Soutenance mémoire
Lithostratigraphie du bassin sénégalo-mauritanien du Maastrichtien au Tertiaire
Le Maastrichtien
Il affleure au niveau du horst de Ndiass. Il représente avec le Campanien les terrains les plus anciens connus en surface. Ce sont des grès, argiles et sables hétérométriques de plus en plus grossiers en bordure du continent. Il a été recoupé par de nombreux sondages hydrauliques et pétroliers. Les sables renferment des niveaux argileux et des niveaux riches en lignite au sommet de l’étage. A l’Ouest du bassin, les sables disparaissent parfois rapidement et passent latéralement à une série argileuse, reconnue aux voisinages du lac Retba (sondage Rt1) (Bellion, 1987). Sur le plan paléontologique, les faciès argileux montrent une abondante microfaune à Globotruncana dont Globotruncana contusa (CUSHMAN), Siphogerinoïdes, Rugoglobigerina dans la partie occidentale du bassin (Bellion, 1987). En outre, les séries argilo-gréseuses et gréso-carbonatées ont fourni une faune riche en Lamellibranches, en Gastéropodes, en Echinodermes dont Hemiaster messai, et d’Ammonites parmi lesquelles Libycoceras sp. (Tessier, 1952 ; Bellion, 1987). Signalons aussi la présence de fruits et de graines de Métaphytes appartenant à des Angiospermes ligneuses, des restes de Ptérodactiloïdé ainsi que des restes des vertébrés (Sow, 1992).
Le Paléocène
La limite Maastrichtien – Paléocène est nette et ne pose pas de difficultés. Elle est marquée lithologiquement par un changement notable de la sédimentation qui, de détritique qu’elle était au Maastrichtien, devient chimique et biochimique au Paléocène. Ce pendant, Monciardini (1966), Diop (1982) et Priant (1986), ont montré que le Paléocène est fréquemment sableux à sa base. Il remobilise les sables glauconieux et limonitiques du Crétacé. Dans de nombreux cas, les premiers niveaux paléocènes sont des grès calcaires ou des calcaires gréseux, traduisant une modification progressive de la sédimentation maastrichtienne, fortement détritique. Couramment c’est un niveau d’argile noire ou de marnes grises ou noires, et plus rarement de calcaires, de grès calcaires ou de calcaires marneux qui sert de passage entre le Maastrichtien et le Paléocène. Du point de vue paléontologique, cette limite est marquée par l’apparition de la microfaune paléocène notamment : Globorotalia pseudobulloides, G. Angulata, G. compressa, G. pseudomenardii, G. valascoensis, G. compressa, G. aequa et pseudohastigerina wilcoxensis
Le Paléocène est connu à l’affleurement dans la région du Cap-Vert à la périphérie du horst de Ndiass, sur celui-ci et dans la ville de Dakar. Il est transgressif sur le Maastrichtien qu’il surmonte en légère discordance. Durant le Paléocène la sédimentation devient essentiellement chimique et bioclastique. Toutefois, il est fréquemment sableux à sa base, où s’observent des lits de graviers (Diop, 1982), mais les faciès argilo-marneux et calcaires dominent largement. A l’Ouest du bassin, dans la ville de Dakar, le Paléocène correspond à la formation marnocalcaire des Madeleines, qui renferme une abondante microfaune planctonique. (Castelain, 1965). Vers l’Est, le Paléocène est facilement identifiable jusque dans le Ferlo et la région de Tambacounda en raison de la présence des Nummulites cordelées.
L’Eocène inférieur
La principale caractéristique de la limite Paléocène Eocène inférieur, est la présence générale de niveaux siliceux et à silex. Bien que dans la partie ouest du bassin, cette limite concorde avec celle définie par Monciardini (1966), Sarr (1984, 1995), sa généralisation dans l’ensemble du bassin pose quelques difficultés. Les travaux récents (Ly et Carbonel, 1987) réalisés en Casamance, montrent dans les sondages de Casamance Maritime 2 (C.M.2), Diogé (DgF1), Djibelor, Tanaf (F5), Saré Yoba (F2), que les premiers niveaux à silex n’apparaissent qu’à la base de l’Eocène moyen. Ainsi, le synchronisme de ce niveau siliceux dans l’ensemble du bassin doit tenir compte de la zone d’étude. Dans les parties occidentale, centrale et septentrionale du bassin, cette limite ne pose aucune difficulté ; elle a été bien définie par Monciardini (1966), Diop, (1982), Saint-Marc et Sarr (1984) et Sarr (1995).
– Saint-Marc et Sarr (1984) ont daté avec précision dans les sondages de Mbodiène, de Ngéniène et de Thiadiaye le Paléocène supérieur caractérisé par la zone à Globorotalia pseudomenardii et la zone à Globorotalia velascoensis. Ainsi, les niveaux sus-jacents au Paléocène furent attribués à L’Eocène inférieur par corrélation avec un niveau lithologique daté dans la région de Thiès.
– Sarr (1995), a étudié le niveau siliceux, à silex dans les mêmes sondages. Cette étude a fourni des données géologiques très importantes. Elle a permis de situer avec précision la limite Paléocène – Eocène dans la séquence stratigraphique grâce à la superposition de deux associations de foraminifères planctoniques : l’un datant du Paléocène supérieur (zone à Globorotalia velascoensis), l’autre caractérisant l’extrême base de l’Eocène inférieur (zone à Globorotalia subbotinae et Pseudohastigerina wilcoxensis). Il a situé ainsi le niveau siliceux à la base de l’Eocène inférieur. Cette limite confirme celle de Monciardini (1966), qui avait noté dans un niveau lithologique équivalent de la région de Thiès la présence de Globorotalia rex MARTIN (espèce synonyme de Globorotalia subotinae), considérée comme marquant la base de l’Eocène inférieur. Les niveaux de base de cet étage sont des calcaires, des marnes ou des argiles à attapulgite, avec silex, niveaux siliceux et phosphatés.
A la faveur de la grande transgression yprésienne, la mer recouvre l’ensemble du bassin. Les dépôts marneux ou argileux dominent, sauf à la base et au sommet de la série. On trouve tout d’abord des niveaux marno-calcaires ou sableux peu épais, à silex, phosphate et glauconie. Ces dépôts fossilisent le karst paléocène de la région du horst de Ndiass (Diop, 1982). Au-dessus viennent des argiles papyracées et des marnes particulièrement épaisses dans la région de RufisqueRétba. L’Eocène inférieur se termine par les calcaires et marnes de Bellevue équivalent stratigraphique de l’horizon de Ngazobile, des formations de Koumbole-Diarine et de Touba-Toul .
L’Eocène moyen
Lithologiquement, le passage Eocène inférieur – Eocène moyen est insensible d’un étage à l’autre. Dans certains cas c’est un niveau à silex (Kolda, Korkol, affleurement de Diam-Niadio, dans la presqu’île du Cap-Vert), une argile noire (Tiamème), un niveau dolomitique (Kanel). Celleci devient plus nette à l’Ouest du bassin où la microfaune éocène inférieur, laisse la place à un conglomérat à Discocyclina senegalensis (Tivaouane, Thiès, Lam-Lam, Taïba). Cette limite a été confirmée en Casamance par les travaux de Ly et Carbonel (1987). Elle est matérialisée par un calcaire argileux, sableux et bioclastique dans sa partie sommitale et passant à un calcaire bioclastique beige, argileux et sableux par endroit, riche en silex dont la base représente le Lutétien basal. Les dépôts lutétiens surmontent en continuité les formations de l’Eocène inférieur. Les faciès sont calcaires ou argilo-marneux et parfois sableux. Localement, la série est souvent tronquée à son sommet, conséquence des multiples érosions qui sont intervenues dès l’Eocène inférieur. Dans la partie occidentale du bassin, le Lutétien est représenté par des calcaires, des marnes à intercalations de calcaires argileux à silex et des argiles. La base de l’étage est marquée par l’apparition de Discocyclina senegalensis ABRARD et Asterodiscus aff. stella GUMBEL. La puissance de la série est de l’ordre de 100 à 250 m au maximum au large de la Casamance. On y trouve dans cette partie une microfaune abondante représentée par : Globorotalia renzi GUMBEL, Hankenina ? aff. mexicana CUSCHMANN, Astigerina micra (COLE), etc. Dans le reste du bassin, les calcaires constituent le faciès dominant. Ces calcaires renferment de grands et de petits Nummulites parmi lesquelles : Nummulites curvispira SAVI et MENEGHINI., Nummulites distans DESHAYES, Nummunlites heeri DE LA HARPE. … Les formations de Bargny, de Lam-Lam, de Thiepe-Lambaye et de Ngazobile représentent la partie inférieure de l’Eocène moyen, ainsi que les formations de Pallo (Flicoteaux, 1975) et de Ndoute-Diassane (Flicoteaux et Lappartient, 1972). Castelain (1965) place la formation de ThiepeLambaye au-dessus des calcaires de Bargny. Suite aux déformations cassantes nées de la collision des plaques africaine et européenne (Bellion et Guiraud, 1980), la mer amorce son mouvement de retrait qui débute au début de l’Eocène moyen (Ly, 1985 ; Ly et Anglada, 1992), mais les travaux récents (Mbani, 2000) débutent ce retrait dès la fin de l’Yprésien. Ce retrait a persisté à l’Eocène supérieur, jusqu’à l’Oligocène dans le golfe casamançais.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE
Chapitre I : CADRE GEOGRAPHIQUE ET GEOLOGIQUE
I. GEOGRAPHIE
I. 1 Situation
I. 2 Climat
I. 2. 1 La région Ferlienne
I. 2. 2 La région Cap-verdienne
I. 3 La Végétation
I. 4 Hydrologie
I. 4. 1 La vallée du fleuve Sénégal
I. 4. 2 Les vallées du Ferlo et du Sine-Saloum
I. 5 Population
II. CONTEXTE GEOLOGIQUE
II. 1 Lithostratigraphie du bassin sénégalo-mauritanien du Maastrichtien au tertiaire
II. 1. 1 Le Maastrichtien
II. 1. 2 Le Paléocène
II. 1. 3 L’Eocène inférieur
II. 1. 4 L’Eocène moyen
II. 1. 5 L’Eocène supérieur
II. 1. 6 L’Oligocène
II. 1. 7 Le Miocène
II. 1. 8 Le Pliocène
II. 1. 9 Le Quaternaire
II. 2 Historique des travaux
II. 3 L’importance du travail
Chapitre II : METHODES D’ETUDES
I. COLLECTION DES RAPPORTS DE FORAGES
II. LE TRAITEMENT DES RAPPORTS DE FORAGES
II. 1 Calage des profondeurs
II. 2 Stratigraphie des coupes lithologiques
III. TRAITEMENT DES DONNÉES ET RÉALISATION DES CARTES
III. 1 Traitement des données
III. 2 Réalisation des cartes isobathes
III. 2. 1) Matériaux
III. 2. 2) Techniques
III. 3 Réalisation des cartes isopaches
III. 3. 1 Définition
III. 3. 2 Elaboration
III. 3. 2. a) Fonction de définition
III. 3. 2. b) Matériaux
III. 3. 2. c) Techniques
III. 4 Les cartes des lithofaciès
III. 4. 1 Définition
III. 4. 2 L’importance des cartes de lithofaciès
III. 4. 3 Elaboration des cartes de lithofaciès
III. 4. 3. 1 Matériaux
III. 4. 3. 2 Techniques
III. 4. 4 Les paléoenvironnements
IV. INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS
DEUXIÈME PARTIE : ANALYSE ET INTERPRÉTATION DES CARTES
Chapitre III : LE SUSTRATUM MAASTRICHTIEN
I. LITHOLOGIE
II. ANALYSE ET INTERPRETATION DE LA CARTE DES ISOBAHES
II.1 Analyse de la carte des isobathes
II.2 Interprétation de la carte des isobathes
II.3 Impacte de la tectonique sur la morphologie du toit du Maastrichtien
III. ANALYSE ET INTERPRETATION DE LA CARTE DES ISOPACHES
IV. LITHOFACIES ET PALEOENVIRONNEMENTS
V. CONCLUSION
Chapitre IV : ANALYSE ET INTERPRETATION DES CARTES
I. CARTE DES ISOBATHES
I.1 Analyse de la carte des isobathes
I.2 Interprétation de la carte des isobathes
I.3 Impact de la tectonique sur la morphologie du toit du Paléocène
II. CARTE DES ISOPACHES
II.1 Analyse de la carte des isopaches
II.2 Interprétation de la carte des isopaches
II.3 Impact de la tectonique sur la sédimentation du Paléocène
II.4 Conclusion
III. LES LITHOFACIES
III.1 Analyse des lithofaciès
III.2 Interprétation des lithofaciès
III.3 Impact de la morphologie du fond topgraphique sur la sédimentation du Paléocène
IV. CONCLUSION
CONCLUSION GENERALE
