Contribution à la caractérisation du type d'occupation des sols à partir des propriétés magnétiques - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Contribution to the characterization of soils occupation type using magnetic properties

Contribution à la caractérisation du type d'occupation des sols à partir des propriétés magnétiques

Résumé

Since the works of Le Borgne in the 1950s, the study of the magnetic properties of soils showed that it could not only report the structure of the subsoil by implementing methods of prospecting, but also allow to identify pedological or anthropological processes affecting the behavior of the different horizons of a soil. Our study joins in the continuity of these works: it is about the use of the magnetic properties of soils to better characterize the cultural processes to which they were able to be subjected, called anthropisation. That is why we studied both pristine and archaeological sites located for four of them in France, against one in Bavaria. The studies in laboratory were completed as much as possible by field measurements. They concerned transposable measurements in prospecting (magnetic susceptibility and viscosity, by frequency dependence or in time-domain), as well as practicable measurements that can only be carried out in laboratory (conversion rate with regard to a maximal susceptibility, thermomagnetic curves and hysteresis loops). The chemical analyses include the measurements of the rate of carbon and organic matters, and these of phosphates and iron, as well as analyses with MEB and electron microprobe. Our work allowed a categorization in three different classes for the modifications of the magnetic signal of soils: (i) a class "horizon A" dominated by the bacterial activity, characterized by a peak at 500°C on thermomagnetic curves, a high enough relative viscosity and a conversion rate relatively low; (ii) a class "heated soils" where the heating results in an absence of peak at 500°C, both strong susceptibility and viscosity, and a relatively strong conversion rate; (iii) a class "metallurgical residues of iron" where, if the values of susceptibility can be very high, the relative viscosity is very low.
Depuis les travaux de Le Borgne dans les années 1950, l'étude des propriétés magnétiques des sols a montré qu'elle pouvait non seulement rendre compte de la structure du sous-sol en mettant en oeuvre des méthodes de prospection, mais aussi permettre d'identifier certains processus pédologiques ou anthropiques affectant le comportement des différents horizons d'un sol. Notre étude s'inscrit dans la continuité de ces travaux : il s'agit d'utiliser les propriétés magnétiques des sols afin de mieux caractériser les processus culturels auxquels ils ont été soumis, aussi appelés anthropisation. Nous avons pour cela étudié d'une part des sites " non anthropisés " et d'autre part des sites archéologiques, situés pour quatre d'entre eux en France, contre un en Bavière. Les études en laboratoire ont été autant que possible complétées par des mesures sur le terrain. Elles ont porté sur des mesures transposables en prospection (susceptibilité et viscosité magnétiques, par dépendance fréquentielle ou dans le domaine temporel), comme sur des mesures réalisables uniquement en laboratoire (taux de conversion par rapport à une susceptibilité maximale, courbes thermomagnétiques et cycles d'hystérésis). Les analyses chimiques comprennent la mesure du taux de carbone et de matière organiques, de phosphates et de fer, ainsi que des analyses au MEB et à la microsonde électronique. Notre travail a permis une catégorisation en trois classes différentes pour les modifications du signal magnétique des sols: (i) une classe " horizon A " dominée par l'activité bactérienne, caractérisée par un pic à 500°C sur les courbes thermomagnétiques, une viscosité relative assez élevée et un taux de conversion relativement faible; (ii) une classe " sols chauffés " où la chauffe induit une absence de pic à 500°C, une forte susceptibilité et viscosité, et un taux de conversion relativement fort; (iii) une classe " résidus métallurgiques du fer " où, si les valeurs de susceptibilité peuvent être très élevées, la viscosité relative est très faible.
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Dates et versions

tel-00495918 , version 1 (29-06-2010)

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  • HAL Id : tel-00495918 , version 1

Citer

Marie Petronille. Contribution à la caractérisation du type d'occupation des sols à partir des propriétés magnétiques. Physique [physics]. Institut de physique du globe de paris - IPGP, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00495918⟩
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