Stratigraphie du Tertiaire dans le bassin de Mahajanga

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Hydrographie

Le bassin de Mahajanga est dominé par cinq grands fleuves qui le recoupent (Figure 04) : Loza-Sofia-Mahajamba-Betsiboka et Mahavavy. Ils sont reliés au relief et au climat, provoquant une alternance de régime crue et d`étiage.
L’influence des précipitations est prépondérante. Sur ce, les rivières de l’Ouest descendent rapidement des hauts-plateaux en charriant une quantité énorme de matières en suspension et colloïde argileuse, et s’écoulent ensuite dans de larges lits boueux pour se jeter dans le canal de Mozambique par les deltas vaseux à palétuviers (mangrove). Les crues sont très brutales et présentent des montées rapides sur les petits bassins versants.

Contexte géologique

Les terrains sédimentaires de Madagascar forment, le long de la côte Ouest, une bande large d’environ 200km qui s’étend du Sud au Nord de l’île (Saint Ours, 1960). En deux points, un relèvement du socle ramène les terrains cristallins au voisinage du Canal de Mozambique:
• Le bassin sédimentaire de Morondava, dans le Sud-Ouest, et de Mahajanga dans le Nord-Ouest, sont séparés par réapparition du socle en boutonnière dans la région du cap Saint-André ;
• Le sédimentaire de l’extrême Nord de Madagascar (bassin d’Antsiranana), bien que rattaché au bassin de Mahajanga, en est pratiquement séparé à la hauteur de la Péninsule d’Ampasindava.
Dans le bassin de Mahajanga, le sédimentaire débute par les grès de l’Isalo, faciès continental avec des grès siliceux tendres à stratification entrecroisée et intercalation d’argile rouge. Cette série (Trias à Bajocien) contient également des bois silicifiés. Le Bathonien à faciès mixte avec grès analogues aux précédents mais à intercalation des grès calcaires et bancs calcaires, renferme des Dinosaures, des Corbules et des bois silicifiés.

Stratigraphie du Tertiaire dans le bassin de Mahajanga

D’après Marchal(1970), les formations géologiques rencontrées sont les suivantes; de bas en haut, en utilisant la terminologie existante (Figure 06):
• Les marnes crayeuses et calcaires marneux, 60 m d’épaisseur environ, rattachés au Danien (Crétacé Supérieur) s’étendent largement au Sud-Est de Mahajanga où ils constituent le plateau calcaire de Berivotra;
• Les argiles et calcaires de Marohogo : alternance d’argile brune et de bancs calcaires de quelques mètres d’épaisseurs, l’ensemble paraît avoir une quarantaine de mètres de puissance et se rattacherait au Paléocène;
• Les grès de Marohogo, formation argilo-gréseuse lenticulaire, d’une trentaine de mètres d’épaisseur au maximum, se rattachant au Paléocène ;
• Les gros ensemble de calcaires éocènes dans les quels on peut distinguer deux(02) niveaux :
 Le niveau de base le plus développé, connu sous la dénomination du calcaire de Mahabibo, (mais qu’il serait plus juste d’appeler calcaire de Belobaka). Calcaire franc alternant avec des niveaux marneux ou dolomitique d’épaisseur totale 120 m. appartenant au Paléocène.
 Le niveau supérieur aminci par l’érosion, ne semble pas dépasser 30 à 40 m d’épaisseur au maximum dans la zone investiguée. Constitué de calcaires, fréquemment petits niveaux argileux, avec certains points en présence de petits niveaux argileux à la base. La présence d’Alvéolina et de Nummulites (N.atacicus et subatacicus) montre que ce niveau doit se rattacher à l’Yprésien, qui n’était connu autrefois qu’à l’Ouest de la Baie de Bombetoka, mais se développe en fait largement au Nord et Nord-Est de Mahajanga:
• Les grès et argiles pliocènes constituant un vaste plateau surélevé au Nord d’ Amborovy, une centaine de mètres d’épaisseur au maximum;
• Enfin, des formations de recouvrement sablo-argileuses, de quelques mètres d’épaisseur, pouvant être des restes du recouvrement pliocène, masquant fréquemment les calcaires, qui présentent aussi parfois un manteau peu épais et discontinu d’argile de décalcification rouge ou jaune (surtout dans les zones de bas de pentes).
L’ensemble est tabulaire et affecté d’un léger pendage Ouest ou Nord-Ouest, non mesurable sur le terrain mais que la distribution des affleurements en bandes successives indique bien. Il existe quelques fractures, ou failles, à rejet inconnu mais certainement faible.

Cadre structural

• Les accidents visibles sont représentés par (Figure 05), (Bésairie., 1973):
 Un système de failles bordières longitudinales SSW-NNE, parallèles à l’allongement du monoclinal. Ces failles sont généralement à regard NW et localisées dans la série anté-Crétacée;
 Quelques failles transversales.(perpendiculaires à la direction des couches)(Hindermeyer. & al, 1959) ;
 De rares ondulations anticlinales ou synclinales liées à des accidents verticaux visibles ;
 Un fossé d’effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia, allongée SSW-NNE parallèlement à la direction des couches sédimentaires, dans la zone de bordure du bassin. Elle serait remplie par une importante épaisseur de sédiments argileux permo-triasique.
• Des mouvements épirogéniques ont été identifiés, à savoir (Hindermeyer & al, 1959) :
Le mouvement post-Triasique inférieur et anté-Isalo qui met en évidence la discordance de l’Isalo sur le Permo-Trias marin dans l’extrême Nord du bassin.
Le mouvement cénomanien est marqué par la discordance cartographique des « grès supérieurs continentaux » sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest du bassin de Mahajanga et la partie Nord du bassin de Morondava. Ce mouvement a provoqué le bombement de la dorsale du Cap St André, en individualisant le bassin de Mahajanga qui était confondu avec le Nord du bassin de Morondava depuis le milieu du Dogger.

L’EOCENE

Notre étude se situe au Cénozoïque des temps géologiques plus précisément dans la série de l’Eocène.La Cénozoïque est la période qui correspond à des terrains sédimentaires postérieurs au système Crétacé, par lequel se termine le Mésozoïque (Figure 06).

Stratigraphie et lithologie du Paléogène

Le Paléocène

Le Paléocène est formé par des Calcaires biochimiques renfermant des Foraminifères planctoniques avec les genres Globorotalia, Globigérina associés à des Foraminifères benthiques.

L’Eocène :

Il est essentiellement calcaire avec quelques passages calcaro-dolomitiques, calcaro-marneux et marno-calcaires. L’Eocène est caractérisé par la présence des microfossiles Foraminifères benthiques : Nummulites, Alveolina ; associés à des Algues : ArcheoLithothamnium

L’Oligocène :

Il est représenté par marnes ; des gypses et des couches d’huîtres épaisses (Ostrea, Pelecydion), témoignent d’une régression in-situ du milieu à forte salinité.

Eocène

L’Éocène est la deuxième époque du Paléogène et aussi la deuxième de l’Ere Cénozoïque. Il suit le Paléocène et précède l’Oligocène. Il s’étend de 55,8 ± 0,2 à 33,9 ± 0,1 millions d’années. Le début de l’Éocène est marqué par l’émergence des premiers Mammifères modernes, sa fin par une extinction massive qui est peut être liée à l’impact d’une météorite en Sibérie ou celle qui a formé le cratère de la baie de Chesapeake, aux États-Unis.
Comme pour toutes les époques géologiques anciennes les couches stratigraphiques de référence sont connues avec précision mais leurs datations exactes sont sujettes à des variations.(Éocène-Wikipédia)

Climat à l’Eocène

Au début de l’Éocène se produit un réchauffement global, l’un des plus extrêmes identifiés de nos jours. Cet événement se produit assez rapidement et dure moins de 100 000 ans. La température moyenne augmente d’au moins 7°C dans les latitudes hautes, voire jusqu’à 15 °C pour la température de surface des océans dans les latitudes basses de l’hémisphère sud, des modèles expliquent la température élevée par un transport de chaleur via les courants océaniques entre les latitudes hautes et basses, le gradient de température entre ces latitudes est bien moindre qu’aujourd’hui. Ce réchauffement provoque une extinction massive qui permet de distinguer nettement la faune du Paléocène et de l’Éocène. Le climat reste globalement chaud durant toute cette période bien que se refroidissant lentement. Deux causes principales sont évoquées pour expliquer le climat chaud : l’augmentation du niveau de gaz à effet de serre, tel que le méthane et une circulation des courants océaniques différente de celle des périodes précédentes.

Paléogéographie

Les continents ont continué leurs mouvements, les rapprochant de leur position actuelle. Les montagnes présentes en Amérique du Nord-Ouest commencent leur formation (Pomerol & Feugueur, 1986).
Au début de cette période l’Australie et l’Antarctique restent connectées et les eaux chaudes des tropiques se mélangent à celle de l’Antarctique. Quand ces deux continents se séparent, il y a environ 44 millions d’années les courants équatoriaux chauds sont défléchis et le transport de chaleur entre le pôle Sud et l’équateur diminue, l’Antarctique se refroidit et commence à se couvrir de glace. D’autres causes sont avancées pour expliquer ce refroidissement, par exemple la diminution de gaz à effet de serre dans l’atmosphère.
En Europe la mer Téthys finit de disparaître, tandis que la montée des Alpes isole ses derniers restes sous la forme de la mer Méditerranée. Une mer peu profonde couvre l’Europe du Nord. Bien que l’Atlantique Nord continue de s’ouvrir, une connexion entre l’Europe et l’Amérique du Nord existe, leur faune reste très similaire.
L’Inde continue à s’éloigner de l’Afrique, sa collision avec l’Asie provoque l’élévation de l’Himalaya.

L’Eocène du bassin de Mahajanga (Figure 07)

L’Eocène est bien visible au Sud de Soalala jusqu’à la presqu’île d’Ampasindava au Nord.
• L’Eocène inférieur(ou Paléocène) : calcaires dolomitiques et calcaire marneux
• L’Yprésien inférieur : calcaires et dolomie karstique ;
• L’Yprésien supérieur : calcaires à Alveolina, Orbitolites et Nummulites ;
• Le Lutétien inférieur : série marno-sableuse .cette série renferme une microfaune très pauvre et non caractéristique .Son faciès est très particulier avec des marno-calcaires, des marnes sableuses, des marnes et argiles gypseuse et des sables. De plus elles semblent discordantes sur les calcaires de l’Yprésien ;
• Le Lutétien supérieur : calcaires lumachelliques avec Nummulites, Alveolina.
L’Yprésien, surtout calcaire, n’est bien identifié qu’à Katsepy et dans le Nord de la presqu’île d’Ampasindava. Le Lutétien inférieur et moyen est bien développé sous faciès calcaire dans la presqu’île d’Ampasindava .L’apparition de Nummulites marque la présence du Lutétien supérieur, recouvert à la pointe de Narinda par une faunule de radioles d’Echinides appartenant à la faune du Bartonien de Biarritz (Bésairie ,1972).

MATERIELS ET METHODES

LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE

Zone d`étude

La ville de Mahajanga (Faritra Boeny) se trouve le long de la zone littorale Nord-Ouest de Madagascar, au Nord-Est du canal de Mozambique. Elle est située à 570 km au Nord-Ouest de la capitale (Antananarivo) en empruntant par voie terrestre la route nationale RN4 (Figure 08).Ses coordonnées géographiques sont les suivantes :
Longitude Est X min = 46°18′
X max= 46° 25′
Latitude Sud Y min = 15° 36′
Y max = 15° 44′
Les zones d’échantillonnage se trouvent à Amborovy et à la Petite plage d’Amborovy (Figure 09).

Table des matières

INTRODUCTION
Première partie :GENERALITES
CHAPITRE 1 : BASSIN DE MAHAJANGA
I Historique
II Cadre général
II.1.Cadre géographique
II.2.Géomorphologie
II.2.1.Zone littorale
II.2.2.Zone de bordure
II.3.Climat
II.4.Hydrographie
II.5.Contexte géologique
II.5.1.Stratigraphie du Tertiaire dans le bassin de Mahajanga
II.5.2.Cadre structural
CHAPITRE 2 : L’EOCENE
I. Stratigraphie et lithologie du Paléogène
II. Eocène
II.1.Subdivisions de l’Eocène
II.2.Climat à l’Eocène
II.3.Paléogéographie
III .L’Eocène du bassin de Mahajanga
Deuxième partie :MATERIELS ET METHODES
CHAPITRE 3 : LOCALISATION DE LA ZONE D’ETUDE
I. Zone d`étude
II. Site d`étude
CHAPITRE 4 : MATÉRIELS ET MÉTHODES
I- Matériels
II- Méthodologie
II.1 Sur le Terrain
II.2 En laboratoire
II.2.1Lavage
II.2.2Lame mince
II.2.3Etude des microfaciès des roches carbonatées
II.2.4Etude systématique des microfossiles
II.2.5Analyse géochimique
Troisième partie :RESULTATS
CHAPITRE 5 : GEOLOGIE ET PALEONTOLOGIE
I. Lithologie
I.1. Coupe d’Amborovy
I.2. Coupe de Petite plage
II. Microfossiles
II.1 Forme dégagée
II.1.1. Les Foraminifères
II.1.2. Les Bryozoaires
II.1.3. Les minéraux existants
II.2 Microfaciès
III. Macrofossiles
CHAPITRE 6 :ANALYSE GÉOCHIMIQUE
Quatrième partie : INTERPRETATION ET DISCUSSION
Chapitre 07 : INTERPRÉTATION
I. Lithologie
II. Microfossiles
II.1.Foraminifères
II.2.Les Bryozoaires
III. Macrofossiles
IV. Géochimie
V. Sédimentation
VI. Paléoenvironnement
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
WEBOGRAPHIE

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