Dissertations / Theses on the topic 'Latérites'

L'objectif de ce travail est l'élaboration de matériaux de construction économiques valorisant des matières premières minérales abondantes en Afrique sub-saharienne : les latérites. Calcinées à moyenne température (750°C) celles-ci présentent des propriétés pouzzolaniques intéressantes lorsqu'elles sont mélangées à de la chaux (ou du ciment) et de l'eau. L'étude physico-chimique de la réactivité de ces pouzzolanes avec la chaux a permis de mettre en évidence que la granulométrie jouait un rôle prépondérant par rapport à la teneur de la latérite en kaolinite sur le développement des résistances mécaniques. L'élaboration de ciments composites (Portland et latérite calcinée) conduit à des résultats remarquables tant au point de vue résistance qu'au point de vue durabilité. L'application de ces ciments à la confection de bétons et de composites renforcés par des fibres végétales laisse entrevoir des perspectives intéressantes pour l'habitat économique dans les pays en développement.

Un groupe d'echantillons de laterites venezueliennes nommees lv et ula, extraits de differentes regions du venezuela a ete etudie a l'etat naturel et apres avoir ete soumis a plusieurs traitements. La nature et la composition chimique des laterites dependent de leur lieu d'extraction. Dans cette optique, plusieurs techniques, dont certaines <<<>in situ<>>> ont ete utilisees pour caracteriser les etats naturels, calcines et reduits des laterites venezueliennes : thermogravimetrie (atg), spectroscopie de photoelectrons induit par rayons x (spx), diffraction de rayons x (drx), analyse thermique differentielle (atd), potentiel de surface (pds) et microanalyse. Il apparait que les composes lv sont constitues majoritairement apres calcination sous oxygene des phases fe#2o#3, al#2o#3 et sio#2 et le compose ula, des phases fe#3o#4, fe#0 et sio#2. La technique de spx permet de constater que les laterites une fois soumises au processus de reduction sous hydrogene, presentent encore en surface une phase oxydee du fer ; ainsi, dans les laterites, le fer n'est pas totalement reduit en fer metallique ; ce processus est confirme par les differents resultats obtenus avec les autres techniques utilisees. La diffraction de rayons x <<<>in situ<>>> a permis de visualiser les transformations de phases pendant la reduction des echantillons et associee a la thermoreduction, nous a permis d'envisager les meilleures conditions a prendre en compte pour le processus de stockage de l'hydrogene. En effet, a l'etat reduit ces composes sont capables de stocker des especes hydrogene reactives mises en evidence par une methode dynamique de dosage. L'importance des reservoirs d'hydrogene en relation avec l'activite d'hydrogenation et d'isomerisation des laterites, est conditionnee par la quantite de fer et d'aluminium en presence dans les laterites. Il s'avere en particulier que les solides actifs en hydrogenation et/ou isomerisation de dienes sont aussi ceux capables de stocker les plus grandes quantites en hydrogene reactif. Finalement, des modeles de sites d'activation de dienes, faisant intervenir l'hydrogene reactif et localises a la surface des laterites, sont proposes.

L'exploitation du minerai nickélifère dans des mines à ciel ouvert en Nouvelle-Calédonie, nécessite le décapage des couches superficielles encore appelées «stériles». Elles sont composées de latérites et saprolites. Les latérites en constituent la majeure partie. Pour ces terrains de découverte, des surfaces de stockages sont aménagées près des sites d'exploitation pour éviter un transport trop long. Le stockage de ces terrains doit s'effectuer dans des conditions environnementales satisfaisantes et il est nécessaire de garantir la stabilité des remblais ainsi créés. Des études antérieures ont été réalisées pour la plupart sur les latérites remaniées. Notre étude consiste en une caractérisation au moyen d'essais de laboratoire (compressibilité et résistance au cisaillement) des paramètres physiques et mécaniques des latérites remaniées mais aussi des latérites et saprolites intactes. Ces matériaux intacts constituent les assises de certaines décharges et des mines à ciel ouvert. Le but est d'une part, une meilleure compréhension de leur comportement, et d'autre part d'étudier là variabilité des caractéristiques en fonction du site et des conditions de prélèvements. Les résultats des essais mécaniques, comme ceux de l'analyse statistique sur les données expérimentales, ont montré une grande variabilité des propriétés de ces matériaux. Cependant, les forts coefficients de corrélation observés sur les valeurs moyennes des caractéristiques mécaniques obtenues ont permis de discriminer les matériaux par familles de sondage pour les matériaux intacts, et par site pour les matériaux remaniés.

La datation 40Ar/39Ar des cryptomelanes (K1-2Mn8O16 nH2O) est appliquée aux minerais supergènes manganésifères de Serra do Navio (Brésil). Les études pétrologiques montrent que les cryptomélanes présentent divers caractères. La datation de ces minéraux indique que l'enfoncement du front d'oxydation (vitesses moyennes autour de 2,5 m/Ma) n'est pas toujours continue. Elle confirme par ailleurs, l'existence de différentes générations de cryptomélane associées à des périodes d'altération successives (pré-Oligocène ; 25-18 Ma et 15-13 Ma ; 6,2-4,6 Ma ; 2,6-2,3 Ma ; 0,5-0,2 Ma). L'Oligocène et le Miocène supérieur apparaissent comme des périodes d'érosion. Ainsi, la datation 40Ar/39Ar des cryptomélanes est un outil efficace pour l'étude morpho-climatique des paysages latéritiques. Deux hypothèses sont proposées : 1) la surface supérieure serait d'age Crétacé-Eocène et la surface inférieure d'âge Oligo-Miocène, 2) ces surfaces seraient respectivement d'âge Oligocène et Miocène supérieur<br>The 40Ar/39Ar dating of the cryptomelanes (K1-2Mn8O16 nH2O) has been applied to the supergene ores of the Serra do Navio manganese deposit from North Brazil. The petrological studies show that the cryptomelanes present varied characters. The dating of these minerals suggests that the oxidation front (rates of the weathering front are about 2. 5 m/Ma) didn't always continuously propagate with time. These results confirm the existence of distinct generations of cryptomelane associated to successive weathering periods (pre-Oligocene; 25-18 Ma and 15-13 Ma; 6. 2-4. 6 Ma; 2. 6-2. 3 Ma; 0. 5-0. 2 Ma). The Oligocene and the late Miocene seem erosion periods. Then, we conclude that the 40Ar/39Ar dating of the cryptomelanes is an effective tool to study morphoclimatic events of the laterite landscapes. Two hypotheses are proposed : 1) the upper surface would be the Cretaceous-Eocene age and the lower surface to Miocene period, 2) this surfaces would be respectively from Oligocene and late Miocene periods

L'altération supergène compte parmi les processus les plus importants de la modification de la surface de notre planète. Néanmoins, à ce jour, la variable temporelle liées aux mécanismes de genèse et d'évolution des manteaux d'altération reste difficile à contraindre, faute de chronomètre absolu. La présence dans les formations tropicales latéritiques de minéraux manganésifères supergènes riches en potassium,i. E. Les cryptomélanes (Ki1-2 Mn8 O16,nH2O) permet théoriquement d'appliquer la methode de datation 40 Ar/39 Ar. Notre objectif, dans ce travail,consiste à comprendre et dater les épisodes de formation des latérites de l'Afrique de l'Ouest. Pour cela, nous avons étudié le gisement superagène manganésifère de Tambao(Nord Burkina-Faso), connu pour sa richesse en cryptomélane et dont les reliefs résiduels sont représentaifs de la morphogenèse latéritique régionale. Dans un premier temps, nous avons vérifié le champ d'application de la méthode à travers une étude préliminaire menée sur deux concrétions de cryptomélane prélevées" au cœur de la formation. .<br>Supergene weathering is one of the most important processes in modifying the Earth's surface Nevertheless, until now, the importance of time in determining the genesis and the evolution of the weathering mantels is poorly nown due to the absence of absolute chronometers. In tropical laterites, the occurrence of K-rich supergene manganese oxides,i. E. Cryptomelanes (k1-2Mn8 O16, nH2 O), allows the theoretical use of the 40 Ar/39 Ar dating method. The aim of this study is to understand and to date the laterite formation episodes in West Africa. The manganiferous lateritic ore of Tambao (Northern Burkina-Faso), well known to be a cryptomelane rich ore where the residual outcrops are representative of the regional lateritic morphogenesis, was studied. Firstly, we verified the range of the method through the study of two cryptomelane concretions carried out at the core of the formation. The quality of the results and their consistency proved that the method provides reliable and significant time control. .

Les podzols sont des sols peu fertiles, à morphologie très spectaculaire, présentant des compartiments supérieurs sableux et des compartiments inférieurs peu perméables, enrichis en matière organique et en métaux. Dans les régions les plus pluvieuses du haut bassin amazonien, ces sols présentent une expansion spatiale très importante (1/3 de la superficie du bassin du Rio Negro). Ils se forment aux dépens de latérites jaunes sableuses, elles-mêmes issues d’une dégradation de latérites rouges plus argileuses, situées dans les positions bien drainées des paysages. La formation de ces sols est attribuée à des nappes perchées propices à l’accumulation de complexes organo-métalliques dans les fronts de podzolisation et à l’apparition dans leurs réservoirs sableux de conditions très réductrices et acides, impropres au développement de la vie. Le travail présenté dans ce mémoire traite de (i) l’appauvrissement préalable des latérites dans les paysages les plus podzolisées des bas plateaux du haut bassin amazonien, (ii) de l’évolution des podzols hydromorphes dans ces plateaux en relation avec les incisions du réseau hydrographique et (iii) de la dynamique de ces processus dans les différentes facettes des paysages du bassin du Rio Negro. Cette étude pluri-échelle intègre ainsi des caractérisations des différentes composantes du sol par des approches géochimiques pétrographiques et minéralogiques (DRX, IRTF, SRD), des études de séquence de sols et des reconnaissances d’unités de paysages, couplant ainsi approches de terrain, traitement d’images et spatialisation des structures. L’érosion accrue des latérites depuis la bordure vers la partie centrale et déprimée des plateaux à podzols affecte séparément la partie supérieure (sols) et inférieure (saprolite) des latérites. Dans la partie supérieure des latérites, la dissolution sélective des oxydes de fer (hématite puis goethite) puis des argiles kaolinitiques en milieu de plus en plus hydraté est 5 associée au jaunissement et à l’appauvrissement des sols. Dans sa partie inférieure, le développement de nappes phréatique est d’abord propice au blanchiment des saprolites et les écoulements accrus au voisinage des dépressions à podzols au développement d’horizons éluviés. Ces érosions chimiques (milieu non saturé) mais aussi particulaires (milieu saturé) génèrent des réservoirs sableux en forme de "double langue" qui sont alors exploités par la podzolisation. L’étude confirme l’importance des nappes perchées des podzols dans l’accumulation de complexes organo-métalliques dans les fronts de podzolisation. Elle souligne également l’effet des incisions du réseau hydrographique sur la morphologie et dynamique des podzols. En milieu semi confiné (dépressions des plateaux), les podzols à nappe développent des environnements fortement réducteurs. Ils sont profondément imprégnés par les matières organiques à la bordure des aires podzoliques et plus acides au voisinage des réservoirs sableux et axes de drainage. A l’inverse, l’incision de vastes aires podzoliques par les rivières favorise la minéralisation des matières organiques et l’oxydation du fer à la bordure des aires podzoliques (rabattement des nappes), une éventuelle réactivation en profondeur de la podzolisation dans les zones aval érodés et un apport de sables blancs aux rivières. A l’échelle du bassin du Rio Negro, l’étude montre le contrôle des apports pluviométriques et des surfaces d’aplanissement (Ucayali) et sédimentaires (Formation Içá) dans le développement des podzols. La forte extension de ces formations sur les surfaces du Tertiaire et leur plus faible extension dans les incisions et dépôts du Quaternaire suggèrent une apparition d’aires podzoliques dans le bassin, antérieure à la mise en place du réseau de drainage moderne du Rio Negro il y a environ 2,5 Ma. L’incision des aires les plus podzolisées dans les zones amont et plus pluvieuses du bassin aurait limité leur expansion et alimenté en sables les pièges à sédiments du lit majeur du Les podzols sont des sols peu fertiles, à morphologie très spectaculaire, présentant des compartiments supérieurs sableux et des compartiments inférieurs peu perméables, enrichis en matière organique et en métaux. Dans les régions les plus pluvieuses du haut bassin amazonien, ces sols présentent une expansion spatiale très importante (1/3 de la superficie du bassin du Rio Negro). Ils se forment aux dépens de latérites jaunes sableuses, elles-mêmes issues d’une dégradation de latérites rouges plus argileuses, situées dans les positions bien drainées des paysages. La formation de ces sols est attribuée à des nappes perchées propices à l’accumulation de complexes organo-métalliques dans les fronts de podzolisation et à l’apparition dans leurs réservoirs sableux de conditions très réductrices et acides, impropres au développement de la vie. Le travail présenté dans ce mémoire traite de (i) l’appauvrissement préalable des latérites dans les paysages les plus podzolisées des bas plateaux du haut bassin amazonien, (ii) de l’évolution des podzols hydromorphes dans ces plateaux en relation avec les incisions du réseau hydrographique et (iii) de la dynamique de ces processus dans les différentes facettes des paysages du bassin du Rio Negro. Cette étude pluri-échelle intègre ainsi des caractérisations des différentes composantes du sol par des approches géochimiques pétrographiques et minéralogiques (DRX, IRTF, SRD), des études de séquence de sols et des reconnaissances d’unités de paysages, couplant ainsi approches de terrain, traitement d’images et spatialisation des structures. L’érosion accrue des latérites depuis la bordure vers la partie centrale et déprimée des plateaux à podzols affecte séparément la partie supérieure (sols) et inférieure (saprolite) des latérites. Dans la partie supérieure des latérites, la dissolution sélective des oxydes de fer (hématite puis goethite) puis des argiles kaolinitiques en milieu de plus en plus hydraté est 5 associée au jaunissement et à l’appauvrissement des sols. Dans sa partie inférieure, le développement de nappes phréatique est d’abord propice au blanchiment des saprolites et les écoulements accrus au voisinage des dépressions à podzols au développement d’horizons éluviés. Ces érosions chimiques (milieu non saturé) mais aussi particulaires (milieu saturé) génèrent des réservoirs sableux en forme de "double langue" qui sont alors exploités par la podzolisation. L’étude confirme l’importance des nappes perchées des podzols dans l’accumulation de complexes organo-métalliques dans les fronts de podzolisation. Elle souligne également l’effet des incisions du réseau hydrographique sur la morphologie et dynamique des podzols. En milieu semi confiné (dépressions des plateaux), les podzols à nappe développent des environnements fortement réducteurs. Ils sont profondément imprégnés par les matières organiques à la bordure des aires podzoliques et plus acides au voisinage des réservoirs sableux et axes de drainage. A l’inverse, l’incision de vastes aires podzoliques par les rivières favorise la minéralisation des matières organiques et l’oxydation du fer à la bordure des aires podzoliques (rabattement des nappes), une éventuelle réactivation en profondeur de la podzolisation dans les zones aval érodés et un apport de sables blancs aux rivières. A l’échelle du bassin du Rio Negro, l’étude montre le contrôle des apports pluviométriques et des surfaces d’aplanissement (Ucayali) et sédimentaires (Formation Içá) dans le développement des podzols. La forte extension de ces formations sur les surfaces du Tertiaire et leur plus faible extension dans les incisions et dépôts du Quaternaire suggèrent une apparition d’aires podzoliques dans le bassin, antérieure à la mise en place du réseau de drainage moderne du Rio Negro il y a environ 2,5 Ma. L’incision des aires les plus podzolisées dans les zones amont et plus pluvieuses du bassin aurait limité leur expansion et alimenté en sables les pièges à sédiments du lit majeur du Rio Negro (Archipelago Mariuá)<br>The podzols are little fertile soils with spectacular morphology presenting highly permeable upper sandy compartments and lower ones enriched in organic matter and metals. In the high rainfall region of the upper Amazon Basin, these soils show an important spatial expansion (1/3 of the Negro River watershed). They form on yellow clay-depleted laterites, which can themselves be inherited from the degradation of redder clayey laterites, located on freely drained parts of the landscapes. Soil process linked to the formation of such soils is due to the suspended groundwater suitable for the downward accumulation of organic-metallic complexes on podzolisation fronts and to the development in their upper sandy reservoir of reducing and acid conditions, unsuitable for life. This work addresses (i) the lateritic soil prior clay depletion of low plateaus in the most podzolized region in Amazon Basin, (ii) the evolution of podzols in these plateaus in relation with the river incisions and (iii) the podzol and groundwater dynamics in the major land surfaces of the Negro River watershed. The multi-scale approach developed in this work includes geochemical, petrographic and mineralogical investigations of soil samples (XRD, FTIR, SRD), soil catana studies and soil landscape unit recognition, integrating thus laboratory analyses, field survey and remote sensing image processing. The chemical and physical erosion of laterites from the edge to the central part of the plateaus with podzols affects, separately, the upper (soil) and lower sections (saprolite) of the regolith. In the upper soils, the selective dissolution of iron oxides (first hematite then goethite), followed by the weathering of kaolinitic clays in a more hydrated environment has been related to soil yellowing and clay depletion. In the lower section of the regolith, the groundwater dynamics favors the bleaching of the saprolites and the dominant lateral flows at the margin of the depressions the development of eluviated horizons. Both chemical 3 (unsaturated environment) and particulate (saturated environment) erosions generate sandy reservoirs shaped as double-tongue, which is explored by soil podzolisation. The study states the suspended groundwater for the organic-metallic complex accumulation on podzolisation fronts. It also shows the effect of river incisions on the morphology and dynamics of podzols. In semi-confined environments (plateau depressions), the podzols with the suspended groundwater develop strong reducing conditions. They are deeply impregnated by organic matters at the margin of the podzolic areas, and generate more acidic in the sandy reservoir and along the river network. Inversely, the river incisions of widely podzolised regions enhance the mineralization of organic matter and the iron oxidation at the lateral podzolic fronts (groundwater lowering), the downward and downslope development of these fronts on convex sloping sides and the supply of white sands to the rivers. At the scale of the whole Negro River watershed, the study also shows the control of rainfalls and geomorphologic surfaces (Ucayali peneplain and deposits of the Iça Formation) in the podzol development. The large extension of such formations on the Tertiary surfaces and their weak development in the Quaternary valleys and deposits suggests the appearance of podzols in the basin prior to the installation of the Modern Amazon drainage system, approximately 2. 5 Ma ago. The incision of widely podzolisaded regions in the high rainfall area of the upper Amazon Basin could have limited their lateral expansions in the landscapes and supplied on sand the major sediment traps of the Negro River (Mariuá Archipelago)

Ce travail a pour objectif d’étudier les matières organiques (MO) à différents stades du développement des podzols de plateau du bassin du Rio Negro afin de mieux comprendre l’impact de la podzolisation sur leur structure et leur rôle éventuel dans ce processus. Il s’appuie sur une toposéquence représentative de la transition latosol/podzol. Nous avons étudié la complexation de la MO avec l’aluminium par RMN 27Al, qui met en évidence des zones d’accumulation de ces complexes. La MO présente des micromorphologies différenciées selon l’activité biologique et les conditions de drainage. La spectroscopie infrarouge et la RMN 13C révèlent des groupements fonctionnels contrastés, fortement aliphatiques en surface, majoritairement aromatiques dans les horizons Bh, oxygénés et complexés dans les horizons d’accumulation d’Al. Les lipides libres sont stabilisés avec le développement des podzols, et leur composition montre l’apparition de conditions anoxiques dans le podzol développé. Les caractéristiques des MO extractibles à l’eau indiquent une contribution des horizons profonds des podzols développés à l’exportation de MO dans les eaux noires des rivières.

Des ensembles d'alterations sont distingues, et les processus majeurs de formations des horizons type isalterite a kaolinite, gibbsite, hematite et goethite sont decrits. Les mineralisations en or associees a ces formations sont de differents types. Une methode de prospection de l'or dans les materiaux lateritiques en milieu equatorial humide est proposee

Chacun s’accorde aujourd’hui sur l’impact de la production des matériaux industrielles sur le climat de la planète. Le secteur de la construction est l’un des principaux responsables de cette situation car c’est le premier consommateur d’énergie et le deuxième émetteur de CO2 dans le monde. L’épuisement de certains gisements de matériaux est aussi l’un des problèmes que connait l’humanité. Il importe par conséquent de réaliser des bâtiments éco-respectueux, qui consomment peu d’énergie et émettent moins de gaz à effet de serre sur l’ensemble de leur cycle de vie. La présente étude s’intègre dans une problématique générale de développement de matériaux de construction innovants à faible impact environnemental. Nous proposons donc un nouveau béton à base de granulat latéritique avec subtitution des armatures en acier par celles en bois de rônier (Borassus Aethiopum) et rotin (Calamus Dearatus) pour la réalisation des parties d’ouvrages en béton plus spécifiquement les planchers. Cette étude a été conduite sur la latérite de la carrière de ATOTINGO dans la commune de ALLADA au Bénin où nous avons fait sa caractérisation physique et mécanique de la latérite et proposé une méthode de formulation de béton structurel à base de cette latérite. Aussi avons-nous caractérisé les différents matériaux d’origine végétale (rônier et rotin) pour une maitrise de leur performance mécanique. La formulation du béton de latérite nous a permis d’élaborer trois types de béton latériques. L’utilisation de la latérite brute (non lavé) nous a conduit à un béton dont la résistance en compression à 28 jours est de 21,23±1,24 MPa. Cependant, le lavage par élimination des particules fine de dimensions inférieures à 63µm a permis de rehausser cette résistance jusqu’à 27,52±0,32 MPa avec module d’élasticité de 17920±324MPa. Les armatures végétales proposée ont développé respectivement une contrainte de rupture en traction directe parallèle aux fibres du bois de rônier et des lianes de rotin de 156MPa et 22MPa. L’adhérence entre le béton de latérite et les armatures en rônier mesurée de diverses manières ont montré que cette adhérence pouvait atteindre 4MPa. Ces performances ont validé notre approche d’élaboration d’un plancher en écomatériaux en respect de l’environnement. Il ressort que le plancher ainsi élaboré pour avoir des portées allant jusqu’à 3,50 mètres. Le dimensionnement de la poutrelle de ce dernier suivant la norme en vigueur révèle qu’une section d’armature de diamètre 25mm pourrait efficacement être une solution à la réalisation d’un plancher<br>Everyone agrees today on the impact of the production of industrial materials on the planet's climate. The construction sector is one of the main culprits in this situation as it is the largest consumer of energy and the second emitter of CO2 in the world. The depletion of certain material deposits is also one of the problems facing mankind. It is therefore important to achieve eco-friendly buildings that consume little energy and emit fewer greenhouse gases over their entire life cycle. This study is part of a general issue of developing innovative building materials with low environmental impact. We are therefore proposing a new concrete based on laterite aggregate with the substitution of steel reinforcements by those made of palmwood (Borassus Aethiopum) and rattan (Calamus Dearatus) for the realization of parts of concrete structures, more specifically the floors This study was carried out on the laterite from the ATOTINGO quarry in the town of ALLADA in Benin where we carried out its physical and mechanical characterization of the laterite and proposed a method for formulating structural concrete based on this laterite. We have therefore characterized the different materials of plant origin (palm tree and rattan) to control their mechanical performance. The formulation of the laterite concrete allowed us to develop three types of lateral concrete. The use of raw (unwashed) laterite has led to a concrete with a 28-day compressive strength of 21.23 ± 1.24 MPa. However, washing by removing fine particles smaller than 63µm has increased this strength to 27.52 ± 0.32 MPa with modulus of elasticity of 17920 ± 324MPaThe proposed plant reinforcements have developed respectively a tensile tensile stress parallel to the fibers of the palmwood and rattan lianas of 156MPa and 22MPa. The adhesion of the laterite concrete and the palmyra reinforcement measured in various ways showed that this adhesion could reach 4MPa. These performances validated our approach to developing a floor in eco-friendly materials. It appears that the floor thus developed to have spans of up to 3.50. The dimensioning of the beam of the latter according to the standard in force reveals that a section of reinforcement of 25mm diameter could effectively be a solution to the realization of a floor

Cette thèse comporte plusieurs parties distinctes. Tout d'abord, on effectue des datations par la méthode Io-U sur des coraux des îles de Vaté et de la Guadeloupe afin de mettre en évidence les hauts niveaux marins, les zones stables et les périodes de surrection. Une partie du travail porte sur la mise en oeuvre d'une technique de datation par thermoluminescence des coraux de l'ile de Vaté. Enfin, on étudie la répartition des isotopes de U et Th sur deux profils latéritiques du Cameroun

Les latérites sont les sols les plus utilisés dans les travaux de génie civil, plus particulièrement en construction routière dans la plupart des pays de la zone intertropicale. Ce sont des sols résiduels ou détritiques provenant de l’altération des roches préexistantes. Ces sols contiennent en quantité appréciable des oxydes de fer et d’aluminium, de la kaolinite et de la silice, mais de faibles quantités d’oxydes de titane, de manganèse, de magnésium, …, etc. La grande diversité des composés chimiques des latérites rend leur caractérisation malaisée. En outre, les documents normatifs et les guides techniques utilisés pour le dimensionnement des chaussées en Afrique subsaharienne pour la plupart inadaptés, ne prennent pas en compte la spécificité des conditions climatiques et environnementales des formations latéritiques dans les projets routiers. Une caractérisation interdisciplinaire de ces sols avec la prise en compte des facteurs intervenant dans le processus de latéritisation permettrait de déterminer des propriétés plus précises, plus pertinentes et beaucoup plus représentatives. Ce travail a pour vocation la caractérisation et la détermination de l’aptitude des sols latéritiques du sud-ouest du Niger. La zone concernée par l’étude comporte sept gisements latéritiques aux contextes géologiques forts différents les uns des autres. Notre étude, basée sur diverses approches a permis de déterminer les propriétés géotechniques et mécaniques des sols d’une part et les propriétés chimiques et minéralogiques d’autre part. À l’issue de l’étude, deux catégories de sols sont à distinguer : [1] les sols de bonne portance : d’indice CBR de l’ordre de 100 contiennent en moyenne une teneur en fines n’excédant pas 12% et un indice de plasticité inférieur à 15. Pour ces sols, la portance dépend beaucoup de la taille des particules. Ces derniers ont une résistance élevée au cisaillement et un angle de frottement interne effectif φ’ de l’ordre de 40° ainsi qu’une cohésion effective c’ supérieure à 10 kPa. Leur comportement est dilatant au cours du cisaillement. Ils présentent de faibles valeurs en indice de vide et en perméabilité. De même, leur amplitude de tassement est faible. La bonne portance de ces sols se justifie principalement par leur teneur appréciable en oxydes de fer. L’attaque de la matrice fine par ces derniers se fait de manière diffuse ou par concrétionnement sous forme de cercles d’oolithes et de pisolithes ovoïdes tangents. [2] les sols de faible portance : la fraction fine et l’indice de plasticité sont élevés, respectivement de l’ordre de 25 et 30. La portance est de l’ordre de 30, l’angle de frottement interne inférieur à 30° et la cohésion inférieure à 5 kPa. Ces sols résistent faiblement au cisaillement et leur comportement est contractant, c’est-à-dire celui d’un sable lâche. Ils sont plus compressibles, encore moins perméables avec un coefficient de gonflement élevé. La faible portance de ces sols est imputable à leur faible teneur en oxydes de fer, ainsi que le mode d’attaque qui se fait de manière isolée.L’amélioration des sols présentant une faible portance a été expérimentée en y rajoutant séparément une certaine teneur en liant hydraulique (ciment), en chaux (CaO) et en nodules latéritiques. Les analyses minéralogiques et chimiques ont montré que l’ajout des produits a conduit à une modification texturale et a favorisé la mise en place de composés chimiques néo-synthétisés ayant pour rôle principal de renforcer les liaisons entre les éléments minéraux contenus dans les échantillons de sol latéritique. Dans la plupart des cas, les échantillons améliorés ont présenté une bonne portance validant ainsi leur aptitude en construction routière<br>Laterites are the most commonly used soils in civil engineering works, particularly in road construction in most countries of intertropical region. These are residual or detrital soils resulting from the alteration of pre-existing rocks. These soils contain a considerable quantity of iron and aluminum oxides, kaolinite and silica, but small quantities of titanium oxides, manganese, magnesium, etc. The large diversity of the chemical compounds of laterites makes their characterization difficult. Moreover, specification documents and technical guides used for road design in sub-saharan Africa, most of them unsuitable, do not take into account the specificity of climatic and environmental conditions of laterite formations in road projects. An interdisciplinary characterization of these soils, taking into account the factors involved in the lateritization process, should make it possible to be determined more precisely. It’s also the best way to get more relevant and much more representative properties. The aim of this work is to characterize and determine the lateritic soils suitability of southwestern Niger in road construction. The area covered by the study consists of seven lateritic deposits with strong geological different contexts from one to another. Our study, based on various approaches, made it possible to determine the geotechnical and mechanical properties of the soils on the one hand and the chemical and mineralogical properties on the other hand. At the end of the study, two categories of soils are to be distinguished: [1] soils with good bearing capacity : CBR of around 100 contain average fines content not exceeding 12% and a plasticity index less than 15. For these soils, the bearing capcity depends very much on the size of the particles. They have a high shear strength, an effective internal friction angle φ' of the order of 40° and an effective cohesion c' greater than 10 kPa. Their behavior is dilatant during shear. They have low values in void ratio and in index permeability. Similarly, their amplitude of settlement is low. The good bearing capacity of these soils is mainly justified by their appreciable iron oxides content. The attack of the microstructure by the latter is done in diffuse way or by concretionary circles of oolites. [2] the soils of low bearing capacity : the fine fraction and the plasticity index are high respectively of the order of 25 and 30. The bearing capacity is around 30, the internal friction angle is less than 30° and the cohesion less than 5 kPa. These soils are weak to the shear and their behavior is contracting (loose sand behavior). They are more compressible and less permeable with a high swelling coefficient. The low bearing capacity of these soils is attributable to their low iron oxide content and to the mode of attack which is carried out in isolated way.The improvement of soils with low bearing capacity has been tested separately by adding a certain amount of hydraulic binder (cement), lime (CaO) and lateritic nodules. Mineralogical and chemical analyzes showed that the addition of the products led to a textural modification and favored the production of neo-synthesized chemical compounds whose main role was to strengthen the links between the mineral elements contained in the lateritic samples. In most cases, the improved samples showed good bearing capacity and validated their road pavement suitability

Les matériaux appropriés pour la construction des toitures sont un problème majeur dans la plupart des pays en développement. Des matériaux comme l'amiante-ciment, la tôle d'acier ou les tuiles posent tous des problèmes quant à leur prix et leur possibilité d'utilisation par la majorité des habitants. L'objet de ce travail a été de mettre au point un matériau économique pour toiture. Un mélange de 50% de latérite et de 50% de ciment CPA 55 autoclavé pendant 24 heures à 130°C permet d'atteindre cet objectif. Les résistances en traction par flexion sont comprises entre 7 à 10 MPa suivant que les éléments contiennent ou non des fibres de sisal. Toute la chaux libérée lors de l'hydratation du ciment est consommée par la latérite pour former de la tobermorite et des hydrogrenats l'absorption capillaire et la perméabilité sont alors minimales. L'absence de chaux résiduelle garantit la stabilité de la teinte dans le temps<br>The appropriate roofing materials are a great problem in developing countries. Materials like asbestos-cement, steel-sheets; or tiles set problems because of their price and a bad utilization by the majority of people. The aim of this work _is to prepare an economical material for tile production. A mixture of 50% laterite and 50% Portland cement is autoclaved during 24 hours at 130°C. This objective therefore obtained. If elements contain or not sisal fibres, the flexural strengths reach from 7 to 10 MPa. All lime produced by cement hydration is consumed by laterite to produce tobermorite and hydrogarnets; thus the capillary absorption and the permeability are very low. The absence of residual lime guarantees the tint stability

Trois profils d’altération du régolithe péridotitique de Nouvelle-Calédonie sont étudiés par spectroscopie d’absorption des rayons X. Ceci permet de confirmer la redistribution de Ni, depuis les minéraux primaires (olivine, pyroxène et serpentine) vers les minéraux néoformés (phyllosilicates secondaires, goethite et oxydes de manganèse), au cours de la latéritisation des roches ultrabasiques. La cristallochimie des phyllosilicates est détaillée, dans les saprolites des profils mais aussi dans des veines serpentinisées de la roche. Un modèle de minéralisation précoce est alors proposé, selon lequel le nickel aurait été largement redistribué dans le régolithe dès l’obduction de l’ophiolite, et ceci depuis des serpentines pauvres en Ni vers des talcs fortement enrichis en Ni. L’analyse minéralogique et cristallochimique de la goethite le long des parties latéritiques des profils montre que la maturation de ce minéral, par dissolution-cristallisation, induit une augmentation de sa cristallinité et une diminution de sa teneur en Ni vers la surface. Ce processus est proposé comme explication de la diminution des teneurs globales en Ni depuis la base des latérites vers leur sommet, classiquement observée dans les latérites nickélifères. La présence de latérites remaniées, enrichies en goethite fortement différenciée par ce processus, pourrait expliquer certaines hétérogénéités latérales de teneurs en Ni observées dans les latérites de Nouvelle-Calédonie. Enfin, une analyse XAS montre que la sidérite peut piéger d’importantes proportions de Ni si des environnements riches en matière organique, et donc réducteurs, se développent dans ces altérites nickélifères<br>Three weathering profiles, 43 to 67 m thick, of the peridotitic regolith of New Caledonia, were studied by X-ray absorption spectroscopy. This allowed confirming the redistribution of Ni from the primary minerals (olivine, pyroxene and serpentine) into neoformed phases such as secondary phyllosilicates, goethites and manganese oxides, during the formation of the lateritic covers of ultramafic rocks. The crystal-chemistry of phyllosilicates was investigated in more details, with samples either from the saprolite of the profiles or from serpentinized veins in rock fractures. This lead to propose a mineralization model according to which Ni would have been massively redistributed among the regolith as soon as the ophiolite obducted, and this from poorly nickeliferous serpentines to talcs very enriched in nickel. The analysis of goethite mineralogy and crystal-chemistry along the profiles showed that ageing of this mineral species, through dissolution and crystallization, yield to an upward increase of its crystallinity and a decrease of its Ni content. This process was proposed to explain the upward Ni depletion that is classically observed in lateritic covers of ultramafic rocks. The occurrence of high amounts of differentiated goethites, yielded by this ageing process and by reshuffle of the differentiated lateritic materials, is also proposed to explain some of the lateral heterogeneities of Ni contents that are observed in New Caledonian laterites. Finally, a XAS analysis showed that siderite secondary phases can hold significant proportions of Ni, if reductive environments set by organic matters develop among these nickeliferous lateritic covers

Le présent travail concerne la valorisation de ressources naturelles importantes (latérites) et de co-produits industriels (boues rouges et cendres volantes sulfo-calciques) dans l'industrie du ciment. Lorsqu'elles sont calcinées à moyenne température (750°C), les latérites sont transformées en pouzzolanes très réactives à condition que leur teneur en kaolinite soit suffisante. Un ciment composé de 70 % de ciment Portland et de 30 % de latérite calcinée présente les mêmes performances que le ciment de départ. Les boues rouges calcinées entre 600 et 750°C suivant leur origine minéralogique sont des pouzzolanes actives. Leur réactivité est néanmoins plus faible que celle des latérites calcinées. L'extinction à froid de cendres sulfo-calciques de Gardanne conduit à l'obtention d'ajouts compatibles avec le ciment Portland (pour un taux de substitution de 20 %) et de ciments pouzzolaniques en association avec du 'laitier. Ou de la latérite calcinée<br>The aim of this study was to investigate blended cements containing african laterites and industrial by products such as red muds lor sulpho-calcic fly ashes. When heated at 750°C for five hours, laterites showed a good pozzolanic activity. The kaolin content present in the material affected the performance of pozzolanicity of burnt laterites, in regard to the lime reactivity. The best results were obtained with a cement containing 30 % of calcined laterite admixture. When calcined between 600°C and 750°C according to their origin, red muds showed a lower pozzolanic reactivity than burnt laterites. The sulpho-calcic fly ashes were ground and slaked in ambient conditions. Ettringite was quickly produced with a definitive crystallographical structure. As a result, no volume change was observed after-re-hydration of the material. They can be used either as a Portland cement admixture or as a pozzolanic binder component when mixed with blast furnace slag or calcined laterite

Les eaux usées sont très souvent enrichies en phosphates issus des activités anthropiques, leur rejet dans le milieu naturel sans traitement adéquat entraîne une eutrophisation rapide du réseau hydrographique de surface. L’objectif de cette thèse est de caractériser et d’étudier la possibilité de rétention des phosphates des eaux sur des géomatériaux efficaces et disponibles en quantité suffisante en Côte Ivoire. A terme, ce travail permettra de valoriser des matériaux géologiques, sans intérêt minier, en produits aux applications environnementales. A cet effet la latérite le grès et le schiste ont été sélectionnés et préparés par broyage mécanique pour produire des fractions inférieures à 80 µm. Ces rétenteurs ont été analysés par diffraction des rayons-X, microscopie électronique à balayage (MEB) et à transmission (MET), spectroscopie infrarouge (IR). Les analyses texturales ont été conduites par volumétrie d’adsorption du diazote (N2) à 77K. La granularité a été déterminée par diffusion laser et par sédimentation. Les mesures de la capacité d’échange cationique (CEC), ont été effectuées par spectroscopies UV visible et par ICP-AES et ICP-MS. La synthèse de l’ensemble des données minéralogiques montre de forts pourcentages en oxydes et oxyhydroxydes de fer, d’aluminium et de calcium pour ces trois matériaux. Cette composition confère à la fraction fine des surfaces spécifiques de 34 ; 4,7 et 16,5 m2/g respectivement pour la latérite, le grès et le schiste. De plus les charpentes minérales des ces matériaux révèlent la présence de méso et microporosité. Les rétenteurs ont ensuite été évalués dans le traitement en batch d’un effluent synthétique obtenu par dissolution du dihydrogénophosphate de potassium (KH2PO4), dans l’eau distillée. Les doses optimales et les temps d’équilibres ont été déterminés. Les isothermes de rétention ont ensuite été construites à 20, 30 et 40°C. L’affinité des phosphates pour les trois adsorbants est plus importante pour la latérite, ensuite le grès et enfin le schiste. L’adsorption dépend fortement du pH. Les taux de rétention des phosphates sur le grès semblent indépendants de la température. En revanche, ceux de la latérite augmentent dans le sens contraire de la température et l’inverse pour le schiste. Plusieurs modèles cinétiques (pseudo-premier ordre, pseudo-second ordre, Elovich et de diffusion) ont été évalués, de même que les paramètres thermodynamiques. Les réactions d’adsorption sont parfaitement décrites par le modèle de pseudo-second ordre. Les données des équilibres d’adsorption permettent de définir des intervalles où l’adéquation aux modèles de Langmuir et Freundlich semble parfaite. Le mécanisme de rétention proposé suggère l’existence de deux types de sites. L’analyse par infrarouge (DRIFT) des matériaux après adsorption montre une part importante des interactions de type chimique dans la rétention des phosphates sur la latérite et le grès. L’ensemble des résultats obtenus confirme la possibilité d’utiliser la latérite, le grès et le schiste pour déphosphater les eaux. Cependant la latérite présente de plus fortes potentialités par rapport aux autres adsorbants testés<br>Wastewaters are often loaded in phosphate from human activities. The discharge of such wastewater without adequate treatment leads to rapid eutrophication of water bodies. The main of the present thesis was to characterize and investigate the removal efficiency of phosphate from water by natural geological material available in large amount in Ivory Coast. Ultimately, it has ambition to valorize geological material without mining interest for environmental purposes. For this research, the laterite, sandstone and shale were selected and prepared by mechanical crushing to obtain fine fractions below 80 µm. Detailed study to characterize these three rocks powder was performed, thus several mineralogical and physico-chemical properties were determinated by means of : X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), N2-adsorption/desorption techniques (BET), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX), particle size distribution, cation exchange capacity and chemical analyses by atomic emission spectrometry (ICP-AES) and mass spectrometry (ICP-MS). Data shows high percentages of iron, aluminum and calcium oxides and oxyhydroxides for these three materials. This composition confer to the fine fraction the specific surface of 34; 4.7 et 16.5 m2/g for laterite, sandstone and shale respectively. In addition, the mineral structures of these materials reveal the presence of meso-and microporosity. These materials were then evaluated in the batch treatment of synthetic liquid effluents containing pure KH2PO4. The optimal dosage and equilibrium times were detected. After, isotherms were built at 20, 30 and 40°C. It was shown that phosphate affinity for the three absorbents is more important for laterite, sandstone and shale. The absorption process is strongly depends on pH. Phosphate retention rate on sandstone seem not to depend on temperature, on the other hand, those of laterite increase on the contrary way of the temperature and vice versa for schist. Several kinetic models (pseudo first order, pseudo second order, Elovich and diffusion models) were evaluated as well as thermodynamic parameters. Absorption reactions are perfectly described by the pseudo second order. Absorption equilibrium data allow defining interval where Langmuir and Freundlich model seems perfect. The proposed retention mechanism suggests the existence of two kinds of sites. DRIFTS analyses of adsorbents after adsorption revealed chemical interaction on adsorption process onto laterite and sandstone. This study demonstrated that laterite, sandstone and shale are an effective adsorbent for phosphate removal from aqueous solution. However, laterite shows a strong potentiality compared to the two others adsorbents

L'évolution des sols ferralitiques affectés par l'hydromorphie ont été étudiés dans les régions de savanes tropicales humides des llanos de Colombie. Ces paysages récents ont permis de préciser les mécanismes précoces du cuirassement ferrugineux, notamment le rôle des facteurs hydriques. L'étude morphologique des sols et leur fonctionnement hydrique indiquent qu'il existe deux types de nappes, l'une superficielle et temporaire engendrant des effets d'oxydoréduction ménagés, l'autre permanente, fluctuant au rythme des saisons, provoquant une oxydoréduction plus drastique. Ceci entraine l'existence d'horizons désignés par leur couleur: jaune, jaune-rouge, rouge et nodulaire. L'ensemble supérieur est caractérisé par une dynamique de type pseudogley, l'inferieur par une autre de type gley. Les parties rouges contiennent un mélange des formes du fer, goethite et hématite, alors que dans les parties jaunes seule subsiste une goethite fortement alumineuse. Une intensification de l'hydromorphie entraine un éclaircissement du sol consécutif à l'élimination de l'hématite puis d'une partie des goethites. La transformation des argiles accompagne ces processus de deferrification. Les micas se transforment en produits de type vermiculite alumineuse. Une partie des kaolinites mises à nu se dégrade et l'aluminium s'individualise sous forme de gibbsite. La deferrification s'accompagne d'une allitisation du milieu. Le fer solubilisé précipité localement pour former des nodules riches en hématite (horizons a plinthite). Les minéraux argileux se trouvent emprisonnés et protégés à l'intérieur des nodules constituant ainsi des témoins de la composition du sol au moment de leur formation. A l'inverse, dans les parties deferrifiées internodulaires se produit une perte d'argiles. Lors de l'évolution du paysage et de l'enfoncement des nappes consécutifs à la dissection, ces plages sont envahies secondairement par du fer qui cimente les nodules entre eux donnant ainsi naissance aux cuirasses

La géochimie et la minéralogie du thorium, de l'uranium et des terres rares ont été étudiées dans un profil latéritique développé aux dépens d'une syénite (akongo, sud-ouest Cameroun). Le thorium a été utilisé en tant qu'élément invariant dans les calculs de bilans iso élémentaires. La mobilité de l'uranium, dans ce profil est comparable à celle du sodium, du calcium et du magnésium. Dans les différentes zones du profil latéritique, les terres rares ont un comportement contraste. La majeure partie des terres rares est évacuée des horizons supérieurs riches en fer. Dans la zone de battement de la nappe phréatique (saprolite et plinthite), les terres rares peuvent être accumulées de façon absolue dans deux types d'environnements. Le premier correspond aux zones argileuses ou les solutions du sol ont un temps de résidence plus long lors de la vidange de la nappe. Le second correspond à la syénite pourrie et aux veines blanches très poreuses de la base du saprolite. Dans la syénite, l'allanite, l'épidote, le sphene et l'apatite contrôlent la majeure partie du stock de terres rares. Ces phases sont détruites des les premiers stades de l'altération. Les terres rares légères sont immobilisées sous forme de florencite. Les fortes accumulations en cérium rencontrées dans ce profil sont dues à la présence de cerianite.

Cette étude est centrée sur le cycle des matières organiques dans les écosystèmes tropicaux du Brésil. Un inventaire a été réalisé qui met en évidence l'existence de trois types principaux de distributions du carbone total et du #1#3c dans les sols ferralitiques. La distribution du carbone total s'explique en partie par l'action de la température. La composition isotopique #1#3c de ces sols est reliée à l'histoire du climat et de la végétation. Sous forêts tropicale et subtropicale, sont rencontrés des profils montrant une faible évolution avec la profondeur, en présence d'un même type de végétation depuis une période ancienne. Certains profils organiques, également sous forêts tropicale et subtropicale, mettent en évidence une histoire plus complexe, impliquant des successions végétales. La seconde partie de l'ouvrage plus complexe, impliquant des successions végétales. La seconde partie de l'ouvrage a trait aux modifications de la composition de la réserve organique d'un sol ferralitique d'Amazonie, après installation d'un pâturage de pennisetum purpureum. Les quantités de carbone sous forêt ne dépassent pas 81 t ha##1 dans le premier mètre; après dix ans de mise en culture, elles sont restées presque inchangées. Sous pennisetum, les techniques isotopiques #1#3c mettent en évidence le renouvellement de 38% du carbone de la couche 0-20 cm par les restitutions organiques des cultures. L'incorporation du carbone de la graminée s'effectue principalement sous forme des débris grossiers. Une fraction du carbone d'origine forestière associe aux fractions fines s'est minéralisé au cours des dix années de culture et ce départ n'est pas compense par des entrées équivalentes de carbone d'origine graminéenne dans ces mêmes fractions.

L'objectif de ce travail est diminuer la teneur énergétique de la fabrication du ciment en valorisant des latérites très abondantes en Indonésie. Calcinées à moyenne température (8OO°C), elles présentent des propriétés pouzzolaniques intéressantes lorsqu'elles sont mélangées à du Ciment Portland Artificiel. La mise en oeuvre de techniques physicochimiques (diffraction RX, analyse thermique différentielle, spectrométrie infra-rouge, microscopie électronique à balayage couplée à l'analyse élémentaire in situ) et l'étude des résistances mécaniques sur micro-éprouvettes ont permis de mettre en évidence que la teneur en kaolinite de la latérite de départ jouait un rôle fondamental au niveau de la réactivité des produits calcinés. L'élaboration de ciments mixtes (Ciment Portland + latérite calcinée) conduit à des résultats remarquables tant au point de vue résistance qu'au point de vue durabilité. (limitation de la quantité de chaux résiduelle). L'application laisse entrevoir des perspectives interessantes pour la construction économique en Indonésie<br>[The aim of this study is ta show the possibility of manufacturing low-cost cement in Indonesia. To realize this objective, it is possible to use abundant laterites and a middle temperature thermal process (800°C) which is less expansive in energy than the Portland Cement production. The use of physical-chemical techniques (X-ray diffraction - differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry) and the study of mechanical strengths on mini-cylinders show the kaolinite content of the laterite is the main factor affecting its reactivity after burning. The strengths reached by mixtures of Portland Cement and burnt laterite are high and the durability of such binders is good because the lime content is lower. Concretes built up with these binders present interesting characterise in view of a low-cost housing in Indonesia. ]

Ce mémoire est consacré à l'étude de l'évolution des latosols du Paranà mise en culture de façon très intensive depuis une vingtaine d'années. Des études reposant sur l'approche du profil cultural ont montré une dégradation des propriétés physiques (densification) dans l'ensemble du profil parfois jusqu'à 50cm. L'objectif de ce mémoire était donc de préciser les mécanismes d'évolution des propriétés des sols en faisant intervenir la nature des constituants, l'environnement géochimique et les pratiques culturales par l'intermédiaire de contraintes exercées sur les sols

Le but de cette etude experimentale est de mieux comprendre les mecanismes qui controlent l'association or/oxy-hydroxydes de fer dans les environnements naturels lateritiques, et plus specifiquement, de mieux cerner le role joue par les phases ferriferes mal organisees dans le piegeage de l'or des solutions, et de controler l'influence de l'or sur la formation des oxy-hydroxydes de fer. Une methodologie originale a ete mise en uvre couplant l'analyse chimique globale des solutions et la caracterisation structurale et chimique ponctuelle des solides. Les phases issues des syntheses de ferrihydrites-2l realisees suivant un protocole conventionnel, correspondent en fait a un melange de phases heterogenes de par leur degre d'organisation structurale. Les resultats obtenus indiquent egalement le role efficace des ferrihydrites fraichement precipitees dans le piegeage de l'or des solutions et permettent de preciser que l'or est associe aux oxy-hydroxydes de fer sous deux formes: un or metal majoritaire et un or aurique combine de type au/cl. Cette derniere forme est systematiquement associee spatialement a l'or metal. La presence d'or retarde voire, inhibe totalement le developpement des goethites alors que la formation des cristallites d'hematites n'est pas perturbee. L'or, en se liant a la surface des particules elementaires constituant les ferrihydrites, protegerait ainsi cette phase de la dissolution, etape consideree comme necessaire a la formation de la goethite a partir de la ferrihydrite

Le gisement d'alteration lateritique de moanda au gabon presente une sequence typique d'oxy-hydroxydes de manganese developpee sous climats tropicaux ou equatoriaux par alteration lateritique. Des etudes en microscopie electronique ont ete entreprises afin de mieux comprendre l'evolution mineralogique observee dans le profil. La methr (microscopie electronique en transmission a haute resolution) a permis de montrer que la transition manganite (mn#i#i#iooh)-pyrolusite (mn#i#vo#2) est une transformation de type topotactique. La methr a aussi revele la presence d'une phase manganesifere de type spinelle, appartenant au systeme quadratique (hausmannite, probablement), au niveau du passage manganite-pyrolusite. Une transition entre cette phase de type spinelle et la pyrolusite a pu etre observee. Il s'agit aussi d'une transformation de type topotactique. L'etude quantitative de la porosite dans les differents horizons (horizon roche-mere et horizons du profil d'alteration) a permis de mettre en evidence l'apport massif de manganese depuis le haut des profils. Sur la base des observations detaillees sur le gisement de moanda et sur celles existant dans d'autres gisements manganesiferes, presentees dans une synthese bibliographique, une etude thermodynamique, prenant en compte les principaux oxy-hydroxydes de manganese de ces milieux, a pu etre proposee. Cette approche a permis d'evaluer les enthalpies libres de formation de la nsutite, de la cryptomelane, de la birnessite et de la lithiophorite

Mécanismes de coagulation et de floculation de suspensions d'argiles diluées rencontrées en traitement des eaux La latérite est la principale matière en suspension dans les eaux de rivière (eaux brutes) des régions tropicales. Son élimination est le principal enjeu du processus de potabilisation de ces eaux. La latéritique est une argile qui confère à l'eau un aspect trouble de couleur rougeâtre, y compris à de très faibles concentrations. Au-delà de 160 NTU de turbidité initiale (TI), les particules de latérite en suspension subissent une auto-floculation qui modifie les paramètres de coagulation et de floculation respectivement par des sels métalliques hydrolysables et des polymères. Ainsi, en-deçà de 160 NTU, la concentration critique de coagulation (CCC) de la latérite par le chlorure d'aluminium augmente avec la TI, tandis qu'au-delà de 160 NTU, la CCC diminue quand la TI augmente. La concentration maximale de coagulant ajoutée à la CCC et quelle que soit la TI est de l'ordre du quart des valeurs prescrites par les normes pour l'eau potable. Le potentiel Zeta semble être un paramètre plus pertinent que la turbidité résiduelle (TR) pour étudier la coagulation de telles suspensions. Dans tous les cas et quelle que soit la TI, le potentiel Zéta à la CCC est proche -20 MV. La floculation, par des polyacrylamides non ioniques (PAM-N), cationiques (PAM-C), ou anioniques (PAM-A) de poids moléculaire élevé favorise la réduction de la turbidité des suspensions coagulées. Cette réduction est indépendante de la quantité de polymère ajouté lorsque la suspension est coagulée à la CCC. Dans les autres cas, la réduction de la turbidité dépend de la concentration de polymère ajouté. Au contraire de suspensions de TI faible, la floculation n'améliore pas sensiblement l'efficacité de la coagulation pour les suspensions de TI élevée. A de faibles concentrations, PAM-N et PAM-A ne modifient pas sensiblement le potentiel Zeta des particules de latérite, ce qui permet d'utiliser le potentiel zéta comme un paramètre adéquat pour le suivie de la déstabilisation de suspensions de latérite par coagulation et floculation. Les particules de latérite sont par contre très sensibles à la présence de PAM-C, qui induit des inversions de charge de surface même à très faibles concentrations. .<br>Mécanismes de coagulation et de floculation de suspensions d'argiles diluées rencontrées en traitement des eaux La latérite est la principale matière en suspension dans les eaux de rivière (eaux brutes) des régions tropicales. Son élimination est le principal enjeu du processus de potabilisation de ces eaux. La latéritique est une argile qui confère à l'eau un aspect trouble de couleur rougeâtre, y compris à de très faibles concentrations. Au-delà de 160 NTU de turbidité initiale (TI), les particules de latérite en suspension subissent une auto-floculation qui modifie les paramètres de coagulation et de floculation respectivement par des sels métalliques hydrolysables et des polymères. Ainsi, en-deçà de 160 NTU, la concentration critique de coagulation (CCC) de la latérite par le chlorure d'aluminium augmente avec la TI, tandis qu'au-delà de 160 NTU, la CCC diminue quand la TI augmente. La concentration maximale de coagulant ajoutée à la CCC et quelle que soit la TI est de l'ordre du quart des valeurs prescrites par les normes pour l'eau potable. Le potentiel Zeta semble être un paramètre plus pertinent que la turbidité résiduelle (TR) pour étudier la coagulation de telles suspensions. Dans tous les cas et quelle que soit la TI, le potentiel Zéta à la CCC est proche -20 MV. La floculation, par des polyacrylamides non ioniques (PAM-N), cationiques (PAM-C), ou anioniques (PAM-A) de poids moléculaire élevé favorise la réduction de la turbidité des suspensions coagulées. Cette réduction est indépendante de la quantité de polymère ajouté lorsque la suspension est coagulée à la CCC. Dans les autres cas, la réduction de la turbidité dépend de la concentration de polymère ajouté. Au contraire de suspensions de TI faible, la floculation n'améliore pas sensiblement l'efficacité de la coagulation pour les suspensions de TI élevée. A de faibles concentrations, PAM-N et PAM-A ne modifient pas sensiblement le potentiel Zeta des particules de latérite, ce qui permet d'utiliser le potentiel zéta comme un paramètre adéquat pour le suivie de la déstabilisation de suspensions de latérite par coagulation et floculation. Les particules de latérite sont par contre très sensibles à la présence de PAM-C, qui induit des inversions de charge de surface même à très faibles concentrations. .

La Formation Fluvio-lacustre localisée dans le sud de la Grande Terre, se situe dans de petits bassins intramontagneux à la géométrie complexe. Cette formation d'une épaisseur maximale de 70 mètres a pour particularité de remanier les produits d'altération de péridotites et de gabbros (latérites ferrugineuses et argiles kaolinitiques). Contrairement à ce que suggère son nom, l'essentiel du remplissage des bassins est fluviatile, et débute le plus souvent par un conglomérat très grossier. Les seuls dépôts véritablement lacustres sont restreints aux lacs et dolines actuels. En raison de la forme lobée du contour de certains d'entre eux et de la présence de nombreuses dolines, ces bassins étaient interprétés comme des poljés résultant de la coalescence de dolines (Trescases, 1975). Cependant, la topographie ante fluvio-lacustre révélée par les sondages, montre d'anciennes vallées constituant un réseau hydrographique très semblable au réseau actuel, largement contrôlé par des fractures rectilignes. Dans la plupart des bassins (Pernod, Netcha, Plaine des Lacs, K04), les sédiments de la Formation Fluvio-lacustre reposent sur des formations d'altération en place, ce qui signifie qu'elles n'ont été que très peu érodées, contrairement à ce qui est observé plus au nord-ouest. En l'absence d'exutoires bien définis, ces bassins ont probablement connu une évolution partiellement endoréique. Dans le cas des bassins de la Rivière des Pirogues et de la Yaté, les dépôts sont limités au nord-est par le bloc surélevé d'Unia-Goro qui a joué un rôle de barrage permettant l'accumulation des sédiments. Les dépôts Fluvio-lacustres, limités par les accidents de Koum-Yaté-Goro et Koum-Col de Plum sont localisés à l'aplomb de l'anomalie gravimétrique du Grand Sud. Cette anomalie positive généralement interprétée comme un épaississement de la Nappe des Péridotites, pourrait tout aussi bien résulter d'un amincissement de la croûte continentale provoquant une remontée du manteau sous-jacent. La dépression topographique ainsi créée aurait favorisé l'accumulation et la préservation ultérieure des sédiments<br>The Fluvio-lacustrine Formation located in the southern part of the 'Grande-Terre' is confined to small intramontaneous basins which possess a complex geometry. This formation with a maximal thickness of 70m has a distinctive feature which is that it reworks weathering products formed upon peridotites and gabbros (iron-rich laterites, kaolinitic clays).Unlike its name suggests, most of the sedimentary infill occurs in fluvial conditions and often starts with a very coarse torrential conglomerate. The only known occurrences of lacustrine sediments are restricted to actual lakes and dolines. Due to the lobbed shape of some basins and the numerous dolines developed upon the infill, these basins were previously interpreted as 'poljes' resulting from the coalescence of dolines (Trescases, 1975). However, the ante fluvio-lacustrine sediments topography revealed by drillings highlight old valley established by a hydrographic network similar to the actual network, controlled by straight faults. ln most basins (Pernod, Netcha, Plaine des Lacs, K04), sediments from the Fluvio-lacustrine Formation lay directly on in situ weathering formation, which means they have not been much eroded, unlike the north-western part of the island. The lack of well-defined outlets imply a partially endoreic evolution of these basins. Concerning the Rivière des Pirogues basin and the Yaté basin, sediments are limited to the north east by the uplifted block of Unia-Goro which played the role of a dam allowing the accumulation of sediments. Sediments from the Fluvio-lacustrine Formation are constrained by Koum-Yaté-Goro and Koum-Col de Plum fault zone and located at the vertical of a positive gravimetric anomaly. The later, interpreted as a thickening of the Peridotite Nappe could aIso result from a crustal thinning which caused an ascent of the mantle below. Topographic depression created by this process could have favour the accumulation and later preservation of sediments

L'étude des sols latéritiques de la région de l'Agnéby en Côte d'Ivoire a été effectuée sur les données géotechniques des rapports d'étude de dix sections de routes construites en utilisant des graveleux latéritiques dans la structure de chaussée. Ces données comportaient des courbes granulométriques, des limites de consistance pour la fraction fine, des résultats d'essais Proctor modifié et d'essais CBR. Ces données ont fait l'objet de traitements statistiques classiques (caractérisation de la variabilité de chaque paramètre géotechnique, recherche de corrélations entre paramètres) et d'une analyse factorielle en composantes principales de l'ensemble des données (188 prélèvements). L'étude conclut que les échantillons de sols latéritiques analysés ont des propriétés assez voisines pour que l'on ne puisse pas les différencier clairement par analyse statistique. Elle conclut qu'il serait utile de prolonger l'étude en couvrant un territoire suffisamment grand (pays, partie du continent africain) pour qu'on y trouve les différents types de sols latéritiques décrits dans la littérature, notamment des latérites de forêt comme celles de l'Agnéby, des latérites de savane et des latérites de cuirasses anciennes. Le mémoire propose une méthodologie pour cette étude plus générale. Le mémoire comprend six chapitres, une introduction et une conclusion générales et donne en annexe l'ensemble des valeurs des données géotechniques utilisées<br>The lateritic soils from the Agnéby region in Ivory Coast were studied using geotechnical data from geotechnical investigations for ten road sections built with lateritic gravelly soils in the road structure. The data consisted of particle size distributions, consistency limits of the fine particles, modified Proctor compaction tests and CBR tests. These data were analysed by classical statistical methods (characterisation of the variability of each parameter, correlation analysis of pairs of parameters) and by principal component factor analysis of all the data (188 samples). The study concluded that the lateritic soils samples had rather similar properties and could not be clearly differentiated by statistical analysis. The author suggests that his study should be enlarged to sufficiently big territories (a country or a part of Africa), which would contain all the types of lateritic soils mentioned in the literature, including forest laterites like the ones in Agnéby region, savannah laterites and laterites from ancient cuirasses. A methodology is proposed for this study. The thesis consists of six chapters, a general introduction and a general conclusion and an appendix with all the geotechnical data used

Pas de résumé en français disponible<br>Locally available building materials are proven energy efficient and eco-friendly, making them a sustainable building material. In the last two decades, use of raw earth as building material is augmented, owing to the environmental concerns construction industry is also reconsidering the use of raw earth, researchers on the other hand are working to understand the mechanical and dynamic behaviour of earthen buildings, yet the study of mechanical parameters possess multiple challenges due to material inert properties exposing the need of new experimental approaches to extract accurate mechanical parameters. Building techniques such as adobe, compressed earth blocks, rammed earth, and laterite building stones are on a verge of reclaiming elite position in construction industry. In this study, experimental investigation on two naturally available building materials, unstabilised rammed earth (USRE) and laterite building stones (LBS) are carried out. The work focuses on the parameters that need to be considered in the experimental procedures, which influences the mechanical properties of USRE and LBS are seen. The locally available soils in the region of Rhone-alps, France and laterite building stones from Burkina Faso are used in this experimental campaign. Rammed earth walls are constructed by compacting moist soil in layers, due to manufacturing technique there is a density gradient within the layer that leads to heterogeneity. On the other hand, the manufacturing parameters of the USRE such as compaction energy and manufacturing water content have a direct influence on the dry density of the material and therefore the strength. The manufacturing parameters and specimens replicating the in-situ condition are very important to understand the behaviour of USRE wall. Hence an experimental procedure to study the unconfined compressive strength, considering the influence of manufacturing parameters and specimens replicating in-situ conditions are performed along with the cyclic loading and unloading to study the elasto-plastic property of the USRE. The test procedure is performed on two different soils that are used to build USRE structures. Along with the compressive strength of USRE, the tensile strength and flexural strength are also presented by subjecting specimens under split tensile test and four point bending test. Another important parameter is the mechanical strength properties of USRE layer interface under lateral loads. A novel experimental procedure to study the interface strength properties are discussed in this study. The experimental procedure is simple and xii compact that can be performed using a simple uniaxial press using inclined metallic wedges that allows rectangular prism to undergo bi-axial loading. With the help of inclined metallic wedges, shear stress and normal stress can be induced on the specimen interface allowing to obtain coulomb’s failure criteria and hence the strength properties of the interface. Laterite building stones (LBS) which are mainly used in tropical countries are porous in nature. The moisture retention capacity of porous building material will bring indoor comfort, but the presence of water molecules within the material and their variation to the outdoor environment is responsible for complex mechanical behaviour. Hence an experimental investigation to analyse the moisture ingress of LBS and their influence on mechanical strength is designed. The moisture ingress is studied by subjecting LBS for moisture sorption and desorption test and moisture buffering test. Then the influence of moisture ingress on mechanical strength (flexure and compression) are investigated using three point bending test and unconfined compression test with loading and unloading cycles. This experimental investigation allows studying the moisture ingress and their influence on strength along with elasto-plastic behaviour of LBS

Les latérites couvrent plus de 30% des surfaces émergées. Comprendre leur évolution future est essentiel pour prédire les changements qui affecteront le fonctionnement de la Zone Critique dans les siècles à venir. La littérature a pu montrer que les horizons indurés de ces sols comportaient plusieurs générations de minéraux secondaires qui pouvaient être reliées à différents événements paléoclimatiques. Des études isotopiques ont montré que les horizons non indurés de ces sols pouvaient aussi posséder des générations distinctes de minéraux secondaires. La datation par Résonance Paramagnétique Électronique, a été appliquée sur des kaolinites de latérites dans le but d’identifier si ce minéral possède bien plusieurs générations au sein d’un même profil et si ces dernières étaient corrélables avec des événements paléoclimatiques globaux ou régionaux. Au cours de cette thèse, deux régolithes du Plateau du Karnataka (Inde), quatre du bassin du Rio Négro (Brésil) et un de la région de Syerstone (Australie) ont été étudiés. Les résultats de ces datations ont permis de distinguer différentes générations de kaolinites au sein de chacun des profils étudiés. Ces dernières sont par ailleurs toutes corrélables avec des périodes de fortes précipitations liées aux évolutions climatiques régionales et/ou globales. Ces résultats confirment aussi l’existence du phénomène de rajeunissement profils latéritiques au cours des temps géologiques. Le travail de cette thèse corrobore l’hypothèse de l’évolution épisodique de ces sols tropicaux et souligne leur importante stabilité dans les temps géologiques<br>Laterites are covering a third of the continental surfaces. Understanding their evolution through the ongoing climate change is critical to predict the future Critical Zone transformation. Laterite duricrusts can contain several generations of secondary minerals that can be correlated with distinct paleoclimatic events. Isotopic studies showed that loose laterites may also be formed by several generations of secondary minerals. The objective of this PhD was to confirm that loose laterites contain several generations of kaolinites and that they formed during regional and/or global paleoclimatic events. With this aim in view, a recent dating methodology, the Electron Paramagnetic Resonance dating of kaolinites, was used on tropical regolith profiles from three continents with distinct geodynamic histories: India (Karnataka plateau), South America (Rio Negro basin, Brazil) and Australia (Syerstone region, New South Wale). The data set of this PhD confirms that a regolith contains several generations of kaolinites. All the identified generations of the present study can be correlated with regional paleoclimatic events or with tropical weathering favourable periods initiated by global paleoclimatic trends. Kaolinite generations formed preferentially during high precipitations periods and result from the rejuvenation of laterite profiles. The results of this PhD confirm that laterites have an episodic evolution

L'etude de la differenciation morphopedologique des couvertures lateritiques a ete realisee sur l'ensemble du bassin versant du fleuve niger, situe au sud des monts mandingue (mali). Le degre d'evolution geochimique et mineralogique des cuirasses ferrugineuses et bauxitiques augmente en fonction de l'altitude. Quelle que soit l'altitude, les echantillons de bauxite apparaissent nettement plus evolues que les cuirasses ferrugineuses. Cette differenciation geochimique et mineralogique des cuirasses, s'explique par un processus d'erosion differentielle qui transforme le modele de la surface topographique en portant a l'affleurement des facies plus jeunes et moins evolues. Elle constitue un enregistrement a long terme de l'evolution paleoclimatique, controlee par les fluctuations du climat global et la derive du continent africain. L'analyse morphometrique de 31 petits bassins versants situes au sud mali, a permis d'estimer l'extension moyenne des zones de ruissellement superficiel qui alimentent les tetes de marigots a l'amont des versants. On distingue nettement les deux categories de bassins versants situees sur le socle birrimien, de type treillis et dendritique. L'analyse fractale du reseau hydrographique met en evidence deux dimensions. La premiere d1 caracterise l'irregularite des cours d'eau pris individuellement, tandis que la seconde d2 caracterise l'organisation du reseau dans son ensemble. La dimension fractale d2, comme la densite de drainage, oppose tres nettement les deux types de modeles identifies sur le socle birrimien. L'intensite des processus d'erosion mecanique, marquee par le developpement du reseau hydrographique secondaire qui entaille les rebords des plateaux, est ainsi exprimee sur chaque bassin versant par ces deux parametres

Cette étude contribue à l'élaboration de matériaux de construction valorisant d'une part, des matières premières abondantes dans les pays en développement qui sont les latérites et d'autre part un végétal abondant généralement dans les mêmes régions qui est le bambou. Les liants composés de 50 % de ciment Portland artificiel et de 50 % de latérite calcinée présentent des résistances en traction suffisamment importantes, grâce au rôle de la géhléni te hydratée, et des résistances en compression tout à fait acceptables pour être utilisées avec le bambou comme armature. Ce végétal est également moins attaqué sur le plan chimique dans le liant composé que dans le ciment Portland artificiel. La mise au point d'une méthode de calcul fondée sur les états limites d'utilisation, permet le dimensionnement d'éléments de structures dans le cas d'une sollicitation de flexion, et fixe leur limite d'utilisation. L'emploi de tels éléments laisse entrevoir des perspectives intéressantes dans le domaine de l'habitat traditionnel dans les pays en développement<br>Thi s research contributes to the elaboration of materials of construction whose purpose is to valorize in one side, abundant raw materials in developing countries, the "laterite" and in other side, an abundant vegetable in the same regions, the "bamboo". The binders composed with 50 % of artificial Portland cement and 50 % of burnt laterite present sufficiently important tensile strengths, due to the hydrated gehlenite, and acceptable compressive strengths to be used with the bamboo as reinforcement. Also, from the chemical point, this vegetable is less affected in the mixed binder than in the artificial Portland cement. The adjusting of a calculation method based on the limit-state of use allow to size structural elements in bending and indicate the limit of their use. The employment of such elements allow to foresee interesting perspectives in the traditional building of developing countries

Les minéralisations aurifères situées en Guyane (France, Amérique du Sud) sont localisées au sein de terrains d’âge rhyacien (2.3-2.05 Ga), témoins de l’orogenèse Transamazonienne. Ces gisements du Bouclier Guyanais sont masqués par une forêt dense sous laquelle des profils latéritiques bien développés laissent peu d’affleurement de roche non altérée. Considérant ce contexte spécifique, cette thèse s’intéresse à définir (i) quels sont les processus de minéralisation d’or primaire et (ii) quel est leur préservation et enrichissement (ou non) au cours des processus supergènes secondaires et se base sur deux sites d’étude : le gisement de Yaou et le prospect de Couriège. À Yaou, des corps intrusifs (quartz monzodiorite), encaissant principalement la minéralisation aurifère, sont alignés le long d'une zone de cisaillement à cinématique sénestre affectant un ensemble volcano-sédimentaire. Une évolution tectono-magmatique polyphasée, impliquant 5 phases de déformation, est proposée à l'échelle du camp minéralisé. Sont associés à cette séquence de déformation, deux événements aurifères qui contrôlent le budget aurifère global du gisement. L’intrusion porteuse de la minéralisation est datée à 2130,6 ± 5,8 Ma (U-Pb sur zircon). Les modalités des processus supergènes sont étudiées dans le prospect de Couriège, qui comportent plusieurs indices aurifères associés soit à des veines de quartz riches en pyrite au sein de profils latéritiques en place, soit à des colluvions et alluvions. Le profil du site d’Achman Giraud est caractérisé par un profil d'altération authigénique développé sur un protolithe d’amphibolite avec des veines de quartz aurifères. La dispersion verticale et latérale de l’or peu importante, le caractère principalement primaire des grains d'or et les preuves limitées de reprécipitation de l'or supergène, plaident en faveur d'une faible remobilisation supergène sans preuve évidente d'enrichissement au cours de la latéritisation. Le profil du site de Lupe expose un horizon colluvionnaire aurifère tronquant un profil latéritique stérile. L’or est présent sous forme d'inclusions d'électrum dans des cristaux de pyrite détritiques centimétriques partiellement goethitisés et sous forme de grains d'or libres qui présentent une forme subarrondie, des marques de transport mécanique et des bordures appauvries en Ag, suggérant un transport significatif ainsi qu’une altération supergène<br>Gold deposits located in French Guiana (France, South America) within Rhyacian terranes (2.3-2.05 Ga), are the witnesses of the Trans-Amazonian orogeny. These deposits, in the Guiana Shield, are covered by a dense rainforest where well-developed lateritic profiles leave little outcrop of unaltered bedrock. Considering this specific context, this thesis is interested in defining (i) what are the primary gold mineralisation processes and (ii) what is their preservation and enrichment (or not) during secondary supergene processes and is based on two case studies: the Yaou deposit and the Couriège prospect. At Yaou, intrusive bodies (quartz monzodiorite), mainly hosting gold mineralisation, are aligned along a sinistral shear zone affecting a volcano-sedimentary sequence. A polyphase tectono-magmatic evolution, of 5 deformation phases, is proposed at the scale of the mineralized camp. Associated with this deformation framework are two gold events which control the overall gold budget of the deposit. The intrusion hosting the mineralisation is dated at 2130.6 ± 5.8 Ma (U-Pb on zircon). The modalities of supergene processes are studied at the Couriège prospect, which includes several gold occurrences associated either with pyrite-rich quartz veins within in situ lateritic profiles, or with colluvial and alluvial horizons. Two profiles were studied to assess the role of supergene processes in the modification of primary (hypogene) mineralisation. The Achman Giraud site is characterised by an authigenic alteration profile with gold-bearing quartz veins. The weak vertical and lateral dispersion of gold, the predominantly primary character of the gold grains, and the limited evidence of supergene gold reprecipitation, argue for minor supergene remobilisation without clear evidence for gold enrichment during lateritisation. The Lupe site exposes a gold-bearing detrital horizon truncating a barren lateritic profile. Gold is present as electrum inclusions in partially goethitised detrital pyrite crystals and as free gold grains exhibiting a sub-rounded shape, mechanical transport marks and Ag-depleted rim, suggesting transport and exposure to weathering over significant distance and time

ALe bloc de latérite taillée (BLT) est l’un des matériaux en terre les plus utilisés parmi tant d’autres dans les constructions traditionnelles de l’Afrique tropical où la roche latéritique est en abondance. La demande grandissante du public et des acteurs locaux concernant ces matériaux de construction va actuellement vers un habitat traditionnel à rénover ou contemporain à concevoir pour demain. Cependant, les caractéristiques et les performances de ce matériau sont encore peu connues, ce qui limite son utilisation dans la maçonnerie. L’objectif de ce travail de thèse est donc de contribuer à la valorisation dans l’habitat de ce matériau traditionnel, universel, économique, à fort potentiel constructif, recyclable mais considéré aujourd’hui comme un sous-produit, voire déchet de carrière pour la terre. Cette étude réalisée sur les sites de l’exploitation de BLT et aux laboratoires est conduite en trois phases. La phase d’étude in-situ a permis de décrire la géologie des sites, les profils des quatre carrières d’étude, les techniques d’exploitations locales du matériau et les différents types d’habitat construits avec le BLT. La phase d’études au laboratoire a permis de déterminer la composition chimique et minéralogique, les propriétés physiques et hydriques (masses volumiques, porosité, absorption d’eau), les performances mécaniques (résistance à la compression, à la flexion, module de Young) et thermique (variation d’humidité et de température) dans un bâtiment pilote construite avec le BLT et à l’utilisation des paramètres obtenues dans les essaies du laboratoire pour modéliser une maçonneries en BLT et étudier la faisabilité de construction d’habitations à plusieurs niveaux<br>ALaterite Dimension Stone (LDS) is one of the most used earth materials for traditional constructions in tropical Africa, where the laterite rock is abundant. There is a growing interest about these materials among local stakeholders, for the maintenance and renovation of existent traditional buildings as well as for the conception and design of future constructions. However, little knowledge exists concerning technical characteristics and performances of this material and this hinder its use in masonry. The objective of this work is to give a contribution for the fostering of the utilisation of such material, which is traditional, universal, cheap, with high utilisation potential, recyclable, but currently considered as a by-product or waste from quarries. This study has been carried out in three phases, both at field level (in selected quarries) and at laboratory level. The first phase (in-situ study) allowed the description of (a) the local geology, (b) the geological profiles of four selected quarries, (c) the local utilisation patterns for this material, and (d) the local construction schemes for buildings where LDS are used. The laboratory phase allowed the assessment of the chemical and mineralogical composition of rocks, their physical and hydraulic properties (densities, porosity, water absorption), their mechanical performances (compressive strength, flexural strenght, Young’s modulus) and their thermal features (thermal conductivity, diffusivity). The third phase consisted in the monitoring of thermal parameters (temperature and humidity) in a pilot LDS building and in the numerical modelling of a masonry building, using the results form phase no. 2 as input parameters, with the aim of investigating the feasibility of construction of a multi-storey house

En Afrique de l'Ouest, les vallées intérieures constituent un potentiel très important pour la production agricole en général et rizicole en particulier. L'utilisation rationnelle de cet écosystème passe nécessairement par la compréhension de son organisation pédologique et de son fonctionnement hydrologique. Les deux toposéquences étudiées sur granitogneiss. Dans la zone de transition forêt-savane de la région centre de la Côte d'Ivoire montrent trois couvertures pédologiques bien distinctes : en amont, une couverture pédologique ferrallitique, constituée par les sols rouges de plateua épais, plus ou moins gravillonnaires s'indurant à leur limite aval, le biseau cuirassé. Le profil altero-pédologique à plus de 10 m d'épaisseur, l'altération des minéraux primaires y est progressive. Ce profil comprend : 1) Un matériau pédoturbé et monosiallitique à altération totale (A et Bt) ; 2) Un matériau altéritique tacheté, non pédoturbé quasi-monosiallitique (IIBG), contenant de la kaolinite, de rares feldspaths et de micas dans les limons ; 3) Un matériau non pédotirbé, bisiallitique (IIC). C'est l'horizon "pistache" ou arène micacée de la lithomarge des régions tropicales à saisons contrastées. Notre étude montre que la limite sud de l'altération "pistache" smectitique, décrite au Burkina Faso semble se situer dans la zone de transition forêt-savane de Côte d'Ivoire. En aval, une couverture pédologique hydromorphe. Celle des sols gris du bas versant, est constituée par deux matériaux dont l'un superficiel, très sableux et pédoturbé, l'autre pédoturbé, smectitique, argileux et compact. C'est l'"horizon vert pistache" (HVP). Une arène micacée lui fait suite en profondeur. Dans le bas-fond, une couverture pédologique colluvio-alluviale à sols hydromorphes smectitiques est constituée par un matériau pédoturbé allochtone et un matériau pédoturbé en surface et non pédoturbé en profondeur, autochtone. L'étude du fonctionnement hydrologique des sols gris de bas versant révèle la présence de deux nappes phréatiques dont l'une est perchée et repose sur HVP, tandis que l'autre est localisée dans l'altérité profonde. Les deux nappes s'écoulent d'amont en aval en transportant des éléments fins (smectite, kaolinite, goethite, feldspaths, quartz) provenant de HVP et IIC. Les oscillations de la nappe perchée sont fortement influencées par le régime bimodal des pluies. Cette nappe est affleurante en zone aval et profonde en zone médiane. La nappe profonde est plutôt liée au cumul des précipitations. Les relevés pédologiques ont montré que HVP a une surface ondulée dans un site et régulière dans un autre. Lorsque la surface est régulière l'écoulement se fait de façon uniforme et l'épaisseur de l'eau augmente d'amont en aval. Lorsque cette surface est ondulée, l'écoulement se fait dans les dépressions de HVP où la lame d'eau est épaisse et perdure. La forme de HVP a une influence sur l'alimentation hydrique du riz dans les zones médiane et amont, où la nappe est trop profonde pour permettre la culture du riz. D'autres cultures pérennes à enracinement puissant peuvent mettre en valeur la nappe perchée.

La Nouvelle-Calédonie détient d’importantes réserves de nickel latéritique et est devenue, en 2017, le cinquième producteur mondial de Ni. Ces dépôts sont habituellement considérés comme résultant d’altération latéritique intense de la péridotite, qui constitue la principale source de nickel. Ainsi, le principal modèle conceptuel de la formation des minerais de nickel latéritique en Nouvelle-Calédonie est un modèle per descensum où la plupart des éléments (Mg, Ni et Si) ont été lessivés depuis la surface, en particulier lors du développement du sol latéritique. Le nickel est ensuite reprécipité, soit dans la goethite de la latérite fine, soit au niveau de la saprolite, sous forme de goethite et de silicates Mg-Ni, dont des talc-like ou kérolite. Les observations minéralogiques et structurales récentes ainsi que les données minières ont cependant mis en évidence de nombreux types d’hétérogénéités dans les concentrations, et la distribution des porteurs de Ni. Comprendre les facteurs la mobilité de cet élément, ses mécanismes de piégeage ainsi que les paramètres chimiques et hydrodynamiques à l’origine de ce piégeage, est essentiel afin de prévoir la distribution du nickel dans les profils latéritiques en Nouvelle-Calédonie, et constitue l’objectif de cette thèse. Ce travail est basé sur le développement (i) d’un modèle 1D s’intéressant en particulier au comportement géochimique du nickel lors de l’altération de l’ophiolite, sa comparaison avec les observations in situ et une compréhension détaillée de la mobilité des éléments traces pendant le processus, et (ii) d’un modèle 2D hydro-géochimique couplé avec l’hydrodynamique complexe des profils latéritiques, améliorant ainsi la connaissance du contrôle structural sur la redistribution et la minéralisation du nickel. Tandis que les simulations 1D permettent de mieux comprendre les aspects chimiques contrôlant les processus de rétention du nickel au sein d’un profil, le modèle 2D se révèle être un outil puissant pour la compréhension de la formation des dépôts locaux les plus riches en nickel. Les résultats du modèle 2D montrent une remobilisation du nickel depuis les horizons supérieurs puis sa reprécipitation sous forme de silicates dans la saprolite. Le nickel remobilisé provient principalement de la zone saprolitique à cause de la dissolution des silicates de nickel formés précédemment ainsi que de l’olivine résiduelle de cette zone. Ce modèle a également révélé que l’horizon latéritique (et en particulier les oxy- hydroxydes de nickel) avait un faible impact dans la remobilisation du nickel. L’infiltration latérale de l’eau contenant le nickel dissout issu des formations surincombantes est à l’origine de la formation des zones les plus riches dans les parties inférieures du profil. Cette redistribution est entièrement contrôlée par l’hydrodynamique locale, la topographie ainsi que l’orientation et la position des fractures. Les modèles présentés permettent d’expliquer les processus de formation des minerais de nickel latéritique saprolitique, améliorant ainsi la compréhension des paramètres contrôlant la mobilité des éléments traces dans un environnement ultramafique. Ceci donne une nouvelle clé de distribution du nickel dans les profils actuels, qui peut devenir un outil pour la prospection minière, et la recherche de nouvelles ressources exploitables<br>New Caledonia hosts significant lateritic nickel reserves, and presently became the fifth largest Ni producer in the world. These deposits are generally thought to be closely as- sociated with the intense chemical and mechanical weathering of peridotite bedrock that is a principal source of nickel. Thus, the main ore genesis model for Ni ores in New Caledonia is based on a single per descensum model where most elements (Mg, Ni, and Si) are leached from the surface, particularly, during lateritic soil development. Nickel is then concentrated either in the fine-grained laterite where goethite is the main Ni bearer, the so-called ’lateritic ore’, or below the laterites, in the saprolite level, where nickel occurs as goethite and several types of Mg-Ni silicates, in particular kerolite. Recent mineralogical and structural observations together with mining data have revealed a lot of different types of heterogeneities associated with the distribution and mineralogy of Ni bearing minerals. Therefore, in depth investigations of Ni mobility, its retardation processes along with its governing chemical and hydrodynamic parameters are of big importance for understanding and subsequent prediction of Ni distribution in profiles of New Caledonia. Such an investigation is an objective of the present work. The concept is based on the development of i) a powerful 1D model with particular emphasis on Ni geochemical behavior during ophiolite weathering, its comparison with in situ observations, and detailed understanding of trace elements mobility, and ii) 2D hydro-geochemical model coupled with complex hydrodynamics, that would additionally provide new insight into the structural control on Ni redistribution and mineralization. While the 1D simulations provide a remarkable result for understanding the chemical features that drive Ni retention processes in a profile, 2D model appears to be a powerful tool for understanding how local Ni-enrichments may form. The results of this model show the reactivation of Ni from upper horizons and its concentration in neo-formed silicates in bottom of the saprolite. The reactivated Ni comes mostly from the saprolite horizon due to the redissolution of previously formed Ni-bearing silicates and still persisting in this olivine zone. Modeling has revealed minor contribution of the laterite horizon (Ni-oxi-hydroxides) into the Ni remobilization. The lateral infiltration of water with remobilized Ni from areas such as topographic highs to downstream slope areas leads to the formation of richest deposits in this lower part of profile. The manner of redistribution is fully governed by the topographic slopes, orientation and position of the fractures. Presented models appear to be of importance in attempt of explanation of Ni mineralization processes, revealing the main keys to understanding the control of trace elements mobility in ultramafic environment. The latter gives new insights into the Ni distribution in present day profiles and, therefore, may greatly help in mineral prospecting and forecasting the distribution of future resources

Le niobium (Nb) est un métal rare dont le rôle est considéré comme essentiel pour de nombreux pans de l’industrie, notamment pour son utilisation dans l’industrie des aciers et des nouvelles technologies telles que les superalliages ou les supraconducteurs. La quasi-totalité de la production mondiale provient de deux mines situées au Brésil, faisant de ce métal un matériau critique pour de nombreux états et organisations. Malgré une demande en hausse constante, les processus de concentration du Nb dans les gisements demeurent incertains, rendant l’évaluation de sa criticité potentiellement erronée. La complexité des matériaux formant les principaux gisements actuellement exploités, à savoir les latérites, contribue en partie à cette méconnaissance. Les latérites sont des régolithes épais de quelques dizaines à centaines de mètres d’épaisseur formées par l’altération des roches dans un climat tropical. Dans ce contexte d’altération dite supergène, les minéraux porteurs de Nb tels que les pyrochlore sont considérés comme inaltérables. Ce modèle est néanmoins principalement basé sur des données thermodynamiques anciennes ainsi que sur des observations pétrologiques dans un nombre limité de contextes. Nous proposons dans cette thèse une étude du comportement géochimique du Nb au cours de l’altération afin de déterminer les processus menant à son enrichissement relatif dans les latérites en utilisant une approche multi-échelle afin de comprendre les processus en jeu, depuis l’échelle du profil latéritique jusqu’aux mécanismes moléculaires de lessivage ou de piégeage du niobium par les phases minérales. Deux profils d’altération brésiliens en Amazonie, à Pitinga et Morro dos Seis Lagos ont été sélectionnés afin d’étudier le comportement géochimique du Nb lors de l’altération d’un granite modérément enrichi représentatif de la croûte continentale et de le comparer au cas de l’altération d’une carbonatite telle que celle se produisant dans les gisements de classe-mondiale. Les profils d’altération ont été étudiés sur toute leur profondeur dans une étude suivant la spéciation solide du Nb, c’est-à-dire la forme chimique dans laquelle il se trouve, dans les phases minérales et moyennée à l’échelle de l’horizon. Une telle approche repose sur l’utilisation de la spectroscopie d’absorption des rayons X (XAS) basée sur le rayonnement synchrotron. Une étude systématique des spectres d’absorption de phases minérales de référence naturelles et synthétisées en laboratoire met en évidence la sensibilité des spectres XAS à l’environnement local du Nb, démontrant leur potentiel d’application en milieu naturel multiphasé. La spéciation du Nb est interprétée dans les profils d’altération à l’aide des analyses géochimiques en roche totale, de la diffraction des rayons X et des analyses microscopiques. Malgré les différences géochimiques et minéralogiques entre ces deux profils, le comportement du Nb suit un modèle similaire. L’altération des phases porteuses de Nb des roches mères entraîne la libération du Nb dans le milieu mais sa tendance à coprécipiter avec les oxydes de fer et de titane limite sa mobilité à l’échelle du grain. Néanmoins, la mobilité du Nb s’étend à l’échelle du corps magmatique parent en contexte hydrothermal ou à l’échelle du profil dans des conditions physico-chimiques typiques de la zone de battement de la nappe phréatique. L’altération des pyrochlores de Morro dos Seis Lagos est étudiée à nano-échelle pour comprendre les processus à l’origine de la spéciation inhabituelle du Nb obtenue dans ce profil. Ainsi, ce travail de thèse vise à démontrer qu’une meilleure compréhension du comportement géochimique du Nb et la détermination de sa spéciation dans les gisements latéritiques permettraient une évaluation plus précise de sa criticité et permettrait d’améliorer les processus de [...]<br>Niobium (Nb) is a rare metal that plays an essential role in many areas of industry, particularly in the steel industry and in new technologies such as superalloys and superconductors. Almost all the world’s production comes from two mines in Brazil, making this metal a critical material for many governments and organisations. Despite steadily rising demand, the processes by which Nb is concentrated in deposits remain uncertain, making assessment of its criticality potentially misleading. The complexity of the materials that make up the main deposits currently being mined, namely laterites, contributes in part to this lack of knowledge. Laterites are regoliths several tens to hundreds of metres thick, formed by the weathering of rocks in a tropical climate. In this context of so-called supergene alteration, Nb-bearing minerals such as pyrochlore are considered unalterable. However, this model is mainly based on early thermodynamic data and on petrological observations in a limited number of contexts. In this thesis, we aim to study the geochemical behavior of Nb during weathering processes to determine the mechanisms leading to its relative enrichment in laterites. We adopt a multiscale approach to understand the processes involved, ranging from the laterite profile scale to the molecular mechanisms of Nb leaching or trapping by mineral phases. Two Brazilian alteration profiles in the Amazon region, at Pitinga and Morro dos Seis Lagos, were selected in order to study the geochemical behaviour of Nb during weathering of a moderately enriched granite representative of the continental crust and to compare it with the case of alteration of a carbonatite such as that occurring in world-class deposits. The weathering profiles were studied over their entire depth in a study based on the solid speciation of Nb, i.e. the chemical form in which it is found, in the mineral phases and averaged over the horizon. Such an approach relies on the use of X-ray absorption spectroscopy (XAS) based on synchrotron radiation. A systematic study of the absorption spectra of natural and laboratory-synthesized reference mineral phases has highlighted the sensitivity of XAS spectra to the local Nb environment, demonstrating their potential application in multiphase natural environments. Niobium speciation is interpreted in weathering profiles using bulk rock geochemical analysis, X-ray diffraction and microscopic analysis. Although the geochemical and mineralogical characteristics of the Pitinga and Morro dos Seis Lagos laterites are different, the behaviour of Nb follows a similar pattern. Weathering of the Nb-bearing phases of the source rocks releases Nb into the environment, but its tendency to co-precipitate with iron and titanium oxides restricts its mobility at grain scale. Nevertheless, the mobility of Nb extends to the scale of the parent magma body or the profile in a hydrothermal context or under physico-chemical conditions typical of the water table. The weathering of the Morro dos Seis Lagos pyrochlores is studied at the nanoscale in order to understand the processes behind the unusual speciation of Nb obtained in this profile. The aim of this thesis is to demonstrate that a better understanding of the geochemical behaviour of Nb and the determination of its speciation in lateritic deposits would enable a more accurate assessment of its criticality and improve ore treatment processes

Le but de cette etude est de retracer l'histoire des grands systemes lateritiques africains, de qualifier et quantifier les mecanismes physiques et chimiques qui participent a l'evolution de ces systemes. En zone sub-sahelienne, au nord du burkina faso, le paysage actuel est constitue de reliefs temoins des grands systemes bauxitique et quartzo-ferrugineux du tertiaire jusqu'a nos jours. A belhouro, le systeme quartzo-ferrugineux est constitue de deux grandes unites geomorphologiques, moyenne et inferieure qui s'etendent en contrebas d'une butte residuelle d'une unite superieure. Des filons auriferes decametriques, recoupant des schistes tuffaces birrimiens, affleurent sur l'unite moyenne sous forme de buttes. Le travail presente ici a ete consacre a l'etude des formations superficielles lateritiques quartzo-ferrugineuses des unites moyenne et inferieure. Pour chacune des unites des analyses structurales, mineralogiques et geochimiques ont ete realisees a differentes echelles. Deux types de mecanismes controlant la formation et la transformation ont ete mis en evidence et quantifies: les uns, strictement geochimiques, conduisent a une transformation in situ des materiaux parentaux et a la constitution de profils d'alteration; les autres derivent d'une erosion mecanique et conduisant a des transferts et des accumulations de matiere soit sous forme de cailloux, soit sous forme particulaire au sein des profils d'alteration. L'etude de plus de 3000 particules d'or, a permis de montrer au sein des profils deux origines des particules d'or: une premiere autochtone, avec des particules de petite taille et a habitus primaire reconnaissable; une seconde allochtone avec des particules de grande taille, striees mecaniquement et localisees uniquement dans les parties superieures des profils. Cette etude a demontre l'importance des phenomenes de transfert dans les systemes lateritiques et permis la reconstitution geomorphologique du secteur etudie, conferant ainsi a l'or un role de traceur. Les isotopes cosmogeniques #1#0be et #2#6al ont ete utilise pour comprendre les processus de formation des unites geomorphologiques. Ainsi, le taux regional moyen d'erosion obtenu a partir des veines de quartz, varie entre 3 et 8 metres par million d'annees. D'autre part l'unite morphologique inferieure, resultant d'un episode d'erosion probablement associe a un climat plus humide que l'actuel, s'est formee il y a environ 300 mille ans

Dans les zones tropicales et equatoriales, l'intense pluviosite provoque une alteration chimique des roches sur plusieurs metres d'epaisseur. Le materiel lessive est transporte sous forme dissoute jusqu'aux oceans. Au point de vue isotopique, cela se traduit par une rupture de l'equilibre seculaire existant dans la filiation des chaines radioactives naturelles. L'etude des pedogeneses developpees sur deux lithologies differentes: basaltes du bassin de parana et granite de pitinga (bresil), conduisent a des resultats similaires qui confirment: 1) l'importance des echanges chimiques roche-fluide et le role joue par les oxy-hydroxydes et les argiles; 2) la grande mobilite de l'uranium et la forte insolubilite du thorium, a l'exception des sols ou les conditions acides permettent son transport sur de faibles distances; 3) l'importante penetration dans le profil du beryllium 10, depuis les couches superficielles ou il est incorpore, jusqu'au contact du front d'alteration; 4) l'age relativement jeune des alterites: inferieur au million d'annee, temps necessaire pour la remise a l'equilibre du thorium 230 (ionium) et de l'uranium 234 avec leur chef de famille l'uranium 238

L'analyse géomorphologique et géologique des formes et des sédiments fluviatiles post-obduction de la Grande-Terre de Nouvelle-Calédonie permet de proposer un schéma d'évolution morphotectonique de la ride de Nouvelle-Calédonie depuis la fin de l'orogenèse alpine il y a 32 Ma. Une première période de morphogenèse permet le façonnement d'aplanissements latéritiques étagés propices à l'enrichissement des saprolites en Nickel. Une deuxième période, débutant par l'aggradation de deux systèmes sédimentaires fluvialtiles, est marquée par un régime érosif dominé par des fluctuations climatiques enregistrées par l'étageant de trois glacis cuirassés. Un épisode de déformation extensive majeur affecte la ride à partir du Miocène moyen, permettant le découpage et l'effondrement des marges de la ride alors que s'initie un régime transtensif compatible avec la convergence de plaque initiée au Miocène moyen le long de la zone de subduction de Vanuatu.

Les smectites sont les principaux minéraux nickélifères ( ̃0. 15 atome par ư maille) dans le gisement latéritique de Murrin Murrin (Ouest de l'Australie). Dans le but de localiser le nickel dans la structure des smectites et d'étendre les connaissances cristallochimiques des smectites formées en altération de roches ultrabasiques, nous en avons réalisé une étude détaillée. Les smectites de plasma (en remplacement des anciens grains d'olivine) sont ferrifères. Leur charge octaédrique est souvent prédominante. Ces smectites sont intermédiaires entre des nontronites et des montmorillonites Fe. Les smectites de fissure présentent une gamme de substitution continue (Fe-Al)VI et une charge tétraédrique et octaédrique, 4 pôles sont nécessaires pour les représenter : beidellite-Al, montmorillonite-Al, nontronite-Fe, montmorillonite-Fe. Dans les couches octaédriques les cations ne se distribuent pas de manière aléatoire et les atomes de nickel sont ségrégés en domaines de petite taille<br>Smectites are the main nickeliferous minerals ( ̃0. 15 atom by ư unit cell) from the lateritic deposit of Murrin Murrin (Western Australia). In order to locate nickel in the structure of the smectites and to improve the knowledge about the crystal chemistry of the smectites formed in eathering of ultrabasic rocks, we studied accurately their mineralogy and crystal chemistry. The "smectites of plasma", iron-rich, present an octahedral charge often predominant. They are intermediate between a nontronite and a montmorillonite Fe. The "smectites of crack" show a continuous range of Al for Fe octahedral substitutions,and, a tetrahedral and an octahedral charge. Four end-members are necessary to represent them : beidellite-Al, montmorillonite-Al, nontronite-Fe, montmorillonite-Fe. In the octahedral sheets, the distribution of the cations is not random and the atoms of nickel are segregated in small trioctahedral clusters

Ce doctorat porte sur l'impact sur l'environnement de l'epandage d'un dechet industriel solide, riche en mg, zn, cu, mn et pb, soumis a une alteration tropicale (bresil) et les mecanismes de transfert des metaux lourds. Une caracterisation chimique, mineralogique et petrographique du dechet, des sols impliques et un suivi qualitatif et quantitatif des eaux circulant dans le systeme (eaux de pluie et de percolation du sol) ont ete realises. Le dechet forme une dalle compacte de 25 cm et ses principaux mineraux sont des silicates, hydroxyde et carbonate de mg bien cristalises. Les metaux ne sont generalement pas associes a ces mineraux, mais restent concentres dans des zones localisees, sous forme d'oxy-hydroxydes ou sulfates. Bien que les sols de la region (latosol rouge-jaune) aient une porosite elevee (40%), la circulation verticale des eaux de percolation est assez lente. Resultant des fortes concentrations de la pluie en zn, les premiers centimetres de ces sols presentent des teneurs anormales en cet element. Par contre, le profil lateritique sous-jacent au dechet n'est pas contamine, ce qui est du a la compaction du sol ayant eu lieu lors de l'epandage, et au role impermeabilisant du dechet compacte. Sur le versant aval, la surface des profils est contaminee, se traduisant par l'existence des colluvions riches en particules du dechet apportees par erosion et qui correspond a un taux de 0,4cm/an de dechet erode. Dans les horizons lateritiques plus profonds, une migration verticale des metaux est observee et s'explique par la dissolution de ces particules sous l'action des fluides d'alteration aux ph plus acides et aux conditions plus oxydantes que ceux rencontres dans le dechet. Dans le latosol contamine, les metaux ont plus d'affinite avec la fraction <20m mais aucune avec les oxyhydroxydes de fe naturels, de mn originaires du dechet ou la matiere organique. Les zn, cu et mn anthropogeniques seraient lies a la kaolinite par des phenomenes de surface.

La presente etude porte sur deux profils lateritique actifs (manaus et pitinga, amazonie, bresil) se developpant sur des depots sablo-argileux et sur un granite, sous climat tropical (26,5c, 2100 mm/an). Les eaux de pluies ont une composition isotopique de l'oxygene annuelle moyenne de -5,5 pour mille, et montrent de variations saisonnieres marquees. Les kaolinites de ces profils sont heterogenes par leur morphologie, taille, cristallographie, cristallochimie et leurs rapports isotopiques de l'oxygene, et ce sur au moins trois echelles: le long du profil, entre facies et a l'interieur d'un meme facies a profondeurs identiques. Leurs rapports isotopiques varient de 3 a 4 pour mille (entre 18 et 22 pour mille) soit dans l'intervalle calcule d'equilibre isotopique avec les eaux locales. Les kaolinites de tailles inferieures a 1 micrometre ont des rapports isotopiques proches des conditions moyennes annuelles et superieures a celles plus grossieres qui se rapprochent de l'equilibre avec les eaux de saisons humides. Ceci suggere un accroissement preferentiel des kaolinites grossieres en saisons humides, alors que les plus fines correspondraient aux mois de transition ou a une formation tout au long de l'annee. Ces kaolinites sont donc en equilibre isotopique avec les conditions du milieu actuel. Leurs heterogeneites refleteraient des differences de conditions (dans l'espace et/ou le temps) notamment sur une echelle intra-annuelle. Paleoclimatiquement: il n'y a pas de sequence temporelle verticale dans le signal isotopique d'un profil actif ; l'etude des differentes populations de kaolinites de paleosols vierges permettraient d'estimer le rapport isotopique annuel moyen des paleoprecipitations et leurs variations saisonnieres

Ce travail s’est inscrit dans une étude de valorisation des oxydes purs (oxyde de manganèse et goethite) synthétisés au laboratoire qui se trouvent dans la latérite et la latérite naturelle provenant de la Côte d’ivoire pour l’élimination des composés pharmaceutiques (antibiotiques) dans l’eau. L’objectif principal de cette thèse était d’étudier les mécanismes d’adsorption et d’oxydation vis-à-vis des antibiotiques (fluoro)quinolones dans le cas de (i) oxydes métalliques synthétiques (oxyde de manganèse et goethite) et (ii) la latérite qui est un sol naturel provenant de la Côte d’ivoire. Pour ce faire, des études d’adsorption et de transformation de ces contaminants ont été menées sur l’oxyde de manganèse et la goethite ayant des potentiels redox élevés. ATR-FTIR et la modélisation mécanistique (PHREEQC) ont mis en évidence les mécanismes d’interaction entre l’interface Oxyde/solution contaminée, et donc fournissant des informations nécessaires à la compréhension du devenir de la fluméquine dans l’environnement. Pour le procédé d’oxydation avancée, la prééquilibration entre la norfloxacine (NOR) et MnO2 a permis une minéralisation complète (100%) pour le système (UVA/Persulfate)/MnO2. Le procédé d’oxydation photo-Fenton hétérogène utilisant la latérite comme catalyseur a montré une meilleure élimination des contaminants émergents et une bonne stabilité structurale du catalyseur au cours de plusieurs cycles de traitement. Les modèles Langmuir et Langmuir-Hinshelwood utilisés, ont également montré que la vitesse apparente de la réaction hétérogène est dominée par la vitesse de réactions chimiques de surface intrinsèque, y compris la sorption et la réduction induite par la lumière du Fe (III), qui sont essentielles pour améliorer la réaction d'oxydation. Une bonne élimination a été observée pour la ciprofloxacine dans une eau contaminée synthétique avec un nouvel oxydant (Persulfate). Par contre, l’élimination des autres contaminants ont été légèrement affectée par les composants de l’eau usée synthétique. Malgré le changement d’oxydant, la latérite demeure stable après plusieurs cycles d’oxydation<br>This work was part of a valorization study, on the one hand, pure oxides (manganese oxide and goethite) synthesized in the laboratory containing in the laterite and, on the other hand, natural laterite collected from an african country (Ivory Coast) upon the elimination of pharmaceutical compounds (antibiotics) in water. The main objective of this thesis was to study the adsorption and oxidation mechanisms with respect to (fluoro) quinolone antibiotics in the case of (i) synthetic metal oxides (manganese oxide and goethite) and (ii) laterite, which is a natural soil from Ivory Coast. To do this, adsorption and transformation studies of these contaminants have been carried out on some oxides included in laterite, such as manganese oxide and goethite because of their reactivity to pollutants and their stability. ATR-FTIR and mechanistic modeling (PHREEQC) have highlighted the interaction mechanisms between the Oxide/contaminated solution interface, and thus provide information needed to understand the fate of flumequine in the environment. For the advanced oxidation process, the pre-equilibrium between norfloxacin (NOR) and MnO2 allowed complete mineralization (100%) of norfloxacin in the UVA/Persulfate/MnO2 system. Heterogeneous photo-Fenton process using laterite as catalyst has showed a better elimination of emerging contaminants and a good structural stability of the catalyst during several treatment cycles. The Langmuir and Langmuir-Hinshelwood models have also shown that the apparent velocity of the heterogeneous reaction is dominated by the rate of intrinsic surface chemical reactions, including sorption and Fe (III) reduction induced by the light, which are essentials for improving the oxidation reaction. A good elimination was observed for ciprofloxacin in synthetic wastewater with a new oxidant (Persulfate). On the other hand, the removal of the others contaminants was slightly affected by synthetic wastewater components. Despite the change of oxidant, the laterite remains stable after several cycles of oxidation

L'objectif de cette etude est de comprendre le comportement de l'alliage au-ag-pd dans un milieu lateritique superficiel. L'etude de terrain a montre que la roche hote est une bif (banded iron formation) du type lac superieur et la mineralisation en or est de type hydrothermal, non sulfuree. L'etude petrologique indique que les particules d'or les plus alterees (cavites de dissolution), correspondent au facies isalterite superieure (friable) qui n'est pas le plus evolue, mais qui presente la porosite la plus importante, par rapport aux autres facies d'alteration. Les analyses realisees en microsonde electronique (composition chimique et cartographie d'elements) revelent que les particules neoformees sont pures, l'or representant plus de 97% de l'alliage. Leur teneur en argent apparait toujours plus important (<1,5%) que celle du palladium (<0,1%), meme si la particule primaire etait a l'origine plus riche en palladium. Ces resultats sont confirmes par l'approche thermodynamique qui montre que la solubilite de l'alliage au-ag-pd est directement proportionnelle a la teneur en palladium

Des études ont été réalisées sur les matériels qui composent les couvertures cénozoi͏̈ques du synclinal Moeda, "Quadrilatero Ferrifero", Brésil. A l'Oligocène-supérieur et au début Miocène, des évènements néotectoniques ont créer des petites bassins sédimentaires. Le dépôt a été marqué par des glissements de colluvions, chutes de blocs de roches, écoulement détritiques des matériaux cohésifs et par des boues riches en argiles kaolinitiques. Au Miocène le climat est devenu tropical humide et mécanismes d'illuviation du fer ont conduit à la ferruginisation suivi par des mécanismes de dé-ferruginisation créent un profil composé, à la base, par des faciés à kaolinites blanches et par des faciés kaolinitiques tachetés et des horizons nodulaires ferrugineux, dans la partie supérieure. L'analyse des propriétés physiques et cristallochimiques des ces kaolins montrent que les faciès des niveaux supérieurs des dépôts les kaolinites sont plus grands et présentent DCOO2, des IP1 et SR indiquant une plus faible quantité de défauts selon l'axe c quand on les compare aux kaolinites des niveaux inférieurs du profil. Cependant les spectres RPE montrent le signal du fer structural type I{Fe3+ (I)}qui accompagne les mauvaissse cristalinités de kaolinites de sols. Les argiles plus blanches qui se trouvent à la base de ces dépôts présentent des caractéristiques favorables à l'application dans l'industrie des réfractaires, les qualités plus ferrugineuses peuvent servir dans l'industrie des granulats légers et la céramique traditionelle<br>Studies were carried on the Cenozoic deposits tram Moeda syncline, Quadrilatero Ferrifero, Brazil. Ln the Late Oligocene to Early Miocene, tectonic events, led to generate small sedimentary basins. The onset of the deposition was marked by land slides, rock fall, cohesive debris flows and mud flows composed by kaolinitic clays. Ln the Miocene, under humid tropical climate, iron illuviation mechanisms led to the ferruginization followed by deferruginization mechanisms, from bottom to top, originating whitish kaolinitics facies at the base, mottled and red with nodules on the at the top. The analysis-1'of physical and crystalochemical parameters of this kaolin showes to the facies of the top deposits, the kaolinite crystals are larger, weil defined and show DCOO2, IP1 and SR, which suggest a lower amount of c-axis defects, in comparison to facies of the bottom deposits. RPE spectra exhibit type 1 iron {Fe3+ (I)}, which are usually associated with high concentration of structural defects, which is characteristic of kaolinite soils. The white clays from bottom of deposits exhibit good refractory behavior for industrial application. The ferruginous facies can be used in light granulates and traditional ceramic

Le complexe plutonique (5 16 Ma ± 26) alcalin de Lueshe (NE Zaïre) est composé d'un corps syénitique bordé de carbonatites (sovite et béforsites). Des inclusions de composition minéralogique proche des syénitiques (nodules centimétriques à métrique) sont sporadiquement distribuées dans la sovite. Les nodules correspondraient à des fragments de composition syénitique incorporés et partiellement assimilées par le magma carbonatitique lors de sa mise en place. Leur composition chimique est intermédiaire entre celle des syénites et celle des carbonatites, alors que leur rapport TaINb est proche de celui des carbonatites. Les études pétrographiques, minéralogiques et géochimiques montrent que le magma syénitique et le magma carbonatitique ne sont pas cogénétiques. La composition géochimique des carbonatites est pluri-modale. Trois grands types ont été distingués. A Lueshe, le système magmatique aurait fonctionné en mode polyphasé véhiculant des magmas formés à des profondeurs différentes. Le magma carbonatitique riche en Mg serait généré à des profondeurs plus élevées (>20Kb) que celles nécessaires à la formation du magma riche en Ca. D'un point de vue minéralogique, la présente étude a mis en relief la grande vulnérabilité du pyrochlores vis-à-vis des conditions physico-chimiques du milieu, vulnérabilité qui se manifeste d'abord lors de l'altération hydrothermale par des franges réactionnelles (riches en Sr et TR), ensuite lors de l'altération supergène par des variations significatives de compositions chimiques. Le pyrochlore s'accumule de manière relative tout le long de la différenciation latéritique. Toutefois, il est affecté par des changements géochimiques successifs qui J'amène à des états à site A déficitaire mais sans changement d'état minéralogique. Les différentes compositions chimiques du pyrochlore dans les roches hydrothermalisées et dans les faciès latéritiques (kalipyrochlore, strontiopyrochlore, bariopyrochlore, calciopyrochlore) représentent des mémoires géochimiques des compositions des fluides, y compris les anomalies en Ce (ceriopyrochlore). A ces variations géochimiques supergènes qui sont détectés par analyse à la microsonde, il faut ajouter les phénomènes d'hydratation bien visualisés en spectroscopie infrarouge. L'étude de l'évolution thermique par couplage IRTF-analyse thermique des pyrochlores montre deux comportements contrastés entre le pyrochlore altéré et le pyrochlore frais. Ce dernier affiche une grande stabilité structurale tout le long du programme thermique, alors que le pyrochlore altéré s'avère moins stable et subie un changement d'état minéralogique qui se traduit dans la courbe DTA par un pic exothermique. L'analyse simultanée par IR des émanations de gaz indique que ce changement minéralogique est étroitement corrélé à la fin de la phase de déshydratation du pyrochlore.

Les travaux présentés dans ce mémoire sont principalement consacrés à l’étude des processus d’adsorption des ions phosphate par des matériaux naturels de Côte d’Ivoire : le schiste ardoisier; le grès et la latérite. L’objectif final est une application de ces matériaux comme massifs filtrants de marais artificiels pour la déphosphatation des ERU (Eaux Résiduaires Urbaines (ERU)). Dans un premier temps, la réactivité des ions phosphate a été abordée vis-à-vis du schiste en réacteurs « batch » et colonne. L’influence de différents paramètres physicochimiques a été caractérisée. La capacité d’adsorption diminue avec la dose de schiste qui augmente. Elle dépend du pH et diminue lorsque celui-ci augmente dans la gamme 2-11 puis ré-augmente au-delà. Une corrélation entre concentration aqueuse en ions calcium, magnésium, aluminium et fer issus de la dissolution du schiste et concentration en ions phosphate en solution a été établie. Une cinétique de pseudo-second ordre a été mise en évidence et les isothermes ont été décrites à partir du modèle de Langmuir. Les expériences réalisées en réacteur colonne, pour une concentration initiale en ions phosphate de 25 mg L-1 et à un débit de 0,23 ml min-1 présentent une percée à V/Vp = 17 correspondant à une capacité de sorption de 0,2 mg g-1en accord avec les expériences en réacteur « batch ». Un réacteur micro-pilote de type marais artificiel à écoulement vertical saturé garni de schiste ardoisier a été développé et les performances vis-à-vis des ions phosphates, de l’azote, des MES (Matières En Suspension) et de la matière organique ont été évaluées. L’influence de la granulométrie du massif filtrant et de la densité de culture du panicum maximum sur la performance de ce micro-pilote a été établie. Le filtre de schiste de granulométrie la plus fine présente une performance épuratoire légèrement supérieure. Le débit d’infiltration dans les filtres diminue après traitement de l’ERU et le taux de colmatage est moins élevé pour les filtres plantés. La densité de culture la plus élevée conduit à une performance épuratoire légèrement plus favorable. La capacité d’adsorption des ions phosphates liée aux plantes seules est faible, confirmant l’importance du choix du massif filtrant. La réactivité des ions phosphate a été finalement étudiée vis-à-vis du grès et de la latérite en réacteurs « batch » et colonne. Le statut du fer, en substitution dans des argiles pour le schiste et sous forme d’hématite et goethite dans la latérite et le grès influence la réactivité du matériau. L’ordre d’efficacité des adsorbants a été établi comme suit : latérite ≥ grès ≥ schiste. Ces trois matériaux offrent des perspectives intéressantes en tant que massifs filtrants de marais à flux vertical saturé<br>This thesis is devoted to the study of phosphate ions adsorption processes by natural minerals of Ivory Coast, i.e. shale, sandstone and laterite mainly. Phosphate sorption by shale was first investigated in batch and column experiments. Batch experiments allowed the assessment of the influence of initial phosphate concentration, sorbent dosage, contact time, and pH on phosphate removal. The phosphate removal efficiency increased with increasing shale dosage while phosphate uptake decreased. Phosphate uptake strongly depended on pH, decreasing first with increasing pH in the range of 2-11 and then increasing at the highest pH value of 12. A correlation between aqueous Ca, Mg, Al, and Fe concentrations and phosphate uptake was observed. The kinetics was well described using the pseudo-second order model and isotherms with Langmuir sorption model. Column experiments with a flow rate of 1 ml min-1 and 25 mg L-1 initial phosphate concentration showed a breakthrough point at V/Vp of ~17 corresponding to a phosphate uptake of 0.2 mg g-1 in agreement with batch experiments. The performance of shale was evaluated as filter material in (Vertical Flow Constructed Wetland) VFCW in removal of phosphate ions, nitrogen, suspended solids, and organic compounds, using municipal wastewater. The influence of both shale granulometry and plants density was evaluated. The shale with the finest particle size offers a slightly higher efficiency. The flow rate decreased after wastewater treatment and the fooling is less pronounced for planted VFCW. The filter with the highest plant density offers only slightly higher efficiency towards phosphate and nitrate removal. The phosphate sorption capacity of the plants is negligible confirming the importance in the choice of the filter medium. Finally, phosphate removal by shale was compared to sandstone and laterite in both batch and column experiments. The different chemical compositions of the materials influence strongly the reactivity towards phosphate ions. It is supposed that the status of iron in the material, i.e. in substitution in clays in shale and occurring as hematite and goethite in laterite and sandstone, explained the differences of reactivity. Both batch and column experiments revealed that phosphate uptake decreased in the following ranking order laterite &gt; sandstone &gt; shale. These three materials appear as promising filter materials in VFCW

Les travaux présentés dans ce mémoire sont principalement consacrés à l’étude des processus d’adsorption des ions phosphate par des matériaux naturels de Côte d’Ivoire : le schiste ardoisier; le grès et la latérite. L’objectif final est une application de ces matériaux comme massifs filtrants de marais artificiels pour la déphosphatation des ERU (Eaux Résiduaires Urbaines (ERU)). Dans un premier temps, la réactivité des ions phosphate a été abordée vis-à-vis du schiste en réacteurs « batch » et colonne. L’influence de différents paramètres physicochimiques a été caractérisée. La capacité d’adsorption diminue avec la dose de schiste qui augmente. Elle dépend du pH et diminue lorsque celui-ci augmente dans la gamme 2-11 puis ré-augmente au-delà. Une corrélation entre concentration aqueuse en ions calcium, magnésium, aluminium et fer issus de la dissolution du schiste et concentration en ions phosphate en solution a été établie. Une cinétique de pseudo-second ordre a été mise en évidence et les isothermes ont été décrites à partir du modèle de Langmuir. Les expériences réalisées en réacteur colonne, pour une concentration initiale en ions phosphate de 25 mg L-1 et à un débit de 0,23 ml min-1 présentent une percée à V/Vp = 17 correspondant à une capacité de sorption de 0,2 mg g-1en accord avec les expériences en réacteur « batch ». Un réacteur micro-pilote de type marais artificiel à écoulement vertical saturé garni de schiste ardoisier a été développé et les performances vis-à-vis des ions phosphates, de l’azote, des MES (Matières En Suspension) et de la matière organique ont été évaluées. L’influence de la granulométrie du massif filtrant et de la densité de culture du panicum maximum sur la performance de ce micro-pilote a été établie. Le filtre de schiste de granulométrie la plus fine présente une performance épuratoire légèrement supérieure. Le débit d’infiltration dans les filtres diminue après traitement de l’ERU et le taux de colmatage est moins élevé pour les filtres plantés. La densité de culture la plus élevée conduit à une performance épuratoire légèrement plus favorable. La capacité d’adsorption des ions phosphates liée aux plantes seules est faible, confirmant l’importance du choix du massif filtrant. La réactivité des ions phosphate a été finalement étudiée vis-à-vis du grès et de la latérite en réacteurs « batch » et colonne. Le statut du fer, en substitution dans des argiles pour le schiste et sous forme d’hématite et goethite dans la latérite et le grès influence la réactivité du matériau. L’ordre d’efficacité des adsorbants a été établi comme suit : latérite ≥ grès ≥ schiste. Ces trois matériaux offrent des perspectives intéressantes en tant que massifs filtrants de marais à flux vertical saturé<br>This thesis is devoted to the study of phosphate ions adsorption processes by natural minerals of Ivory Coast, i.e. shale, sandstone and laterite mainly. Phosphate sorption by shale was first investigated in batch and column experiments. Batch experiments allowed the assessment of the influence of initial phosphate concentration, sorbent dosage, contact time, and pH on phosphate removal. The phosphate removal efficiency increased with increasing shale dosage while phosphate uptake decreased. Phosphate uptake strongly depended on pH, decreasing first with increasing pH in the range of 2-11 and then increasing at the highest pH value of 12. A correlation between aqueous Ca, Mg, Al, and Fe concentrations and phosphate uptake was observed. The kinetics was well described using the pseudo-second order model and isotherms with Langmuir sorption model. Column experiments with a flow rate of 1 ml min-1 and 25 mg L-1 initial phosphate concentration showed a breakthrough point at V/Vp of ~17 corresponding to a phosphate uptake of 0.2 mg g-1 in agreement with batch experiments. The performance of shale was evaluated as filter material in (Vertical Flow Constructed Wetland) VFCW in removal of phosphate ions, nitrogen, suspended solids, and organic compounds, using municipal wastewater. The influence of both shale granulometry and plants density was evaluated. The shale with the finest particle size offers a slightly higher efficiency. The flow rate decreased after wastewater treatment and the fooling is less pronounced for planted VFCW. The filter with the highest plant density offers only slightly higher efficiency towards phosphate and nitrate removal. The phosphate sorption capacity of the plants is negligible confirming the importance in the choice of the filter medium. Finally, phosphate removal by shale was compared to sandstone and laterite in both batch and column experiments. The different chemical compositions of the materials influence strongly the reactivity towards phosphate ions. It is supposed that the status of iron in the material, i.e. in substitution in clays in shale and occurring as hematite and goethite in laterite and sandstone, explained the differences of reactivity. Both batch and column experiments revealed that phosphate uptake decreased in the following ranking order laterite &gt; sandstone &gt; shale. These three materials appear as promising filter materials in VFCW

Les latérites couvrent plus de 30% des surfaces émergées. Comprendre leur évolution future est essentiel pour prédire les changements qui affecteront le fonctionnement de la Zone Critique dans les siècles à venir. La littérature a pu montrer que les horizons indurés de ces sols comportaient plusieurs générations de minéraux secondaires qui pouvaient être reliées à différents événements paléoclimatiques. Des études isotopiques ont montré que les horizons non indurés de ces sols pouvaient aussi posséder des générations distinctes de minéraux secondaires. La datation par Résonance Paramagnétique Électronique, a été appliquée sur des kaolinites de latérites dans le but d’identifier si ce minéral possède bien plusieurs générations au sein d’un même profil et si ces dernières étaient corrélables avec des événements paléoclimatiques globaux ou régionaux. Au cours de cette thèse, deux régolithes du Plateau du Karnataka (Inde), quatre du bassin du Rio Négro (Brésil) et un de la région de Syerstone (Australie) ont été étudiés. Les résultats de ces datations ont permis de distinguer différentes générations de kaolinites au sein de chacun des profils étudiés. Ces dernières sont par ailleurs toutes corrélables avec des périodes de fortes précipitations liées aux évolutions climatiques régionales et/ou globales. Ces résultats confirment aussi l’existence du phénomène de rajeunissement profils latéritiques au cours des temps géologiques. Le travail de cette thèse corrobore l’hypothèse de l’évolution épisodique de ces sols tropicaux et souligne leur importante stabilité dans les temps géologiques<br>Laterites are covering a third of the continental surfaces. Understanding their evolution through the ongoing climate change is critical to predict the future Critical Zone transformation. Laterite duricrusts can contain several generations of secondary minerals that can be correlated with distinct paleoclimatic events. Isotopic studies showed that loose laterites may also be formed by several generations of secondary minerals. The objective of this PhD was to confirm that loose laterites contain several generations of kaolinites and that they formed during regional and/or global paleoclimatic events. With this aim in view, a recent dating methodology, the Electron Paramagnetic Resonance dating of kaolinites, was used on tropical regolith profiles from three continents with distinct geodynamic histories: India (Karnataka plateau), South America (Rio Negro basin, Brazil) and Australia (Syerstone region, New South Wale). The data set of this PhD confirms that a regolith contains several generations of kaolinites. All the identified generations of the present study can be correlated with regional paleoclimatic events or with tropical weathering favourable periods initiated by global paleoclimatic trends. Kaolinite generations formed preferentially during high precipitations periods and result from the rejuvenation of laterite profiles. The results of this PhD confirm that laterites have an episodic evolution

Les sols humifères des “Hautes Terres” du massif des Nilgiri peuvent être considérés comme le résultat d'une évolution polycyclique : les altérites ferrallitiques correspondent à une ancienne pédogenèse sous climat tropical chaud et humide ; la pédogenèse actuelle n'expliquant que la formation des horizons humifères supérieurs. Les sols les plus humifères sont caractérisés par la présence de grandes quantités d'associations organo-métalliques et vérifient les nouveaux critères d'appartenance aux Andosols des classifications des sols et sont, de plus, nonallophaniques. Les Andosols des Nilgiri, développés sur un matériau ferrallitique ancien, présentent une pédogenèse originale. En l'absence de verres volcaniques et d'autres minéraux altérables dans le matériau ferrallitique de profondeur, les sources potentielles d'aluminium et de fer sont constituées par des oxydes. La gibbsite et les oxydes de fer, considérés comme minéraux ultimes de l'altération ferrallitique, sont instables en milieu acide et organique. La formation des associations organo-métalliques est due à l'acido-complexolyse de la gibbsite et des oxydes de fer. Du fait des fortes teneurs en oxydes, les associations organo-métalliques sont pourvues d'une forte charge métallique et s'accumulent dans le profil, ce qui conduit à l'apparition des propriétés andiques. Les datations au 14C et la détermination du δ13C des horizons humifères ont mis en évidence que l'accumulation de matière organique était à relier à l'existence d'une période plus froide à la fin du Pléistocène sous une végétation graminéenne. L'étude de ces sols présente un intérêt certain pour la compréhension des processus d'accumulation de carbone dans les sols à différentes époques, et montre que la caractérisation des associations organo-métalliques à différentes échelles permet de comprendre les mécanismes d'interaction entre la matière organique et les cations métalliques, clé de la stabilisation de la matière organique<br>High elevation humiferous soils from the Nilgiri Hills may be considered as the result of a polycyclic genesis: the ferrallitic regoliths corresponding to an old pedogenesis under a tropical wet and hot climate; the present pedogenesis concerning only the surface humiferous horizons. The most humiferous soils are marked by the presence of high amounts of organo-metallic complexes and verify the criteria of identification of Andosols in recent soils classifications and are moreover non-allophanic. The Nilgiri Andosols developed on an ancient ferrallitic material present and original pedogenesis. In the absence of volcanic glasses and any other weatherable minerals the potential sources of aluminium and iron to form the organometallic complexes are the secondary oxides. Gibbsite and iron oxides, considered as stable minerals of ferrallitic weathering, are instable in acidic conditions and in presence of organic matter. Due to high amounts of oxides the organo-metalllic associations are provided with a substantial metallic charge which leads to the emergence of andic properties. 14C datings and δ13C of soil organic matter revealed that the formation of the organic matter-rich horizons was related to the existence of a cold period at the transition Pleistocene / Holocene with grassland vegetation. The study of these soils gives information on the processes of organic matter accumulation in soils at different periods and show that the characterisation of the organo-metallic complexes at different scales allows to understand the interactions of the organic matter with metallic-cations which is the key process of its stabilisation

Les cosmonucleides produits in-situ resultent de l'interaction des particules energetiques issues du rayonnement cosmique avec les mineraux exposes a la surface de la terre. Le nucleide cosmogenique 10be (t1/2 = 1,5ma) a ete utilise dans ce travail afin d'etudier les modes de developpement des laterites et de quantifier les processus les affectant. Au cours de cette etude, differents systemes lateritiques ont ainsi ete investigues aussi bien en afrique qu'au bresil. La distribution des concentrations en 10be mesurees par spectrometrie de masse par accelerateur dans des quartz issus de filons et preleves dans des profils de sols permet 1/ de determiner la nature autochtone ou allochtone des processus impliques lors de la mise en place des sequences etudiees, 2/ de quantifier les taux d'erosion ou d'enfouissement affectant ces surfaces, et 3/ de mettre en evidence et d'estimer l'extension de l'activite biologique. L'examen de l'evolution de la concentrations en 10be le long de stones-lines permet de preciser sans ambiguite leur origine allochtone ou autochtone et, dans ce dernier cas, deux types de modeles developpes au cours de ce travail permettent alors d'estimer la vitesse des deplacements lateraux superficiels des sols.