Deciphering the weathering processes using environmental mineralogy and geochemistry: Towards an integrated model of laterite and podzol genesis in the Upper Amazon Basin

This article reports major results from collaborative research between France and Brazil on soil and water systems, carried out in the Upper Amazon Basin. It reveals the weathering processes acting in the partly inundated, low elevation plateaus of the Basin, mostly covered by evergreen forest. Our findings are based on geochemical data and mineral spectroscopy that probe the crystal chemistry of Fe and Al in mineral phases (mainly kaolinite, Al- and Fe-(hydr)oxides) of tropical soils (laterites). These techniques reveal crystal alterations in mineral populations of different ages and changes of metal speciation associated with mineral or organic phases. These results provide an integrated model of soil formation and changes (from laterites to podzols) in distinct hydrological compartments of the Amazon landscapes and under altered water regimes.

RésuméCet article regroupe les principaux résultats obtenus dans le cadre d’une coopération scientifique entre la France et le Brésil sur les systèmes sols – eaux du Haut Bassin amazonien. Il révèle les processus d’altération agissant dans des plateaux surbaissés et partiellement inondés, généralement couverts par la forêt primaire. Les résultats les plus marquants font largement appel aux outils spectroscopiques. Ces derniers permettent de sonder l’environnement structural du fer et de l’aluminium dans les phases minérales (essentiellement kaolinites et (hydr)oxydes d’aluminium et de fer) de ces sols tropicaux (latérites), et également de dévoiler les changements structuraux dans des populations de minéraux d’âges différents, ou les modifications de spéciation des cations métalliques associés aux phases minérales et complexes organométalliques. Ils nous conduisent à proposer un modèle intégré de formation, puis de transformation des sols tropicaux d’Amazonie (des latérites aux podzols) dans des environnements hydrologiques contrastés, susceptibles d’évoluer dans le temps.