Mechanisms for lateritisation and the formation of erosion surfaces in parts of east and southern Africa

Résumé

Cet article fournit à la fois une synthèse et une discussion sur les processus de latéritisation en tant que partie intégrante de la formation des surfaces d'aplanissement, avec une référence particulière à la surface africaine de l'Afrique de l'est et du sud. Le départ de la kaolinite et du quartz constitue une solution pertinente pour expliquer l'accumulation du manteau résiduel. La dissolution du quartz est bien mise en évidence en dépit du fait que, selon les connaissances en géochimie, elle peut être considérée comme négligeable. La dissolution de la kaolinite, entraînant simultanément l'évacuation de Si et Al, pose de sérieux problèmes quant à une explication strictement géochimique. Il en est de même pour l'explication du lessivage différentiel d'autres éléments métalliques qui se trouvent accumulés dans les produits résiduels. La variabilité dans les concentrations en Ti, Zr et Cr résume ces problèmes. Le recours à un apport éolien pour expliquer cette variabilité manque de crédibilité. La solution semble liée à des modes alternatifs de mobilisation du métal, les liaisons dues aux substances organiques fournissant la meilleure option. Des analyses des eaux de percolation effectuées au Malawi démontrent les mobilisations de Al, Ti et Cr. Les détections défectueuses antérieures peuvent être attribuées au biais introduit par le prétraitement de la solution en vue de rechercher les éléments de solution. Le lessivage actuel paraît essentiellement semblable au lessivage différentiel qui a produit les dépôts résiduels anciens. Ainsi, l'étude des processus de lessivage contemporains peut constituer une contribution valable pour la compréhension des processus qui sont à l'origine des dépôts résiduels de la surface africaine, ainsi que des mécanismes grâce auxquels l'aplanissement poussé des surfaces d'érosion a pu se réaliser.

Abstract

This paper provides a synthesis and discussion of lateritisation processes as an integral part of landsurface levelling, with particular reference to the African surface of east and southern Africa. Processes for removal of kaolinite and quartz are key issues pertinent to accumulation of residual mandes. Quartz dissolution is well evidenced, despite geochemical assumption that it is negligible. Congruent kaolinite dissolution, involving simultaneous evacuation of Si and Al, presents serious problems in terms of strictly geochemical explanation. Similar problems are encountered with explanation of the differential leaching of other metallic elements which accumulate in the residua. Variability in Ti, Zr and Cr concentrations epitomises the problems. Recourse to aeolian input, to explain the variability, lacks credence. Resolution of the problems appears to lie with alternative modes of metal mobilisation, organic binding providing the best option. Analysis of shallow throughflow in Malawi demonstrated mobilisation of Al, Ti and Cr. Previous detection failure is attributed to pretreatment bias towards the detection of elements mobilised in solution. Modem leaching now appears to be essentially similar to the differential leaching which yielded the "ancient" residua. Thus, the study of contemporary leaching processes can make a valid contribution towards the understanding of the processes by which the African surface residua accumulated and the mechanisms by which the extreme levelling of erosion surfaces was achieved.

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