. E, 36° OS' Lat. N; 620 m.s.n.m. Bioclimât médi terranéen, étage sub-humide, variante à hiver frais, sous-variante d'altitude i calcaire dur, faciès sub-récifal de l'Apto-Albien (formation Serdj), Crétacé inférieur i Karst i affleure ments rocheux très nombreux; redistribution du calcaire. Sol fersiallitique à réserve cal cique (rouge méditerranéen). Argixeroll, Calcic. vi~~atranohien ancion. Photo 2 - Jebel Bargou i go 40' long. E, 36° OS' Lat N i 512 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, tran sition entre l'étage sub-humide et l'étage semi-aride, sous-étage supérieur, variante à hiver frais, sous-variante d'altitude; glacis quaternaire encroOté au pied des barres calcaires apto-albiennes (formation Serdj). Rendzines sur croOtes calcaire et lithosolS. Typic Rendolls et Rock Land (Caliche, Calcrete). Tenei/tien. Photo 3 - Route Menzel Bouzelfa-Korba (cap Bon) i 11° 15' long. E, 36° 35' Lat. N i 150 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, transition entre l'étage sub-humide à hiver doux et l'étage semi aride supérieur à hiver doux. Colluvions rubéfiés sur matériaux mio-pliocène i.encroOtement et redistribution du calcaire. Rendzines et sols Bruns Calcaires associés à des lithosols et des sols fersiallitiques (rouges). lypic, Eutrochreptic et Calcic Rendolls. Calcixerolls, lypic. Argixeroll, Calcic. Rock Land (Caliche, Calcrete). So~tanien probable. Photo 4 - Plateau d'El Mida (Cap Bon) i 11° OS' long. E, 36° 40' lat. N; 70 m.s.n.m. Bioclimat médi terranéen, étage semi-aride, sous-étage supérieur, variante à hiver chaud; mollasse jaune, sableuse, fossilifère de l'astien (Pliocène) i allure de grand glacis faiblement incliné vers l'est, coiffé par la croOte calcaire. Rendzines sur croOtes et Sols Bruns Calcaires sur croates et/ou encroOtements calcaires. Typic Rendolls et Calcixerolls, Typic. Vi~tafranchien. Photo 5 - Jebel Semmama i go 10' long. E, 35° 15' Lat. N i 1100 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, étage semi-aride, sous-étage moyen, variante à hiver frais. Epandages d'épaisses formations alluviales hétérogènes à partir du massif montagneux Crétacé; terrasses d'oueds (chenaux longitudinaux) ravinant le substrat géologique d'origine continentale, d'âge mio-pliocène, en discordance sur ce dernier; glacis secondairement consolidé et encroOté par précipita tion des carbonates contenues dans les eaux issues de l'amont. Rendzines sur croQtes calcaire et Sols Bruns Calcaires associés à des lithosols. Typic Rendolls ; Calcixerolls i Rock Land (Caliche, Calcrete). Quaternai~ moyen. Photo 6 - Plateau d'El Mida ; versant Nord-Oriental i 11° OS' long. E, 36° OS' lat. N, 70 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, étage semi-aride, SOUS-étage supérieur, variante à hiver chaud i terrasse d'oued fossilisée, encroQtée ; ravinant les marnes calcaires du miocène. Sols Bruns Calcaires à encroOtement calcaire. Calcixerolls, Typic. Vitlajranchien moyen. PLANCHE 2 3 4 5 6 PLANCHE II LES SOLS À ACCUMULATION ET/OU REDISTRIBUTION CALCAIRE DES MONTAGNES (JEBELS ET COLLINES) Photo 7 - BIR DRASSEN (Cap Bon) ; 10° 40' long. E, 36° 35' Lat. N; 180 m.s.n.m. Bioclimat médi terranéen, étage sub-hum1de. va~iante à hive~ doux. Calcaire d~~ à faciès lumachellique du Burdigalien (Miocène inférieur). Poche de sol (rouge) fersiallitique sur Karst. Arg; xeroll. calcic. Sous un horizon At sombre, peu développé. on distingue un horizon rouge décarbonaté ACa d'épaisseur variable, surmontant un Bea à redistribution du calcaire (pseudomycéliums, nodules) à la base du profil, au contact de la roche-mère. Vi~~afran chien. Photo 8 - BIR DRASSEN (Cap Bon). Formes karstiques de l'altération par dissolution du calcaire; fissures bourrées de sols (rouges) fersiàllitiques ; Argixerolls, Calcic ; redistribution des carbonates à la base des profils. Photo 9 ~ DOUIRET NAHALA, Jebel Bargou; go 35' long. E, 36° 02' Lat. N; 810 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, étagasub-humide, variante à hiver frais; diaclases, fissures et poches de dissolution karstiques sur calcaire dur (à r.udistes) Apto-Albien (Crétacé inférieur), remplies de sols (rouges) fersiallitiques. Argixerolls, Calcic ; redistribution du calcaire à la base des profils (nodules et pseudomycéliums calcaires). Vi~lafranchien. Photo 10 - SIDI M'TIR, Jebel Bargou (voir photo 1). Sol fersiallitique. rouge. à redistribution du calcaire. Argixeroll, Calcic. Sous un horizon At sombre, bien développé; humifère, riche en cailloutis calcaire, on observe un horizon Aea non calcaire, d'épaisseur variable, rouge, surmontant un Bea à redistribution du calcaire (petits nodules, pseudomycéliums) au contact de la roche-mère calcaire. Vi~lajFanchien. Photo 11 - JEBEL CHAMB! ; 8° 45' long. E, 35° 10' Lat. N; 1510 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, étage semi-aride, variante à hiver frais. Calcaire crayeux, blanc, du Sénonien (Crétacé supérieur). Rendzine à un horizon. Typic Rendoll. Le sol est constitué d'un seul horizon très sombre, humifère, très riche en cailloutis calcaires hétérométriques qui repose direc tement sur la roche géologique. PLANCHE Il 8 7 9 10 11 PLANCHE III LES SOLS À ACCUMULATION ET/OU REDISTRIBUTION CALCAIRE DES GLACIS QUATERNAIRES ET DES EMBOITEMENTS GLACIS/TERRASSES Photo 12 - JEBEL BARGOU ; go 40' long. E, 36° 05' Lat. N; 500 m.s.n.m. Bioc1imat méditerranéen étage semi-aride supérieur, variante à hiver frais; glacis encroQté ; colluvions issues des forma tions calcaires du crétacé inférieur (formation Serdj, périrécifa1e). Le sol, riche en cail loutis calcaire, repose sur la cPOûte caZcai~e 1Qcal~ment surmontée d'une pelliauZe ~uban4e (K1). Sous la oroûte caZaai~ (KCr), çompacte, très dure, d'épaisseur variable, on observe un encroûtement caZcaipe (Ke), massif, au sein des colluvions. Rendzine, brune, sur accumulation calcaire massive, Croate et encroOtement. Typic, 1ithic, Rendo11s. Tensiftien probable. Photo 13 - AIN SODGA ; entre les jebe1s Bargou et Guitoune; go 40' long. E, 36° 00' Lat. N. Bioc1imat méditerranéen étage semi-aride, sous-étage supérieur, variante à hiver frais. Glacis co11uvia1 de matériaux rubéfiés issus des Karsts calcaires dominants (jebe1s Bargou et Guitoune) ; cou vertures de sols (rouges) fersia11itiques secondairement recalcarifiés par apports latéraux de carbonates et accumulation de nappe, à faible profondeur. Cpoûte calcaipe feuilletée sur montant un encroûtement caZcaipe nodulaipe. Argixero11s, ca1cic. Pa1exera1fs, Ca1cic et Petro ca1cic. Photo 14 - DOUIRET SIDI HAMADA. Versant septentrional du Jebe1 Serdj ; go 31 ' long. E, 35° 38' Lat. N; 800 m.s.n.m. Bioc1imat méditerranéen, étage semi-aride, sous-étage supérieur, variante à hiver frais. Glacis encroOté ; matériau co11uvia1 rubéfié dérivant des calcaires durs crétacé du Jebe1 Serdj. Rendzines (Rendo11s) associées à des sols fersia11itiques (rouges) - Argixero11s CBlc1c et Palexoralfs. Calc1c et Potrocalcic- et à des lithosols sur ilccumuliltion cillcilirl' (dalle avec pellicule rubanée; cpoûte feuilletée et enopoûtement noduZaipe). Rock Land, Ca1 crete, Ca1iche. Noter l'alignement subvertica1 des filons nodulaires qui se "fondent" vers le haut du profil dans la croOte feuilletée. kni~ien probable. Photo 15 - ECHORFA. Versant SE du Jebe1 Bargou. go 45' long. E, 36° 00' Lat. N; 415 m.s.n.m. Bioc1imat méditerranéen ; transition entre l'étage semi-aride sous étage moyen et sous-étage inférieur, variante à hiver tempéré. Glacis quaternaire encroOté dominant la plaine d'Ousse1tia, entaillé par le réseau hydrographique. Zone d'emboîtement Glacis/Terrasses. Accumulation calcaire très épaisse coiffant les matériaux alluviaux et colluviaux issus des formations IIhlrno-ca1célires cL calcaires environnant~s. Lithoso1s sur croOte calcaire. Rock Land, Ca1iche, Ca1crete. ViZZa fpanchien probable. Photo 16 - Détail de la photo 15. En haut, à gauche de la photo, un bloc de dalle calcaipe avec pelli cule pubanée "flotte" dans la cpoûte calcaipe feuiUetée surmontant elle-même un encpoûtement calcaipe massif à amas et nodules très indurés. Age probable: VilZafpanchien. Photo 17 - BOUFAROUA ; Jebe1 Semmama. 7Gr 33 long. E, 3gGr 24 lat. N; 800 m.s.n.m. Bioc1imat méditer ranéen, étage semi-aride, sous-étage moyen, variante à hiver frais. Zone de piedmont-glacis ; matériaux alluviaux et co11uviaux fortement cimentés par précipitation des carbonates; dalles et croates calcaires surmontées par des Sols Ca1cimorphes, rendziniformes. Rendzines à deux horizons. Typic Rendo11s et Ca1cixero11s, Typic et 1ithic. Quatepnaipe moyen. PLANCHE III 13 1 2 15 14 16 17 PLANCHE IV LES ACCUMULATIONS CALCAIRES DANS LES MATËRIAUX PLIa-QUATERNAIRES DU CAP BON Photo 18 - HENCH IR LEBNA (Cap Bon) ; 10° 50' long. E. 35° 40' lat. N; 25 m.s.n.m. Bioclimat méditer ranéen semi-aride. supérieur. à hiver chaud. Tranchée dans les formations sableuses tyrrhé niennes ; plages anciennes riches en Cardium et Pectoncles. encroOtées lors de la régression tyrrhénienne (Riss-Tensiftien ?) Couvertures de sols (rouges) fers;allitiques, colluviaux, sur croûte et/ou encroûtement calcaire de nappe. Argixeroll Calcic. Palexeralfs, Calcic et Petrocalcic. Photo 19 - HENCHIR LEBNA (Cap Bon). Détail de la photo 18 ; couverture de sol (rouge) fersiallitique sur accumulation calcaire ; épaisseur moyenre du sol égale à 50 cm, présentant des "poches" qui s'enfoncent dans l'encroatement calcaire jusqu'à près de deux mètres de profondeur; matériau rubéfié. décarbonaté, constitué de deux horizons, supérieur brun-rougeâtre (5YR4/4), puis rouge (2.5YR4/6) surmontant un encroûtement calcaire nodulaire, stratifié, passant laté ralement à une dalle et/ou une croûte calcaire (voir photo 26, planche V). Age probable: fin du Tensiftien ou PrésoZtanien. Photo 20 - TAFELLOUNE (Cap Bon) ; 10° 55' long. E, 36° 35' lat. N; 25 m.s.n.m. Bioclimat méditerra néen semi-aride, supérieur à hiver chaud; couverture de sols (rouges) fersiallitiques asso ciés à des sols isohumiques (châtain-rouges) à accumulation calcaire (croûte et/ou encroO tement) sur les formations sableuses à Cardium et Pectoncles du Tyrrhénien. Palexeralfs, Calcic. Palexerolls, Petrocalcic. Présoltanien. Photo 21- EL MIDA (Cap Bon) ; Versant SE du plateau d'El Mida ; coupe en bordure d'un petit oued; Rendzine à deux horizons sur accumulation calcaire développée dans la mollasse Astienne (Pliocène) ; sable jaune, fossilifère; croûte calcaire feuilletée (voir photos 32 et 33) passant localement à une dalle calcaire surmontant un encroûtement nodulaire faisant lui même transition en profondeur à une accumulation calcaire sous forme de taches, d'amas et de nodules. Rendoll, Typic. Villafranchien. Photo 22 - HENCHIR EN NAOULAT (Cap Bon). Face N du plateau d'El Mid~ dominant la vallée de l'oued Bou Dokhane ; 10° 50' long. E, 36° 45' lat. N; 69 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen sub humide à hiver chaud. Rendzine sur croûte calcaire feuilletée passant latéralement (échelle métrique) à une dalle calcaire avec pellicule rubanée ou à un encroûtement cal caire. La croûte surmontetoujou~8 une accumulation calcaire nodulaire. Rendolls, Typic et lithic. VillajTanchien. Photo 23 - HENCHIR EN NAOULAT. Photo prise à cinq mètres environ de la photo 22. La croOte calcaire feuilletée à disparue; les filons nodulaires subverticaux se "fondent" au contact du sol rendziniforme dans ce dernier. Dans les horizons de profondeur, l'accumulation carbonatée se fait sous forme d'amas, de taches et de nodules plus ou moins indurés au sein d'un maté riau sableux (mollasse) très riche en coquilles d'huîtres et de lamellibranches divers. ~ccumulation carbonatée de nappe. Rendoll. Typic, Entic. Villafranchien. PLANCHE IV 18 19 20 21 22 23 PLANCHE V QUELQUES FACIËS n'ACCUMULATIONS CARnONATËES DANS LES SOLS DE LA TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE photo 24 - Jebel BARGOU (voir photo 2) ; croûte et dalle calcaire compacte des hauts glacis encroQtés (512 m.s.n.m), s'étalant au pied des barres gréso-calcaires du massif mon tagneux. Bloc d'aspect bréchique, conglomératique, présentant une pellicuZe rubanée enrobant une matrice calcaire au sein de laquelle s'observent des fragments hétéro métriques de matériaux gréseux issus du démantèlement des reliefs dominants; ces divers éléments ont été cimentés par les carbonates postérieurement (ou contemporai nement) à leur dépôt. Tensiftien probable. Photo 25 - ECH EL AGUABE (Cap Bon). Extrémité NE du plateau Henchir Dahmane Rhérib, dominant la vallée de l'oued Lebna ; 10° 55' long. E, 36° 45' Lat. N; 40 m.s.n.m. Accumula tion calcaire sous la forme de macronodules composés de petits polyèdres dans la mol lasse jaune de l'Astien. Noter l'alignement subhorizontal des nodules. Accumulation calcaire de nappe. FPésoltanien probable. Photo 26 - HENCHIR LEBNA (Cap Bon) ; voir photos 18-19 ; ici le sol fersiallitique (rouge) re pose directement sur la dalle calcaire compacte. très blanche, à pellicule rubanée ; elle fait place en profondeur à un encroûtement nodulaire et latéralement à une croûte calcaire (photo 27) surmontant l'accumulation nodulaire. A la base du matériau rouge, au contact de la dalle. on observe des indices de remobilisation et d'individualisa tion des carbonates sous formes de filaments et de pseudomycéliums calcaires. Age pro bable : fin du Tensiftien ou FPésoltanien. Photo 27 - HENCHIR LEBNA. Photo prise à un mètre de la photo 26. La dalle calcaire a fait place à une croûte aalcaire plus ou moins disloquée en blocs hétérométriques ; les fissures sont bourrées de matériau rouge, argileux; en profondeur l'accumulation calcaire est nodulaire, massive. Photo 28 - HENCHIR LEBNA. A un mètre de la photo 27, la croûte calcaire disloquée (action des racines) paraît feuilletée; la transition est rapide à l'encroûtement nodulaire. Photo 29 - Région du barrage de l'oued El Kébir (route de Siliana) ; 9° 45' long. E. ; 36° 15' Lat. N; 500 m.s.n.m. Bioclimat méditerranéen, semi-aride, moyen, à hiver tempéré. Accumulation calcaire massive, plus ou moins feuilletée dans la partie supérieure ; rôle de l'activité racinaire (Pin d'Alep) dans la destruction de la croûte calcaire. Sol calcimorphe rendziniforme. Calxixeroll. Tensiftien probable. PLANCHE V 24 25 26 27 28 29 PLANCHE VI QUELQUES FACIÈS D'ACCUMULATIONS CARBONATËES DANS LES SOLS DE LA TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE (suite) photo 30 - Région de BOU ARADA ; go 45' long. E, 36° 15' Lat. N; 450 m.s.n.m. Bioclimat médi terranéen, semi-aride supérieur, à hiver tempéré ; accumulation calcaire massive, struc turée en une croOte feuilletée dans sa partie supérieure, surmontant les "limons à no dules" fortement encroûtés; fin d'un glacis morcelé qui relie le Jebel Mansour à la plaine ; noter les st~afifications ent~ec~oiaée8 secondai~ement caLcitisées et les gros nodules calcaires ; âge probable, Tensiftien. Photo 31 - EL MIDA, piste vers Tafelloune (voir photo 21) ; sol calcimorphe, rendziniforme, brun rougeâtre, encroOté. On passe rapidement du sol à la c~oûte feuiLLetée puis à L'encroû tement ; noter en profondeur l'accumulation calcaire sous forme de ~iLLe, l'existence de cavernes de dissolution et de poches d'accumulation de matériau brun-rouge; phéno mènes de remobilisation, dissolution-précipitation des carbonates. Photos 32-33 - EL MIDA, piste vers Tafelloune (voir photo 21). La croûte calcaire feuilletée, à peLLicuLe rubanée à l'interface sol/croûte, surmonte L'encroûtement nodulaire de plus en plus induré en surface, dans lequel s'observent des figures de redistribution du calcaire. Photo 34 - DOUIRET SIDI HAMADA (voir photo 14). Encroûtement caLcaire nodulaire dans un matériau colluvial de glacis de raccordement avec le jebel Serdj. Noter l'alignement subvertical des filons nodulaires; cheminement des solutions carbonatées le long d'anciennes gale ries racinaires, calcitisées. Amirien probable. Photo 35 - Photo prise à 10 mètres environ de la photo 34. Les filons nodulaires verticaux passent dans la partie supérieure du profil à une croûte caLcaire feuiLLetée. Les nodules de plus en plus gros vers la surface ont tendance àse structurer eux-mêmes en strates subhorizon tales qui se "fondent" dans la stratification de la croOte "feuilletée". PLANCHE VI 30 31 32 33 34 35 PLANCHE VII ACCUMULATIONS CALCAIRES ET DYNAMIQUE DES . . CARBONATES EN TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE (QUELQUES EXEMPLES) Photo 36 - Jebel BARGOU ; mise en évidence de phénomènes d'épigénie carbonatée dans les matériaux marno-gréseux de l'Aptien (formation Dridja). On note l'alternance des bancs gréseux rouille et marneux, lités, soulignés par les fissures carbonatées blanchâtres. Les blocs de grès sont peu à peu remplacés, digérés par les carbonates; les examens d'échantillons non remaniés au M.E.B., rendent compte de l'épigénie des quarts et des argiles présents par la calcite. Photo 37 - Jebel Semmama (voir photo 5). Autre aspect de la dynamique des carbonates. Des épan dages alluviaux et colluviaux se sont mis en place à partir du massif montagneux au cours des périodes pluviales du quaternaire sous forme de chenaux longitudinaux en ravinant le substrat géologique mio-pliocène et en discordance sur ce dernier; au cours des périodes catapluviales (diminution des précipitations), il y a eu concentration en C03Ca des eaux, écoulement préférentiel de ces eaux chargées en carbonates provenant du massif crétacé de l'amont dans ces dépôts hétprogènes, précipitation à l'aval dans les pién~nts et les glacis. Durant la période interpluviale (accroissement de l'aridité) se produisit la consolidation des dt.:t.:UllluldL1ons Ci1l'lJundtet!~ (dalle. lol'uuLes. elH.rouLellltJIIL lodllodtl'C~). 1.!IIIt/I"'/llIil'" 111"11"/1. Photos 38-39 - Jebel Semmama. Dynamique actuelle du bicarbonate de calcium dans les formations ~réso- sableuses du Mio-Pliocène. Elle se fait sous l'influence des eaux de ruissellement et/ ou de percolation le long dès versants de raccordement des glacis quaternaires moyens aux niveaux postérieurs. Cette dynamique subactuelle et actuelle a lieu transversalement par rapport à la dynamique longitudinale mentionnée pour la photo 37. Elle est moins intense et plus limitée dans l'espace; elle a provoqué et provoque aujourd'hui diverses formes d'accumulations carbonatées que l'on observe généralement le long des racines fossiles (photo 39). dus fissures. fentes. galeries et porcs d'ùctiviLé lJioluU1quc (l'huLu 313). ainsi que dans les zones de discontinuité lithologique ou de discordance entre les diffé rents matériaux géologiques constituant des zones d'écoulement préférentiel des eaux char gées en C03Ca dissous. Photo 40 - BIR BOUREGBA (Cap Bon), coupe dans l'oued. Accumulationo carbonatéea et dynamique a passées et actuelles des carbonates dans les formations superficielles alluviales et colluviales ; sol polyphasé; noter les zones d'infiltration, de dissolution et de repré cipitation des carbonates. Photo 41 - EL MIDA. Dynamique des solutions carbonatées dans les sables jaunes de l'Astien. Précipitation le long des galeries racinaires. w Cl> ~ W o -J r-"'C » 2 n ::I: m < ; I~ , > ~ ~! , l, ' t'. '" ,1 i .. r "t. \' \ .:., '~ ...... ~.~ ;',' , A' 1 1 \t ,1•.,; f " , . ~'" \ • r ',;r . '. , t~ '.~~ ...... • r .} . ,~".J'..... 1 ) ~ '.' 1 . r r ·f, ._ " ~ :. r'l',_( ,:r \\ f , ..~.... ~ -- - -, , -,. \!:)':'1:.) W w !-..j- ~ tD .~?', 1 'CD '''-''' /., 1!'.( .J, "'1.1 (' :\ ",:. ,~..",:/'>;.- .:-'l!'~.. k ;'1' ':1' •.. :;)'!<'i:J " j ",'.'·~;?;;~é ", ;' ~..,l,.\. 1 ',..' ,t ( " ') i~:I'~~':~I_1 M~t i'., ,.~',.-1-.! PLANCHE VIII UTILISATION DE LA CROÛTE CALCAIRE (QUELQUES EXEMPLES) Photo 42 - Région de FOUCHANA (route TUNIS-EL FAHS). Défonçage de la croOte calcaire ; assemblage des tas pour le transport. Photo 43 - Edification de murs d'enceinte et de délimitation des parcelles agricoles. Route Korba-Menzel Témime (Cap Bon). Photo 44 - Transport des matériaux; ici acheminement de blocs provenant des carrières ouvertes dans le cordon dunaire fossilisé et encroOté parallèle au rivage actuel. région de Korba (Cap Bon). Photo 45 - Construction de puits. Photos46-47 - La croate calcaire et son utilisation actuelle dans la construction de maisons. Photographies Philippe BLANCANEAUX PLANCHE VIII 42 43 44 45 46 47 R.EPUBLIQUE TUNISIENNE Institut Francais de Recherche Scientifique Laboratoire de pédologie pour. le Developpement en Coopération Fac.ulté des Sciences O.R.S. T.O M. Universite de TUNIS CARTE DE REPARTITION DES SOLS A ACCUMULATION CALCAIRE DE LA TUNISIE CENTRALE ET SEPTENTRIONALE Par Ph. BLANCANEAUX, pedologue à \ 'ORSTOM, 1989 1 ' LEGENDE (D'après la carte pèdologiqut au 1 /5ÎOO.OOO de la Tunisie dressée par BELKODJA et al, 1973; in sols de Tunisie,n'5) N.B Le tableau des classes, sous classes et groupes est donné suivant la C. P.C.S.; 1967 Chacune des uni tes de !a carte correspond a une association de sols. 10 5 0 10 20 30 40 Echelle 1/ 500.000 SOLS MINE RAUX BRUTS go JO D'ORIGINE NON CLIMATiQUE ET CLIMATIQUE ...... Lithosols. Régosols, Regs de croûte el encroûtement calcaire \ SOLS PEU EVOLUES Cap Serret XERIQUES ET D'APPORTS EIJJ.sols gris subdésertiques ô encroùternenl calcaire ou calcaro-gypseu~ ,Sols d'apports modaux, sur alluvions et colluvions du quaternaire, associés à des lithosols sur croûte calcaire ou gypseuse Cap Negro SOLS CALCIMAGNESIG.UES 1- G o 1 f e de T UN 1 S SOLS CARBONATES . '77 -' ! / ~ Rendzines, Sols bruns calcaires et. lithosols associés, sur croûte, /- <::~ encroûtement ou conglo me rai calcaire ' 1 i SOLS SATURES ~ Sols calc1morphes , Lithosols, R 1 a' des lilhosols et a des sols lithoscliques ~.Sols calcimorphes et sols vertiques en association avec 1 des lithosols, des regosols, et des sols ci Mull 1 .Redistribution du calcaire. Cordon dunrnre encroûté ~lf-l-l-lf,~~~~\~~~-~---~36:~ ~·Sols bruns calcaire, sols châtains polyphasés, sols bruns i "t1rsi ries", sols châtains "tirs( fies" el polyphasés Redistribution du calcaire. SOLS 1 SOH UMIO.UES A CO~PLEXE SATURE (en ca I Sols châtains, chcitain-rouges, chàtains encroûtés """'"-"'""' Sols bruns encroûtés. s'Jls bruns associés à des sols colcimorphes G o 1 f e de HA M M A M E T ou des lithosols sur croù·~e ou encroûtement calcc.ire. Sots bruns jeunes(S1erozemsl associés à des l1lhosols sur croûte calcaire SOLS A SESQUIOXYDES DE FER l;IH+h'f!---ffl~~-~--~T-~ ------1------f36°1 SOLS FERSIALLITIO.UES 1 1 à redistribution du calcai~e) 1 Sols ci caractère d'hdromorphie, recolcorifiés, ci accumulation et I ou à redistribution calcwe profonde ou dtScDntinuc \ . ,. 1 SQLS HYDROMORPHES J. MINERAUX OU PEU HUMIFERES 0 KAIROUAN r f=~~~~~ A redistrîbutlon du catcaire (encroûtement, nodules) MAHDIA Sebkhet 5101 EL HANI •0000,.,~' .., ~.'.:·~oo0 ot>·.Y - ' 0 ' Cr:: l1.J X X X X X X