relation entre les caracteristiques pedologiques des

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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
FACULTE DES SCIENCES
DOMAINE SCIENCES ET TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DES SCIENCES DE LA TERRE
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Mémoire de fin d’études en vue de l’obtention du Diplôme de Master II
Mention : Geosystème et Evolution
Parcours : Ressources Minérales et Environnement
Présenté par ANDRIAMASY Henintsoa Laurencia
Soutenu le 28 Mai 2015 devant la commission d’examen
Président du jury : Pr. RAKOTONDRAZAFY Amos Fety Michel, Professeur Titulaire,
Domaine Sciences et Technologie, Université d’Antananarivo
Encadreur : Dr. ANDRIAMALAZA Sahondra, Maître de conférences,
Domaine Sciences et Technologie, Université d’Antananarivo
Examinateurs :-Dr. Thierry BECQUER, Directeur de Recherche, Institut de Recherche
pour le Développement
-Dr. RAZAFINDRAMANANA RAKOTONIAINA Norosoa Christine,
Maître de conférences, Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques,
Université d’Antananarivo
RELATION ENTRE LES CARACTERISTIQUES
PEDOLOGIQUES DES SOLS FERRALLITIQUES DE
MADAGASCAR ET LEURS PROPRIETES D’ECHANGE

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Remerciements
Je remercie DIEU de m’avoir donné la santé, la volonté et le courage, de m’avoir guidé et de
m’avoir permis de terminer ce travail.
J’aimerai adresser mes sincères reconnaissances à :
- Monsieur RAHERIMANDIMBY Marson, Professeur Titulaire, Doyen de la Faculté
des Sciences, Domaine Sciences et Technologie, Université d’Antananarivo.
- Madame RAMBOLAMANANA Voahangy, Docteur en Sciences de la Terre, Chef de
Département des Sciences de la Terre, Université d’Antananarivo.
Je tiens à exprimer ma gratitude et mes vifs remerciements à :
- Monsieur RAKOTONDRAZAFY Amos Fety Michel, Professeur Titulaire au
Département des Sciences de la Terre, qui malgré ses responsabilités, nous a fait
l’honneur de présider le jury de cette soutenance de mémoire.
- Monsieur Thierry BECQUER, Docteur/HDR, Pédologue, Directeur de Recherche à
l’IRD, de m’avoir guidé, corrigé et encouragé ainsi que d’avoir accepté de siéger parmi
les membres du jury de ce mémoire. Ses précieux conseils et observations ont été
constructifs jusqu’à la réalisation finale de ce mémoire.
- Madame RAZAFINDRAMANANA RAKOTONIAINA Norosoa Christine, Docteur
en Sciences Agronomiques, Maître de conférences à l’Ecole Supérieure des Sciences
Agronomiques, qui nous gratifie de sa présence de siéger parmi les membres du jury.
- Madame ANDRIAMALAZA Sahondra, Ph.D in Agriculture and Pedology, Maître de
conférences au Département des Sciences de la Terre de l’Université d’Antananarivo,
à qui je dois l’encadrement de cette étude, pour son aide, ses conseils et les efforts dont
elle a fait preuve dans l’accomplissement de ce mémoire.
Mes remerciements s’adressent également :
- Au Professeur Titulaire RABEHARISOA Lilia, Directeur du Laboratoire des Radio-
Isotopes d’Antananarivo (LRI), de m’avoir accueilli au sein de son laboratoire pour la
réalisation du stage de recherche.
- Au programme de l’UMR Eco&Sols (SupAgro-CIRAD-INRA-IRD) en collaboration
avec le Laboratoire des Radio-Isotopes (LRI) et le Département des Sciences de la Terre
de l’Université d’Antananarivo.

- A toute l’équipe technique et administrative du Laboratoire des Radio-Isotopes, sous la
responsabilité de Madame RAZAFIMANANTSOA Marie-Paule, pour leurs aides,
conseils, assistance, pour leur partage d’expérience et connaissances sans lesquelles je
n’aurai pas pu accomplir toutes mes analyses chimiques au sein du laboratoire et aussi
pour leur accueil chaleureux et convivial durant le stage de recherche.
- A Monsieur RAZAFIMAHATRATRA Hery, Maître de conférences à l’Ecole
Supérieure des Sciences Agronomiques, et en particulier à Madame RAMAROSON
Volaniaina Henintsoa, Doctorante IRD/LRI/Faculté des Sciences, pour leurs aides,
conseils, pour leur confiance et leur support matériel à la réalisation de ce mémoire.
- A tous les étudiants stagiaires et thésards au sein du LRI pour leur convivialité, leur
amitié et sympathie durant ces mois de stages que nous avons passés ensemble.
- A tous les enseignants et tout le personnel de la Faculté des Sciences, Domaine Sciences
et Technologie, du Département des Sciences de la Terre.
- A tous mes amis pour leur aide, leur amitié et pour les moments forts qu’on a passé
ensemble durant les années d’étude.
J’adresse également mes remerciements et ma gratitude envers ma famille surtout à ma mère
et à mon frère qui ont toujours été là pour moi, qui m’ont toujours soutenu moralement et
financièrement.
Enfin, à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin à la réalisation de ce mémoire, qu’ils
trouvent ici toute ma gratitude.

Table des matières
Remerciements
Liste des abréviations .................................................................................................................. i
Liste des unités de mesure ......................................................................................................... ii
Liste des symboles chimiques .................................................................................................. iii
Liste des figures ........................................................................................................................ iv
Liste des tableaux ....................................................................................................................... v
Glossaire ................................................................................................................................... vi
Introduction ................................................................................................................................ 1
Chapitre 1: Synthèse bibliographique relative à la pédogenèse des sols ferrallitiques et leurs
propriétés d’échange .................................................................................................................. 3
1.1 Caractéristiques générales de la formation des sols à Madagascar .................................. 3
1.1.1 Relief ......................................................................................................................... 3
1.1.2 Climat ........................................................................................................................ 4
1.1.3 Géologie..................................................................................................................... 5
1.1.4 Types de sol ............................................................................................................... 7
1.2 Généralités sur la genèse des sols ferrallitiques ............................................................... 9
1.2.1 Constituants des sols ferrallitiques .......................................................................... 11
1.2.1.1 Constituants minéraux ...................................................................................... 11
1.2.1.2 Constituants organiques .................................................................................... 11
1.2.2 L’altération .............................................................................................................. 12
1.3 Propriétés d’échange dans les sols ferrallitiques ............................................................ 13
1.3.1 Pouvoir adsorbant du sol ......................................................................................... 13
1.3.2 pH du sol .................................................................................................................. 15
1.3.3 Capacité d’échange cationique totale (C.E.C.T) ou (T) .......................................... 16
1.3.3.1 Origine de la capacité d’échange ...................................................................... 17
1.3.3.2 Quelques exemples de CEC de quelques minéraux argileux en cmolc/kg ....... 18

1.3.4 L’acidité d’échange et l’aluminium échangeable .................................................... 19
1.3.5 Somme des cations basiques échangeables et taux de saturation ............................ 21
Chapitre 2 : Matériels et méthodes .......................................................................................... 22
2.1 Présentation des sites d’études ....................................................................................... 22
2.1.1 Hautes Terres ........................................................................................................... 23
2.1.2 Moyen Ouest............................................................................................................ 25
2.1.3 Zone sédimentaire du Nord-Ouest et versant oriental ............................................. 27
2.2 Méthodologie générale ................................................................................................... 28
2.2.1 Extraction des données ............................................................................................ 28
2.2.1.1 A partir de la carte géologique .......................................................................... 28
2.2.1.2 A partir de la carte pédologique ........................................................................ 31
2.2.2 Echantillonnage et préparation des échantillons de sol ........................................... 33
2.2.3 Analyses au laboratoire ........................................................................................... 34
2.2.3.1 Détermination de la CEC et des teneurs en cations échangeables .................... 34
2.2.3.2 Détermination de la teneur en aluminium échangeable .................................... 35
2.2.4 Traitement des données ........................................................................................... 36
Chapitre 3 : Résultats et interprétations ................................................................................... 37
3.1 Compositions minéralogiques des sols .......................................................................... 37
3.2 Caractérisation des sols en fonction des roches mères ................................................... 39
3.2.1 Compositions minéralogiques des sols .................................................................... 39
3.2.1.1 La kaolinite ....................................................................................................... 39
3.2.1.2 La gibbsite ......................................................................................................... 39
3.2.1.3 Goethite-hématite .............................................................................................. 39
3.2.2 Propriétés chimiques des sols .................................................................................. 41
3.2.2.1 La CEC.............................................................................................................. 41
3.2.2.2 Teneurs en K+ ................................................................................................... 42
3.2.2.3 Teneurs en Mg2+ ............................................................................................... 42