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UNIVERSITE D’ANTANANARIVO FACULTE DES SCIENCES DEPARTEMENT DE PALEONTOLOGIE et D’ANTHROPOLOGIE BIOLOGIQUE Mémoire pour l’obtention du DIPLOME D’ETUDES APPROFONDIES en Sciences de la Terre et de l’Evolution Option : Paléontologie et Evolution Biologique Sous-option : Paléontologie et Biostratigraphie Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la région de Berivotra (Bassin de Mahajanga) Présenté par : ANDRIANJAFISOA Maminiaina Rodin Soutenu publiquement le : 14 Novembre 2013 Président : RASOAMIARAMANANA Armand, Maître de Conférences Rapporteur : RAHANTARISOA Lydia, Maître de Conférences Examinateurs : ANDRIAMIALISON Haingoson, Maître de Conférences RAKOTONDRAZAFY Toussaint, Maître de Conférences

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Page 1: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

UNIVERSITE DrsquoANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE PALEONTOLOGIE et

DrsquoANTHROPOLOGIE BIOLOGIQUE

Meacutemoire pour lrsquoobtention du

DIPLOME DrsquoETUDES APPROFONDIES

en Sciences de la Terre et de lrsquoEvolution

Option Paleacuteontologie et Evolution Biologique

Sous-option Paleacuteontologie et Biostratigraphie

Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la

reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga)

Preacutesenteacute par

ANDRIANJAFISOA Maminiaina Rodin

Soutenu publiquement le 14 Novembre 2013

Preacutesident RASOAMIARAMANANA Armand Maicirctre de Confeacuterences

Rapporteur RAHANTARISOA Lydia Maicirctre de Confeacuterences

Examinateurs ANDRIAMIALISON Haingoson Maicirctre de Confeacuterences

RAKOTONDRAZAFY Toussaint Maicirctre de Confeacuterences

UNIVERSITE DrsquoANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE PALEONTOLOGIE et

DrsquoANTHROPOLOGIE BIOLOGIQUE

Meacutemoire pour lrsquoobtention du

DIPLOME DrsquoETUDES APPROFONDIES

en Sciences de la Terre et de lrsquoEvolution

Option Paleacuteontologie et Evolution Biologique

Sous-option Paleacuteontologie et Biostratigraphie

Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la

reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga)

Preacutesenteacute par

ANDRIANJAFISOA Maminiaina Rodin

Soutenu publiquement le 14 Novembre 2013

Preacutesident RASOAMIARAMANANA Armand Maicirctre de Confeacuterences

Rapporteur RAHANTARISOA Lydia Maicirctre de Confeacuterences

Examinateurs ANDRIAMIALISON Haingoson Maicirctre de Confeacuterences

RAKOTONDRAZAFY Toussaint Maicirctre de Confeacuterences

REMERCIEMENTS

Tout d‟abord je tiens agrave remercier particuliegraverement

Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY Professeur titulaire Doyen de la Faculteacute des

Sciences qui m‟a accordeacute la preacutesentation de ce meacutemoire

Monsieur Amos Fety Michel RAKOTONDRAZAFY Professeur titulaire Responsable de la

Formation Doctorale en Sciences de la Terre et de l‟Evolution ayant accordeacute la soutenance de

ce meacutemoire

Monsieur Raymond RAKOTONDRAZAFY Professeur Responsable de la Formation en

Troisiegraveme Cycle en Sciences de la Terre et de l‟Evolution ayant accordeacute la preacutesentation de ce

meacutemoire

Monsieur Haingoson ANDRIAMIALISON Maicirctre de Confeacuterences Chef du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique pour sa geacuteneacuterositeacute pour toutes les autorisations

neacutecessaires dans la reacutealisation de ce meacutemoire et ses conseils

Monsieur Armand RASOAMIARAMANANA Maicirctre de Confeacuterences Directeur du

Laboratoire de Paleacuteontologie et de Biostratigraphie avide de perfection et jamais avare de

conseils toujours souriant il m‟a aideacute sans exigences pour reacutealiser ce meacutemoire Il me fait

l‟honneur aujourd‟hui de preacutesider le jury

Monsieur Toussaint RAKOTONDRAZAFY Maicirctre de Confeacuterences pour sa bonne humeur

et critiques qui m‟ont permis d‟avancer

Madame Lydia RAHANTARISOA Maicirctre de Confeacuterences Encadreur scientifique et

rapporteur ses enseignements ses conseils pratiques et techniques son support inestimable

durant mes eacutetudes m‟ont eacuteteacute d‟une aide insoupccedilonneacutee Elle a suivi mon travail avec attention

depuis le deacutebut et m‟a prodigueacute toutes les recommandations et critiques indispensables pour

mon travail Je lui en suis profondeacutement reconnaissant

Monsieur David W KRAUSE Professeur et ses collaborateurs de l‟Universiteacute de Stony

Brook (USA) qui nous a faciliteacute le travail et la reacutecolte des eacutechantillons sur terrain

Madame Geneviegraveve RAMAKAVELO Maicirctre de Confeacuterences Directeur du Laboratoire de

Micropaleacuteontologie et de Paleacuteobotanique ayant accepteacute sans conditions l‟usage de son

laboratoire pour l‟eacutetude et le lavage des seacutediments je lui tiens ici mes sincegraveres remerciements

Monsieur Ravalomanda Dolardwl ANDRIAMANDIMBISON Assistant d‟ESR pour son

aide preacutecieuse qui m‟a permis de mieux maitriser les techniques et mateacuteriels de laboratoire

pour les eacutetudes geacuteologiques

Je voudrais aussi exprimer mes vifs remerciements

- A tous les enseignants le personnel administratif et technique au sein du DPAB qui

m‟ont accompagneacute durant mes eacutetudes au sein du Deacutepartement

- Au Deacutepartement de la geacuteologie qui m‟a autoriseacute agrave leurs mateacuteriels me permettent ainsi

d‟effectuer l‟ensemble de mes analyses granulomeacutetriques

- Je remercie eacutegalement tous les eacutetudiants du troisiegraveme cycle du DPAB qui m‟ont aideacute

et soutenu dans la reacutealisation de ce travail

Et finalement je tiens agrave remercier toute ma famille qui m‟a soutenu durant toutes ces anneacutees

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

SOMMAIRE REMERCIEMENTS

Reacutesumeacute

Abstract

PREMIERE PARTIE 1

I INTRODUCTION 1

IIGENERALITES 3

II1 Historique des travaux anteacuterieurs 3

II2 Contexte geacuteneacuteral 4

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux 4

II22 Cadre geacuteologique 6

II221 Bassin de Mahajanga 6

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga 7

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra 8

a Le membre Masorobe 9

b Le membre Anembalembe 10

c Le membre Miadana 11

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra 11

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES 14

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE 14

I1 Localisation de la zone d‟eacutetude 14

I2 Mateacuteriels 15

I3 Meacutethodologie 16

I4 Lithologie 17

I5 Etats des ossements 17

II DEMARCHE ADOPTEE 17

II1 Prospection 17

II2 Deacutelimitation de la carriegravere 17

II3 Carroyage 17

II4 Fouille 18

II5 Catalogage 18

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles 18

II7 Classement des fossiles 19

II6 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques 19

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE 19

III1 Etude granulomeacutetrique 20

III11 Deacutefinition 20

III12 Mateacuteriels utiliseacutes 20

III13 Caracteacuterisation des seacutediments 21

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques 22

III21 La meacutethode des quartiles 22

III22 Coefficient de mauvais triage So 23

III23 Le coefficient d‟asymeacutetrie A 24

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 2: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

UNIVERSITE DrsquoANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE PALEONTOLOGIE et

DrsquoANTHROPOLOGIE BIOLOGIQUE

Meacutemoire pour lrsquoobtention du

DIPLOME DrsquoETUDES APPROFONDIES

en Sciences de la Terre et de lrsquoEvolution

Option Paleacuteontologie et Evolution Biologique

Sous-option Paleacuteontologie et Biostratigraphie

Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la

reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga)

Preacutesenteacute par

ANDRIANJAFISOA Maminiaina Rodin

Soutenu publiquement le 14 Novembre 2013

Preacutesident RASOAMIARAMANANA Armand Maicirctre de Confeacuterences

Rapporteur RAHANTARISOA Lydia Maicirctre de Confeacuterences

Examinateurs ANDRIAMIALISON Haingoson Maicirctre de Confeacuterences

RAKOTONDRAZAFY Toussaint Maicirctre de Confeacuterences

REMERCIEMENTS

Tout d‟abord je tiens agrave remercier particuliegraverement

Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY Professeur titulaire Doyen de la Faculteacute des

Sciences qui m‟a accordeacute la preacutesentation de ce meacutemoire

Monsieur Amos Fety Michel RAKOTONDRAZAFY Professeur titulaire Responsable de la

Formation Doctorale en Sciences de la Terre et de l‟Evolution ayant accordeacute la soutenance de

ce meacutemoire

Monsieur Raymond RAKOTONDRAZAFY Professeur Responsable de la Formation en

Troisiegraveme Cycle en Sciences de la Terre et de l‟Evolution ayant accordeacute la preacutesentation de ce

meacutemoire

Monsieur Haingoson ANDRIAMIALISON Maicirctre de Confeacuterences Chef du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique pour sa geacuteneacuterositeacute pour toutes les autorisations

neacutecessaires dans la reacutealisation de ce meacutemoire et ses conseils

Monsieur Armand RASOAMIARAMANANA Maicirctre de Confeacuterences Directeur du

Laboratoire de Paleacuteontologie et de Biostratigraphie avide de perfection et jamais avare de

conseils toujours souriant il m‟a aideacute sans exigences pour reacutealiser ce meacutemoire Il me fait

l‟honneur aujourd‟hui de preacutesider le jury

Monsieur Toussaint RAKOTONDRAZAFY Maicirctre de Confeacuterences pour sa bonne humeur

et critiques qui m‟ont permis d‟avancer

Madame Lydia RAHANTARISOA Maicirctre de Confeacuterences Encadreur scientifique et

rapporteur ses enseignements ses conseils pratiques et techniques son support inestimable

durant mes eacutetudes m‟ont eacuteteacute d‟une aide insoupccedilonneacutee Elle a suivi mon travail avec attention

depuis le deacutebut et m‟a prodigueacute toutes les recommandations et critiques indispensables pour

mon travail Je lui en suis profondeacutement reconnaissant

Monsieur David W KRAUSE Professeur et ses collaborateurs de l‟Universiteacute de Stony

Brook (USA) qui nous a faciliteacute le travail et la reacutecolte des eacutechantillons sur terrain

Madame Geneviegraveve RAMAKAVELO Maicirctre de Confeacuterences Directeur du Laboratoire de

Micropaleacuteontologie et de Paleacuteobotanique ayant accepteacute sans conditions l‟usage de son

laboratoire pour l‟eacutetude et le lavage des seacutediments je lui tiens ici mes sincegraveres remerciements

Monsieur Ravalomanda Dolardwl ANDRIAMANDIMBISON Assistant d‟ESR pour son

aide preacutecieuse qui m‟a permis de mieux maitriser les techniques et mateacuteriels de laboratoire

pour les eacutetudes geacuteologiques

Je voudrais aussi exprimer mes vifs remerciements

- A tous les enseignants le personnel administratif et technique au sein du DPAB qui

m‟ont accompagneacute durant mes eacutetudes au sein du Deacutepartement

- Au Deacutepartement de la geacuteologie qui m‟a autoriseacute agrave leurs mateacuteriels me permettent ainsi

d‟effectuer l‟ensemble de mes analyses granulomeacutetriques

- Je remercie eacutegalement tous les eacutetudiants du troisiegraveme cycle du DPAB qui m‟ont aideacute

et soutenu dans la reacutealisation de ce travail

Et finalement je tiens agrave remercier toute ma famille qui m‟a soutenu durant toutes ces anneacutees

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

SOMMAIRE REMERCIEMENTS

Reacutesumeacute

Abstract

PREMIERE PARTIE 1

I INTRODUCTION 1

IIGENERALITES 3

II1 Historique des travaux anteacuterieurs 3

II2 Contexte geacuteneacuteral 4

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux 4

II22 Cadre geacuteologique 6

II221 Bassin de Mahajanga 6

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga 7

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra 8

a Le membre Masorobe 9

b Le membre Anembalembe 10

c Le membre Miadana 11

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra 11

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES 14

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE 14

I1 Localisation de la zone d‟eacutetude 14

I2 Mateacuteriels 15

I3 Meacutethodologie 16

I4 Lithologie 17

I5 Etats des ossements 17

II DEMARCHE ADOPTEE 17

II1 Prospection 17

II2 Deacutelimitation de la carriegravere 17

II3 Carroyage 17

II4 Fouille 18

II5 Catalogage 18

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles 18

II7 Classement des fossiles 19

II6 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques 19

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE 19

III1 Etude granulomeacutetrique 20

III11 Deacutefinition 20

III12 Mateacuteriels utiliseacutes 20

III13 Caracteacuterisation des seacutediments 21

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques 22

III21 La meacutethode des quartiles 22

III22 Coefficient de mauvais triage So 23

III23 Le coefficient d‟asymeacutetrie A 24

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 3: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

REMERCIEMENTS

Tout d‟abord je tiens agrave remercier particuliegraverement

Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY Professeur titulaire Doyen de la Faculteacute des

Sciences qui m‟a accordeacute la preacutesentation de ce meacutemoire

Monsieur Amos Fety Michel RAKOTONDRAZAFY Professeur titulaire Responsable de la

Formation Doctorale en Sciences de la Terre et de l‟Evolution ayant accordeacute la soutenance de

ce meacutemoire

Monsieur Raymond RAKOTONDRAZAFY Professeur Responsable de la Formation en

Troisiegraveme Cycle en Sciences de la Terre et de l‟Evolution ayant accordeacute la preacutesentation de ce

meacutemoire

Monsieur Haingoson ANDRIAMIALISON Maicirctre de Confeacuterences Chef du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique pour sa geacuteneacuterositeacute pour toutes les autorisations

neacutecessaires dans la reacutealisation de ce meacutemoire et ses conseils

Monsieur Armand RASOAMIARAMANANA Maicirctre de Confeacuterences Directeur du

Laboratoire de Paleacuteontologie et de Biostratigraphie avide de perfection et jamais avare de

conseils toujours souriant il m‟a aideacute sans exigences pour reacutealiser ce meacutemoire Il me fait

l‟honneur aujourd‟hui de preacutesider le jury

Monsieur Toussaint RAKOTONDRAZAFY Maicirctre de Confeacuterences pour sa bonne humeur

et critiques qui m‟ont permis d‟avancer

Madame Lydia RAHANTARISOA Maicirctre de Confeacuterences Encadreur scientifique et

rapporteur ses enseignements ses conseils pratiques et techniques son support inestimable

durant mes eacutetudes m‟ont eacuteteacute d‟une aide insoupccedilonneacutee Elle a suivi mon travail avec attention

depuis le deacutebut et m‟a prodigueacute toutes les recommandations et critiques indispensables pour

mon travail Je lui en suis profondeacutement reconnaissant

Monsieur David W KRAUSE Professeur et ses collaborateurs de l‟Universiteacute de Stony

Brook (USA) qui nous a faciliteacute le travail et la reacutecolte des eacutechantillons sur terrain

Madame Geneviegraveve RAMAKAVELO Maicirctre de Confeacuterences Directeur du Laboratoire de

Micropaleacuteontologie et de Paleacuteobotanique ayant accepteacute sans conditions l‟usage de son

laboratoire pour l‟eacutetude et le lavage des seacutediments je lui tiens ici mes sincegraveres remerciements

Monsieur Ravalomanda Dolardwl ANDRIAMANDIMBISON Assistant d‟ESR pour son

aide preacutecieuse qui m‟a permis de mieux maitriser les techniques et mateacuteriels de laboratoire

pour les eacutetudes geacuteologiques

Je voudrais aussi exprimer mes vifs remerciements

- A tous les enseignants le personnel administratif et technique au sein du DPAB qui

m‟ont accompagneacute durant mes eacutetudes au sein du Deacutepartement

- Au Deacutepartement de la geacuteologie qui m‟a autoriseacute agrave leurs mateacuteriels me permettent ainsi

d‟effectuer l‟ensemble de mes analyses granulomeacutetriques

- Je remercie eacutegalement tous les eacutetudiants du troisiegraveme cycle du DPAB qui m‟ont aideacute

et soutenu dans la reacutealisation de ce travail

Et finalement je tiens agrave remercier toute ma famille qui m‟a soutenu durant toutes ces anneacutees

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

SOMMAIRE REMERCIEMENTS

Reacutesumeacute

Abstract

PREMIERE PARTIE 1

I INTRODUCTION 1

IIGENERALITES 3

II1 Historique des travaux anteacuterieurs 3

II2 Contexte geacuteneacuteral 4

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux 4

II22 Cadre geacuteologique 6

II221 Bassin de Mahajanga 6

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga 7

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra 8

a Le membre Masorobe 9

b Le membre Anembalembe 10

c Le membre Miadana 11

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra 11

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES 14

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE 14

I1 Localisation de la zone d‟eacutetude 14

I2 Mateacuteriels 15

I3 Meacutethodologie 16

I4 Lithologie 17

I5 Etats des ossements 17

II DEMARCHE ADOPTEE 17

II1 Prospection 17

II2 Deacutelimitation de la carriegravere 17

II3 Carroyage 17

II4 Fouille 18

II5 Catalogage 18

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles 18

II7 Classement des fossiles 19

II6 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques 19

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE 19

III1 Etude granulomeacutetrique 20

III11 Deacutefinition 20

III12 Mateacuteriels utiliseacutes 20

III13 Caracteacuterisation des seacutediments 21

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques 22

III21 La meacutethode des quartiles 22

III22 Coefficient de mauvais triage So 23

III23 Le coefficient d‟asymeacutetrie A 24

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 4: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

Madame Geneviegraveve RAMAKAVELO Maicirctre de Confeacuterences Directeur du Laboratoire de

Micropaleacuteontologie et de Paleacuteobotanique ayant accepteacute sans conditions l‟usage de son

laboratoire pour l‟eacutetude et le lavage des seacutediments je lui tiens ici mes sincegraveres remerciements

Monsieur Ravalomanda Dolardwl ANDRIAMANDIMBISON Assistant d‟ESR pour son

aide preacutecieuse qui m‟a permis de mieux maitriser les techniques et mateacuteriels de laboratoire

pour les eacutetudes geacuteologiques

Je voudrais aussi exprimer mes vifs remerciements

- A tous les enseignants le personnel administratif et technique au sein du DPAB qui

m‟ont accompagneacute durant mes eacutetudes au sein du Deacutepartement

- Au Deacutepartement de la geacuteologie qui m‟a autoriseacute agrave leurs mateacuteriels me permettent ainsi

d‟effectuer l‟ensemble de mes analyses granulomeacutetriques

- Je remercie eacutegalement tous les eacutetudiants du troisiegraveme cycle du DPAB qui m‟ont aideacute

et soutenu dans la reacutealisation de ce travail

Et finalement je tiens agrave remercier toute ma famille qui m‟a soutenu durant toutes ces anneacutees

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

SOMMAIRE REMERCIEMENTS

Reacutesumeacute

Abstract

PREMIERE PARTIE 1

I INTRODUCTION 1

IIGENERALITES 3

II1 Historique des travaux anteacuterieurs 3

II2 Contexte geacuteneacuteral 4

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux 4

II22 Cadre geacuteologique 6

II221 Bassin de Mahajanga 6

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga 7

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra 8

a Le membre Masorobe 9

b Le membre Anembalembe 10

c Le membre Miadana 11

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra 11

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES 14

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE 14

I1 Localisation de la zone d‟eacutetude 14

I2 Mateacuteriels 15

I3 Meacutethodologie 16

I4 Lithologie 17

I5 Etats des ossements 17

II DEMARCHE ADOPTEE 17

II1 Prospection 17

II2 Deacutelimitation de la carriegravere 17

II3 Carroyage 17

II4 Fouille 18

II5 Catalogage 18

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles 18

II7 Classement des fossiles 19

II6 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques 19

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE 19

III1 Etude granulomeacutetrique 20

III11 Deacutefinition 20

III12 Mateacuteriels utiliseacutes 20

III13 Caracteacuterisation des seacutediments 21

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques 22

III21 La meacutethode des quartiles 22

III22 Coefficient de mauvais triage So 23

III23 Le coefficient d‟asymeacutetrie A 24

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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16 EFREMOV J A 1950 Taphonomie et annals geacuteologiques Inst Paleacuteont AcadSci

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17 GINSBURG L et al2000 ndash Les Verteacutebreacutes des sables continentaux d‟acircge Orleacuteanien

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Meigneacute-le-Vicomte (Maine-et-Loire) et Chitenay (Loir-et-Cher) Geodiversitas 22(4)

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20 INTES ARNAUDIN H 1987 Esquisse seacutedimentologie du lagon in Contribution agrave

l‟eacutetude de l‟atoll de Tikehau IV ORSTOM Notes et documentations ndeg35 p71-100

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27 MARTAIN amp RONALD E 1999 Taphonomy A Process Approach Cambridge

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55

28 MATTHEWS T 2006 ndash Taphonomic Characteristics of Micromammals Predated by

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29 MAURICE E TUCHER 2003 ndash Sedimentary Rocks in the Field Geological Field

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Journal of Scientific ResearchVol44 Ndeg 4 pp 527-540 ISSN 1450-216X

32 PASCAL et al 2006 ndash Composition Granulomeacutetriques des assemblages lithiques

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Ed Pergamon

34 PIVETEAUX J 1968 ndash Recherches Paleacuteohistologique sur les os Longs de Teacutetrapodes

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35 POMEROL CH 1975 Stratigraphie et Paleacuteogeacuteographie ndash Ere Meacutesozoiumlque ndash ParisDoin

Ed Univ Paris 372p 360figs

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Meacutem DEA Univ Tana 82p 71figs 3tbls

39 RAVOAVY F 1991 ndash Identification et mise en catalogue des Vertegravebres fossiles reacutecolteacutes

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56

40 ROGERS R R et al 2007 ndash Paleoenvironment and Paleoecology of Majungasaurus

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44 ROGERS RR SAMPSON SD and EM 1997 ndash Taphonomy of semi-arid depositional

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45 SAMPSON S D et al 1998 ndash Predatory Dinosaur Remains from Madagascar

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49 VREMIR M amp CODREA VA 2002 ndash The first Late Cretaceous (Maastrichtian)

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 5: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

SOMMAIRE REMERCIEMENTS

Reacutesumeacute

Abstract

PREMIERE PARTIE 1

I INTRODUCTION 1

IIGENERALITES 3

II1 Historique des travaux anteacuterieurs 3

II2 Contexte geacuteneacuteral 4

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux 4

II22 Cadre geacuteologique 6

II221 Bassin de Mahajanga 6

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga 7

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra 8

a Le membre Masorobe 9

b Le membre Anembalembe 10

c Le membre Miadana 11

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra 11

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES 14

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE 14

I1 Localisation de la zone d‟eacutetude 14

I2 Mateacuteriels 15

I3 Meacutethodologie 16

I4 Lithologie 17

I5 Etats des ossements 17

II DEMARCHE ADOPTEE 17

II1 Prospection 17

II2 Deacutelimitation de la carriegravere 17

II3 Carroyage 17

II4 Fouille 18

II5 Catalogage 18

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles 18

II7 Classement des fossiles 19

II6 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques 19

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE 19

III1 Etude granulomeacutetrique 20

III11 Deacutefinition 20

III12 Mateacuteriels utiliseacutes 20

III13 Caracteacuterisation des seacutediments 21

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques 22

III21 La meacutethode des quartiles 22

III22 Coefficient de mauvais triage So 23

III23 Le coefficient d‟asymeacutetrie A 24

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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crenatissimus (Theropoda Abelisauridae) from the Late Cretaceous of Madagascar

Journal of Paleontology Vol27 Supplement to Number 2 p21-31

41 ROGERS R R 2005 ndash Fine-grained debris flows and extraordinary vertebrate burials in

the Late Cretaceous of Madagascar Geology Vol33 ndeg4 p297-3003fgs

42 ROGERS R R KRAUSE D W CURRY ROGERS K 2003 ndash Cannibalism in the

Madagascar Dinosaur Majungatholus atopus Nature vol 422 p515-518

43 ROGERS R HARTMAN J KRAUSE D 2000 ndash Stratigraphic analysis of Upper

Cretaceous rocks in the Mahajanga basin northwestern Madagascar The journal of

geologyVol 108 p 275-301

44 ROGERS RR SAMPSON SD and EM 1997 ndash Taphonomy of semi-arid depositional

settings A case study from the subtropical Late Cretaceous of Madagascar Journal of

Vertebrate Paleontology 17 (3 supplement) 71A

45 SAMPSON S D et al 1998 ndash Predatory Dinosaur Remains from Madagascar

Implications for the Cretaceous Biogeography of Gondwana Sciencesvol280 p1048-

1051

46 SANKEY amp JULIA T 2007 ndash Faunal Composition and Significance of High Diversity Mixed

Bonededs Containing Agujaceratops mariscalensis and other Dinosaurs Aguja Formation (Upper

Cretaceous) Big Bend Texas In Press In New Perspectives on Horned Dinosaurs M Ryan

B Chinnery-Allgeier and D Eberth (eds) p1-47

47 SOURDAT M MAHE J DELAUNE-MAYERE M 1975 ndash Etudes granulomeacutetriques

par les meacutethodes classiques et par l‟analyse factorielle des correspondances application

aux formations superficielles du Sud-Ouest de MadagascarCah ORSTOM seacuter Geacuteol

vol VII ndeg 2 p125-143

48 VOORHIES M R 1969 ndash Taphonomy and populations dynamics of an early Pliocene

vertebrate fauna Knox County Nebraska University of Wyoming Contributions in

Geology Vol 1 p1-69

49 VREMIR M amp CODREA VA 2002 ndash The first Late Cretaceous (Maastrichtian)

Dinosaur footprints from Transylvania (Romania) Geologia Vol2 t XLVII p93-104

57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 6: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

SOMMAIRE REMERCIEMENTS

Reacutesumeacute

Abstract

PREMIERE PARTIE 1

I INTRODUCTION 1

IIGENERALITES 3

II1 Historique des travaux anteacuterieurs 3

II2 Contexte geacuteneacuteral 4

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux 4

II22 Cadre geacuteologique 6

II221 Bassin de Mahajanga 6

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga 7

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra 8

a Le membre Masorobe 9

b Le membre Anembalembe 10

c Le membre Miadana 11

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra 11

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES 14

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE 14

I1 Localisation de la zone d‟eacutetude 14

I2 Mateacuteriels 15

I3 Meacutethodologie 16

I4 Lithologie 17

I5 Etats des ossements 17

II DEMARCHE ADOPTEE 17

II1 Prospection 17

II2 Deacutelimitation de la carriegravere 17

II3 Carroyage 17

II4 Fouille 18

II5 Catalogage 18

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles 18

II7 Classement des fossiles 19

II6 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques 19

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE 19

III1 Etude granulomeacutetrique 20

III11 Deacutefinition 20

III12 Mateacuteriels utiliseacutes 20

III13 Caracteacuterisation des seacutediments 21

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques 22

III21 La meacutethode des quartiles 22

III22 Coefficient de mauvais triage So 23

III23 Le coefficient d‟asymeacutetrie A 24

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 7: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

III3 Le tamisage de sables 24

III4 Etude morphoscopique 25

III5 Etude mineacuteralogique 28

TROISIEME PARTIE RESULTATS 29

I COUPE 29

II GRANULOMETRIE 30

III MORPHOSCOPIE 33

IV MINERALOGIE 35

V ETUDE TAPHONOMIQUE 36

V1 Restes d‟ossements de Verteacutebreacutes 36

V2 Etat de conservation 36

V3 Abondance des fossiles dans le site 36

V4 Couleur 37

V5 Orientation des fossiles 38

V6 Deacuteformations des fossiles 40

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS 41

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES 41

I1 Etude seacutedimentologique 41

I11 Etude granulomeacutetrique 41

I111 Courbes de freacutequences simples 41

I112 Courbes cumulatives 41

I113 Les indices granulomeacutetriques 42

I2 Morphoscopie 42

I3 Mineacuteralogie 43

I4 Conclusion partielle 43

II CARACTRISTIQUE TAPHONOMIQUE 44

II1 Taphonomie 44

II2 Taille des restes 44

II3 Abondance des fossiles dans le gisement 45

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes d‟ossement 46

II5 Orientation des fossiles 46

II6 Emplacement des fossiles 47

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation du gisement 47

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux 48

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses 48

II73 Deacuteformations des couches 48

II74 Deacuteformations des fossiles 49

III PALEOENVIRONNEMENT 51

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION 52

CONCLUSION 52

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES 53

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le sitehellip 57

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus krausei 58

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 8: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Classification de Wenthworth 20

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon la

meacutethode Ward et Folk (1957) 23

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments 31

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute 39

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 9: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

LISTE DES FIGURES Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Besairie 1976) 5

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007 8

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000) 9

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogerset al 2000) 10

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000) 12

Figure 6 Vue densemble de la Formation de Maevarno (membres Masorobe et

Anembalemba) 12

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000) 13

Figure 8 Zone d‟eacutetude 14

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude 16

Figure 10 Carroyage du site deacutetude 18

Figure 11 Seacuteries de tamis 21

Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler 21

Figure 13 Tamiseuse eacutelectrique 21

Figure 14 Microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 21

Figure 15 Exemples des courbes deacutetalement positif etou neacutegatif dapregraves Skewness 22

Figure 16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables selon Powers 1953 26

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode 29

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode 30

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5 31

Figure 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9 32

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5 32

Figure 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9 33

Figure 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9 34

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9 35

Figure 25 Restes dossements de Dinosaures 36

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale gauche

(Curry Rogers amp Forster 2006) 36

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures 37

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute 38

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei 49

Figure 30 Marque sur la surface dossement 50

Figure 31 Ceinture pectorale du Rapetosaurus krausei 58

Figure 32 Ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 33 Radius et des cocirctes du Rapetosaurus krausei 58

Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie de la ceinture pelvienne du Rapetosaurus krausei 58

Figure 35 Carpe du Rapetosaurus krausei 59

Figure 36 Vertegravebre cervicale du Rapetosaurus krausei 59

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale Rapetosaurus krausei 59

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 10: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

SYMBOLES ET ABREVIATIONS UTILES

DPAB Deacutepartement de Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique

P K Point Kilomeacutetrique

RN Route Nationale

GPS Global Positioning System

HCl Acide Chlorhydrique

MA Million d‟Anneacutees

NW Nord Ouest

SE Sud Est

NNE Nord Nord Est

SE Sud Est

SSE Sud Sud Est

Alt Altitude

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 11: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

GENERALITES

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 12: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

1

PREMIERE PARTIE

I INTRODUCTION

La reacutegion de Berivotra (Bassin de Mahajanga) constitue une zone d‟eacutetude tregraves

inteacuteressante pour des recherches Scientifiques Depuis 1993 des eacutetudes paleacuteontologiques

et stratigraphiques ont eacuteteacute effectueacutees dans cette zone gracircce au protocole d‟accord entre

l‟Universiteacute de Stony Brook d‟une part et l‟Universiteacute d‟Antananarivo Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique d‟autre part De nombreux fossiles

dInverteacutebreacutes et de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute deacutecouverts ougrave les fossiles de Dinosaures prennent

une place importante

De tels assemblages fossiles sont freacutequemment rencontreacutes dans la Formation de

Maevarano (Campanien) de Berivotra et sont reacuteguliegraverement eacutetudieacutes du point de vue

taphonomique et paleacuteoeacutecologique

But et objectifs

Dans ce travail nous essayons d‟eacutetudier la taphonomie des Dinosaures Sauropodes

pregraves du PK 520 de la route nationale RN4

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

L‟analyse seacutedimentologique et taphonomique des principaux niveaux a pour but de mieux

cerner les modaliteacutes de formation de telles couches

Caracteacuterisations lithologiques

Conditions et milieux de deacutepocircts

Estimation de l‟allochtonie

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 13: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

2

Reacutesultats attendus

L‟approche taphonomique et l‟approche paleacuteoeacutecologique des Dinosaures

Sauropodes aboutiront agrave des consideacuterations environnementales et paleacuteogeacuteographiques

reacutegionales visant agrave deacutefinir la varieacuteteacute des milieux rencontreacutes

Dans cette eacutetude l‟analyse de ces bioaccumulations fournit geacuteneacuteralement de

preacutecieuses donneacutees pour la reconstitution paleacuteoenvironnementale

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 14: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

3

II GENERALITES

II1 Historique des travaux anteacuterieurs

Les gisements fossilifegraveres de Berivotra sont parmi les plus riches en Verteacutebreacutes

terrestres et aquatiques d‟ougrave des nombreux chercheurs se sont inteacuteresseacutes agrave cette reacutegion

- En 1954 Reneacute l‟Avocat a confirmeacute que le gisement de Dinosaures est localiseacute

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur

- En 1961 Lehmann dans sa recherche a deacuteduit la preacutesence d‟une relation

anatomique entre les Dinosaures Sauropodes de Madagascar de l‟Afrique orientale

et de l‟Ameacuterique du Sud (Gondwana)

- Les eacutetudes geacuteologiques reacutealiseacutees en 1972 par Beacutesairie ont montreacute que le Creacutetaceacute

est repreacutesenteacute par la succession des formations seacutedimentaires tant marines que

continentales

- En 1991 Ravoavy a fait une eacutetude des Verteacutebreacutes fossiles du Creacutetaceacute Supeacuterieur

continental de la reacutegion de Berivotra (fouille 1987-1989)

- Depuis 1993 une reprise de recherches effectueacutees par les Chercheurs de

l‟Universiteacute de Stony Brook et de l‟Universiteacute d‟ Antananarivo du Deacutepartement de

Paleacuteontologie et d‟Anthropologie Biologique dans cette reacutegion a apporteacute un nouvel

eacutelan sur les eacutetudes des Verteacutebreacutes fossiles de Madagascar

- Krause et al (1993 1996 19972003 2006 20072010) ont meneacute des fouilles

suivies d‟eacutetudes de Verteacutebreacutes tels que Dinosaures Tortues Amphibiens

Crocodiles Serpents Oiseaux et de Mammifegraveres de Berivotra

- Rogers et al (1997 1998 2000 20032005) ont fait des eacutetudes seacutedimentologiques

et paleacuteoeacutecologiques du Creacutetaceacute Supeacuterieur de la Formation de Maevarano

(Campanien)

- En 2008 Ratsimbaholison a eacutetudieacute l‟ontogeacutenie cracircniofaciale de l‟espegravece

Majungasaurus crenatissimus Theacuteropode Abelisaurideacute du Creacutetaceacute Supeacuterieur de

Berivotra

- Rabenorosoa (2009) a fait l‟eacutetude de la taphonomie et de la seacutedimentologie des

Verteacutebreacutes du site MAD 05-42 de Berivotra

Le Creacutetaceacute Supeacuterieur (Campanien) de la reacutegion de Berivotra constitue une zone de

recherche inteacuteressante pour l‟eacutetude des fossiles de Dinosaures gracircce agrave leur eacutetat de

conservation et leur abondance dans les seacutediments

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 15: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

4

II2 Contexte geacuteneacuteral

II21 Cadre geacuteographique et traits physiques geacuteneacuteraux

Le Bassin de Mahajanga est situeacute sur la cocircte Nord-Ouest de Madagascar Il est

limiteacute au Nord par la presqu‟icircle d‟Ampasindava et au Sud par l‟anticlinal du Cap Saint-

Andreacute (Beacutesairie 1972)

Les limites internes du Bassin de Mahajanga sont parfois souligneacutees par une falaise

bordiegravere des hauts-plateaux du socle cristallin dans les zones des plateaux du Kamoro et

du Nord de Tsaratanagravena

Il est constitueacute par une succession de formations monoclinales en aureacuteoles

concaves vers la mer s‟eacutetendant du Karoo agrave l‟actuel

Les bandes de plateaux forment des cuestas dont les plus marqueacutes sont

- dans les plaines alluviales une importante carapace sableuse produite par

l‟alteacuteration des diffeacuterentes formations adoucit les petits reliefs

- dans la partie Sud du Bassin les cuestas sont composeacutees par les formations du Lias

Supeacuterieur le Bajocien les gregraves continentaux (Creacutetaceacute moyen) les couleacutees

basaltiques du Turonien et enfin le talus maastrichtien

La zone littorale allant du Creacutetaceacute Supeacuterieur au Miocegravene est deacutecoupeacutee par de

nombreuses baies dont celles de Baly de Bombetoka de Mahajamba et de Narinda Ces

baies constituent respectivement les estuaires des grands fleuves tels que la Mahavavy la

Betsiboka la Mahajamba et la Sofia (Rafara 1987)

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 16: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

5

Leacutegende

Figure 1 Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga (Beacutesairie 1976)

Alluvions sables

Vases de mangrove

Dunes anciennes

Carapace sableuse

Pliocegravene continental

Creacutetaceacute Supeacuterieur

Eocegravene Calcaire

Nummulites Echinides

Paleacuteocegravene

Calcaires dolomies

Paleacuteocegravene Marne agrave

Echinides

Campanien marin

Maevarano continental

agrave Dinosaures

Marovoay continental

agrave Meacutegalosaures

ac

p C9

e1

c10

c8

cC8

e0

cC7

N

1 000 000

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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38 RATSIMBAHOLISON N O 2008 ndash Ontogeacutenie cracircniofaciale de Majungasaurus

crenatissimus Theropode Abelisauridae du CretaceacuteSupeacuterieur de Berivotra-Mahajanga

Meacutem DEA Univ Tana 82p 71figs 3tbls

39 RAVOAVY F 1991 ndash Identification et mise en catalogue des Vertegravebres fossiles reacutecolteacutes

dans le Creacutetaceacute Supeacuterieur continental de la reacutegion de Berivotra Mahajanga MeacutemDEA

Univ Tana

56

40 ROGERS R R et al 2007 ndash Paleoenvironment and Paleoecology of Majungasaurus

crenatissimus (Theropoda Abelisauridae) from the Late Cretaceous of Madagascar

Journal of Paleontology Vol27 Supplement to Number 2 p21-31

41 ROGERS R R 2005 ndash Fine-grained debris flows and extraordinary vertebrate burials in

the Late Cretaceous of Madagascar Geology Vol33 ndeg4 p297-3003fgs

42 ROGERS R R KRAUSE D W CURRY ROGERS K 2003 ndash Cannibalism in the

Madagascar Dinosaur Majungatholus atopus Nature vol 422 p515-518

43 ROGERS R HARTMAN J KRAUSE D 2000 ndash Stratigraphic analysis of Upper

Cretaceous rocks in the Mahajanga basin northwestern Madagascar The journal of

geologyVol 108 p 275-301

44 ROGERS RR SAMPSON SD and EM 1997 ndash Taphonomy of semi-arid depositional

settings A case study from the subtropical Late Cretaceous of Madagascar Journal of

Vertebrate Paleontology 17 (3 supplement) 71A

45 SAMPSON S D et al 1998 ndash Predatory Dinosaur Remains from Madagascar

Implications for the Cretaceous Biogeography of Gondwana Sciencesvol280 p1048-

1051

46 SANKEY amp JULIA T 2007 ndash Faunal Composition and Significance of High Diversity Mixed

Bonededs Containing Agujaceratops mariscalensis and other Dinosaurs Aguja Formation (Upper

Cretaceous) Big Bend Texas In Press In New Perspectives on Horned Dinosaurs M Ryan

B Chinnery-Allgeier and D Eberth (eds) p1-47

47 SOURDAT M MAHE J DELAUNE-MAYERE M 1975 ndash Etudes granulomeacutetriques

par les meacutethodes classiques et par l‟analyse factorielle des correspondances application

aux formations superficielles du Sud-Ouest de MadagascarCah ORSTOM seacuter Geacuteol

vol VII ndeg 2 p125-143

48 VOORHIES M R 1969 ndash Taphonomy and populations dynamics of an early Pliocene

vertebrate fauna Knox County Nebraska University of Wyoming Contributions in

Geology Vol 1 p1-69

49 VREMIR M amp CODREA VA 2002 ndash The first Late Cretaceous (Maastrichtian)

Dinosaur footprints from Transylvania (Romania) Geologia Vol2 t XLVII p93-104

57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 17: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

6

II22 Cadre geacuteologique

II221 Bassin de Mahajanga

Le Bassin de Mahajanga est constitueacute par des couches monoclinales agrave faible pendage

inclineacute vers le Nord agrave Nord-Ouest Ces couches sont deacuteformeacutees dans sa partie Ouest par

un bombement transversal SSE-NNW de la dorsale du Cap Saint-Andreacute dont l‟axe

cristallin repreacutesenteacute par les docircmes de Bekodoka et d‟Ambohipaky individualise ce bassin

de celui de Bassin de Morondava Il est interrompu au Nord-Est par l‟anticlinal de la

presqu‟icircle d‟Ampasindava

Les formations seacutedimentaires deacutebutent principalement par le gregraves de l‟Isalo car le

groupe de la Sakamena n‟apparait que tregraves localement dans des compartiments failleacutes Au

Nord du Bassin ce groupe apparait en affleurement surtout dans les fosseacutes tectoniques

(Hindermeyer 1959)

Les principales structures visibles en surface sont

- un systegraveme de failles bordiegraveres longitudinales SSW-NNE parallegraveles agrave

l‟allongement du monoclinal Ces failles sont reacuteguliegraverement subsidentes et

localiseacutees dans la seacuterie anteacute-Creacutetaceacutee

- quelques failles transversales dont les plus marqueacutees sont celles de l‟Ihopy

enracineacutees sur le docircme cristallin de Bekodoka et de Mitsinjo La grande flexure

cocirctiegravere rejoint la faille d‟Ambohipaky et la faille de Mahazoma de direction Est-

Ouest

- un fosseacute d‟effondrement du socle entre le Kamoro et la Sofia allongeacute SSW-NNE

parallegravelement agrave la direction des couches seacutedimentaires dans la zone de bordure

interne du Bassin

Les principaux mouvements orogeacuteniques dans ce Bassin sont

- un mouvement post-triasique infeacuterieur et Sakamena sont mis en eacutevidence par la

discontinuiteacute des seacutedimentations sur le Permo-Trias dans lbdquoextrecircme Nord du

Bassin

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 18: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

7

- un mouvement ceacutenomanien est mis en eacutevidence par cartographique des gregraves

supeacuterieurs continentaux sur les formations sous-jacentes dans la partie Ouest

(Kelifely et Namoroka) du Bassin

II222 Le Campanien du Bassin de Mahajanga

Le Campanien est appeleacute laquo Seacuterie de Maevarano

raquo par Beacutesairie 1972 Il est localiseacute

entre les fleuves Mahajamba et Betsiboka Les deacutepocircts sont continentaux d‟eacutepaisseur de

500m Ils sont constitueacutes par des gregraves fins agrave grossiers surmonteacutes par des gregraves argileux et

des niveaux de gregraves agrave stratifications obliques Gueacutenot 1965 y distingue trois seacuteries

- la seacuterie infeacuterieure eacutepaisse de 200m qui affleure dans les cuestas comporte une

alternance de gregraves argileux avec quelques nodules calcaires de gregraves agrave

stratifications obliques et des lentilles d‟argiles sableuses

- la seacuterie moyenne eacutepaisse de 200m constitueacutee de gregraves feldspathiques avec

quelques intercalations de bancs de gregraves carbonateacutes

- la seacuterie supeacuterieure de 100m d‟eacutepaisseur formeacutee de gregraves agrave stratifications obliques

et de gregraves argileux

La seacuterie de Maevarano varie d‟un secteur agrave l‟autre

- Entre Mahajamba et Betsiboka la Seacuterie de Maevarano eacutepaisse de 370m deacutebute

par une cuesta Sa limite supeacuterieure est marqueacutee par le contact avec les marnes

maastrichtiennes La partie infeacuterieure de 270m d‟eacutepaisseur est formeacutee d‟une alternance

de gregraves sableux blancs ou barioleacutes feldspathiques argileux agrave grains fins agrave moyens et

d‟argiles grises L‟ensemble est stratifieacute Quelques restes d‟ossements de Verteacutebreacutes et de

rares bois silicifieacutes y ont eacuteteacute retrouveacutes La partie supeacuterieure 100m d‟eacutepaisseur constitueacutee

de gregraves argileux est riche en niveaux carbonateacutes

- Entre Betsiboka et Soalala la Seacuterie de Maevarano transgresse sur les basaltes

Dans la laquo Seacuterie de Mitsinjo

raquo cette formation d‟une eacutepaisseur d‟environ 150 m diminue

vers l‟Ouest pour s‟amenuiser dans la reacutegion de Soalala Des restes de Verteacutebreacutes ont eacuteteacute

trouveacutes pregraves d‟Anaboringa sur la Mahavavy et agrave la base de la falaise d‟Ampandrabe La

limite supeacuterieure correspondant au contact des gregraves continentaux avec les marnes

transgressives du Maastrichtien inferieur

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 19: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

8

II223 La Formation de Maevarano de la reacutegion de Berivotra

Le Campanien correspond eacutegalement agrave la Seacuterie de Maevarano (Beacutesairie 1972)

rebaptiseacutee Formation de Maevarano par R Rogers en 1997 Il fait l‟objet d‟eacutetudes au

voisinage du village de Berivotra

Dans le Bassin de Mahajanga l‟affleurement de la Formation de Maevarano recouvre

geacuteneacuteralement la reacutegion de Berivotra Elle est bien exposeacutee dans ce secteur surtout pregraves du

village de Berivotra ougrave ses affleurements ont eacuteteacute mis en mur brutalement par l‟eacuterosion

Une reacutevision stratigraphique reacutealiseacutee par Rogers et al 2000 a permis de subdiviser la

Formation de Maevarano (Figure 2) en trois uniteacutes ou membres qui sont de bas en haut

- Masorobe

- Anembalemba

- Miadana

Figure 2 Stratigraphie du Creacutetaceacute Supeacuterieur d‟apregraves Rogers etal 2007

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

Page 20: D ETUDES APPROFONDIESbiblio.univ-antananarivo.mg/pdfs/...Tableau 1 : Classification de Wenthworth ..... 20 Tableau 2 : Classification des faciès sédimentaires en fonction du Sorting

9

a Le membre Masorobe

Le secteur de Masorobe se situe aux alentours de Berivotra Dans la coupe type les

coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg53348 et E 46deg36154 Ce membre a une

eacutepaisseur de 80m est consideacutereacute comme la base de la Formation de Maevarano Le

membre Masorobe est caracteacuteriseacute par une coloration rouge Il est constitueacute de gregraves

grossiers occasionnellement intercaleacutes par des gregraves fins de gregraves silteux et des argiles

indureacutees Il est peu fossilifegravere dans la reacutegion de Berivotra ducirc agrave de mauvaises conditions de

preacuteservation

Le contact basal avec la partie sous-jacente est difficile agrave deacuteterminer tandis que le

contact avec la partie supeacuterieure est caracteacuteriseacute par la peacutetrographique Elle est mise en

eacutevidence par le changement des conditions de milieux la preacutesence de gregraves fins agrave grossiers

de couleur rouge (riche en feldspath) dans la couche infeacuterieure et des gregraves grossiers de

couleur vert-olive (riche en argile) dans la partie sus-jacente

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53348 et E 46deg36154

Figure 3 le membre Masorobe (Rogers et al 2000)

10

b Le membre Anembalemba

Dans la localiteacute type (Est du village de Berivotra) ses coordonneacutees geacuteographiques

sont S 15deg54142 et E 46deg35456 Le membre Anembalemba a une eacutepaisseur de

12m celle-ci est de 10 agrave 15m dans la reacutegion de Berivotra Il est caracteacuteriseacute par deux faciegraves

bien distincts Faciegraves 1 et Faciegraves 2 (Rogers et al 1997) qui sont de bas en haut

Faciegraves 1 constitueacute par des gregraves agrave grains fins agrave grossiers de couleurs blanches et agrave

stratifications obliques Les composants sont pauvres en gregraves argileux Dans ce

faciegraves les fossiles sont rares il ne contient que des dents et des ossements isoleacutes

Faciegraves 2 formeacute par des argiles greacuteseuses agrave grains fins et agrave grains grossiers de

couleur vert-olive En geacuteneacuteral il preacutesente une structure massive Les structures des

charges sont relativement normales L‟eacutepaisseur des couches varient d‟un

affleurement agrave l‟autre Il est riche en fossiles

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg54142 et E 46deg35456

Figure 4 le membre Anembalemba (Rogers et al 2000)

Les Verteacutebreacutes fossiles sont tregraves abondants dans le membre Anembalemba tels que

(Krause et al 1994 1996 19982000 2007)

des Serpents (Madsoia madagascariensis Madsoia cf M laurasiae)

des Crocodiles (Trematochampsa oblita Araripesuchus sp Mahajangasuchus

insignis Simosuchus clarki)

Faciegraves 2

Faciegraves 1

11

des Dinosaures (Majungasaurus crenatissimus Masiakasaurus knopfleri

Rapetosaurus krausei)

des Oiseaux (Rahonavis ostromi Vorona berivotrensis)

L‟analyse taphonomique (Rogers et al 1997) a permis de constater que la majoriteacute

des fossiles sont concentreacutes dans le Faciegraves 2 du membre Anembalemba

Le membre Anembalemba renferme une quantiteacute importante de fossiles de Verteacutebreacutes

de rares Inverteacutebreacutes fossiles Lamellibranches et Gasteacuteropodes (Krause amp Hartman

1996) Ce membre est une zone de transition entre formation marine et formation

continentale

c Le membre Miadana

Le membre Miadana se situe agrave 4km au Sud-Est de la reacutegion de Berivotra sur des

collines isoleacutees ses coordonneacutees geacuteographiques sont S 15deg56162 et E 46deg3801

Il est eacutepais de 245m Le Membre est repreacutesenteacute par des gregraves heacuteteacuterogegravenes fins agrave grossiers

de couleur blanche et gris vert dont la base est de couleur rouge Les couches d‟argiles

constituent plus de trente pour cent (30) de la section Les couches greacuteseuses sont agrave

grains fins L‟ensemble est massif la stratification oblique est rare

Au-dessus de ce membre on note la preacutesence d‟une mince couche (10cm environ) de

gregraves conglomeacuteratiques et de dents de Requins cimenteacutes par de la calcite Enfin il est

surmonteacute d‟une couche d‟argile jaune olive qui correspond au deacutebut des deacutepocircts de la

Formation de Berivotra

Le membre Miadana est caracteacuteristique du secteur de Miadana Il est peu fossilifegravere

II224 Le Maastrichtien et la Formation de Berivotra

La Formation de Berivotra est eacutequivalente au marnes Maastrichtiennes de Beacutesairie

(1938 1972) Cette Formation est une variation lateacuterale Elle est formeacutee par une d‟argile

vert olive (agrave la base) puis gregraves argileux et de marne La Formation de Berivotra renferme

une quantiteacute importante des fossiles d‟Inverteacutebreacutes tels que Brachiopodes Echinides

Bivalves et Gasteacuteropodes et rares des Verteacutebreacutes fossiles Poissons (Rogers et al 2000)

12

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg56162 et E 46deg3801

Figure 5 le membre Miadana (Rogers et al 2000)

Figure 6 Vue d‟ensemble de la Formation de Maevarano

(membres Masorobe et Anembalemba)

Formation de Berivotra

Formation de Maevarano membre Miadana

membre Anembalemba

membre Masorobe Formation de Maevarano

13

Figure 7 Correacutelation entre les diffeacuterents membres de la Formation de Maevarano de

Berivotra (Rogers et al 2000)

MATERIELS ET METHODES

14

DEUXIEME PARTIE MATERIELS ET METHODES

I METHODES SUR TERRAINS ET EN LABORATOIRE

I1 Localisation de la zone drsquoeacutetude

La zone d‟eacutetude se situe agrave 50Km de l‟entreacutee agrave la ville de Mahajanga dans le

Fokontany de Berivotra traverseacutee par la route RN4 au PK520 (Figure 8)

Ses coordonneacutees geacuteographiques sont

S 15deg53516 et

E 046deg34431

Figure 8 Zone d‟eacutetude

La Formation de Maevarano est constitueacutee par la dominance de deacutepocirct greacuteseux elle

est tregraves riche en fossiles de Verteacutebreacutes surtout de Dinosauriens

Site de preacutelegravevement

15

I2 Mateacuteriels

- Carte geacuteologique du Bassin de Mahajanga feuille ndeg2 eacutechelle 1 100000

- Carnet de terrain pour noter les diffeacuterentes observations sur terrain

- GPS (Global Positionning System) pour repeacuterer les coordonneacutees geacuteographiques du

site eacutetudieacute

- Pic pour creuser la carriegravere

- Marteau de geacuteologue

- Pointes pour enlever la gangue

- Pinceaux pour brosser les ossements

- Colle pour consolider les ossements juste apregraves leur exposition agrave l‟air libre

- Appareil photo numeacuterique

- Une Boussole pour avoir l‟orientation des eacutechantillons fossiles sur leur milieu de

fossilisation

- Un megravetre pour mesurer la longueur la largeur la hauteur de l‟affleurement et

pour le carroyage

- Stylo marker

- Loupe pour observer les marques sur les ossements

- Papier pour emballer les speacutecimens

- Sacs agrave eacutechantillons

16

I3Meacutethodologie

Figure 9 Organigramme de l‟eacutetude

PROSPECTION

LABORATOIRE

GRANULOMETRIE

MORPHOSCOPIE

MINERALOGIE

RESULTATS

INTERPRETATIONSCONCLUSION

DELIMITATION DE LA CARRIERE

FOUILLES

CARROYAGE DU SITE

PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

SEDIMENTOLOGIQUES PRELEVEMENT DES ECHANTILLONS

FOSSILES

PREPARATION DES FOSSILES SUR

TERRAIN

CATALOGAGE DES FOSSILES

CLASSEMENT DES FOSSILES SUIVANT

LEUR ETAT DE CONSERVATION

LEVER DE COUPE ET DESCRIPTION

DES COUCHES

17

I4 Lithologie

Les deacutepocircts sont essentiellement constitueacutes par des gregraves-argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur gris verdacirctre

I5 Etats des ossements

La plupart des ossements de Sauropodes fossiles rencontreacutes dans ce site sont

conserveacutes et friables Tous les ossements sont de couleur brunacirctre

II DEMARCHE ADOPTEE

II1 Prospection

La prospection s‟avegravere importante avant de passer agrave la fouille La preacutesence d‟indices

sur terrain tels que les deacutebris des ossements inteacuteressants (dents vertegravebreshellip) facilite le

travail

II2 Deacutelimitation de la carriegravere

Si on trouve des piegraveces osteacuteologiques inteacuteressantes en surface ou vue en

affleurement il faut positionner cet ossement avec le GPS puis il faut deacutelimiter la carriegravere

en vue d‟une excavation Mais avant tout il est indispensable de se deacutebarrasser les

seacutediments superficiels plus reacutecents l‟excavation se fait niveau par niveau avec

preacutecautions

II3 Carroyage

Le carroyage se fait agrave l‟aide de piquets et de cordes (Figure 10) le carreacute de 1m de

cocircteacute obtenu s‟appelle laquo zone raquo puis numeacuteroter chaque carroyage pour repeacuterer

l‟emplacement la disposition et l‟orientation de chaque fossile deacutecouvert Dans chaque

zone les horizons seacutedimentaires sont deacutecapeacutes les uns apregraves les autres agrave l‟aide d‟une pointe

et d‟un pinceau

Le carroyage se fait agrave chaque niveau deacutegageacute avec preacutecautions car il contribue agrave la

reacutealisation d‟une analyse taphonomique fiable

18

Figure 10 Carroyage du site d‟eacutetude

II4 Fouille

La fouille se pratique de faccedilon minutieuse pour eacuteviter d‟endommager les ossements

C‟est l‟eacutetape la plus stricte et deacutelicate pour deacutegager les fossiles On utilise des marteaux

des pioches des pics des pinceaux et des balais

Une fois exposeacutes en surface il est important de numeacuteroter et de photographier tous

les ossements afin d‟eacutetablir les renseignements extrinsegraveques de chaque carroyage Les

marques laisseacutees agrave la surface des ossements doivent ecirctre deacutecrites en les observant agrave l‟aide

d‟une loupe

II5 Catalogage

Pour eacuteviter la confusion la prise de photos en place et le catalogage des fossiles sont

indispensables (classer numeacuteroter les ossements par ordre de deacutecouverte)

Il est utile aussi de faire une eacutetude descriptive de chaque ossement de mentionner la

date de reacutecupeacuteration l‟anneacutee de fouille et la code du terrain ou numeacutero du site Ensuite on

procegravede au preacutelegravevement des fossiles et des seacutediments

II6 Preacutelegravevement des eacutechantillons fossiles

Les fossiles enfouis dans le seacutediment sont dans un eacutetat de conservation fragile Avant

tout preacutelegravevement il est neacutecessaire de les consolider avec de la colle

19

II7 Classement des fossiles

L‟eacutetude morphologique des ossements est importante Elle permet de connaicirctre leur

eacutetat de conservation

Le classement adopteacute est le suivant

- bon la conservation est bonne c‟est-agrave-dire l‟ossement est complet

- assez bon la conservation est assez bonne c‟est-agrave-dire qu‟une partie

seulement de l‟ossement est endommageacutee

- mauvais deacutebris d‟ossements

II8 Preacutelegravevements des eacutechantillons seacutedimentologiques

Les seacutediments ont eacuteteacute preacuteleveacutes de bas en haut agrave partir de N1 c‟est-agrave-dire niveau de

l‟emplacement des restes osteacuteologiques jusqu‟agrave 09m au niveau de la surface

correspondant agrave N9

Le preacutelegravevement des eacutechantillons (300g de seacutediments) qui se fait tous les 10cm de

profondeur les eacutechantillons seacutedimentologiques sont numeacuteroteacutes de N1 agrave N9 Les

seacutediments sont placeacutes immeacutediatement dans des sacs eacutetiqueteacutes

La partie superficielle du seacutediment est presque toujours alteacutereacutee et contamineacutee par les

couches en affleurements voisines Nous avons preacuteleveacute agrave des profondeurs suffisantes pour

obtenir des eacutechantillons frais

Un leveacute de coupe est neacutecessaire pour la datation et la compreacutehension de la succession

des deacutepocircts seacutedimentaires

III TRAITEMENT EN LABORATOIRE

Les seacutediments reacutecolteacutes sur terrain sont eacutetudieacutes au laboratoire pour avoir plus

d‟informations sur la taphonomie de la zone eacutetudieacutee

Les analyses granulomeacutetriques et morphoscopiques permettent d‟appliquer les

notions relatives agrave lalteacuteration au transport et au deacutepocirct des seacutediments

20

III1 Etude granulomeacutetrique

III11 Deacutefinition

L‟analyse granulomeacutetrique est l‟ensemble des opeacuterations permettant de deacuteterminer la

distribution des tailles des eacuteleacutements composant les eacutechantillons

L‟analyse granulomeacutetrique a pour objectifs de

- mesurer la taille des particules eacuteleacutementaires constituant les deacutepocircts (sables silt

etchellip) (Tableau 1)

- deacutefinir la freacutequence statistique des diffeacuterentes tailles des grains dans le seacutediment

- preacuteciser les conditions dynamiques du deacutepocirct et l‟environnement au cours de

laquelle la seacutedimentation a eu lieu

Tableau 1 Classification de Wenthworth

III12 Mateacuteriels utiliseacutes

- Seacuterie de tamis de mailles deacutecroissantes 5mm agrave 0063mm dans le but de reacutealiser

un classement des seacutediments en fonction de la taille des particules (Figure 11)

- Un mortier pour eacutecraser les seacutediments sans eacutecraser les grains

- Une balance eacutelectrique Mettler (Figure 12)

21

- Sachets pour chaque fraction

- Une machine agrave secousse de type AFNOR (Figure 13)

- Une loupe binoculaire

- Un microscope numeacuterique USB VEHO VMS-001 (Figure 14)

Figures 11 Seacuteries de tamis Figure 12 Balance eacutelectrique Mettler

Figure13 Tamiseuse eacutelectrique Figure 14 Microscope numeacuterique USB

VEHO VMS-001

III13 Caracteacuterisation des seacutediments

La caracteacuterisation des seacutediments se fait suivant les critegraveres dimensionnels et les indices

- le classement (Krumbein 1936) permet de faire un tri seacutelectif des particules dont

les formes et tailles sont lieacutees agrave l‟hydrodynamisme

- la symeacutetrie (Skeweness Folk amp Ward 1957) est positive s‟il y a preacutepondeacuterance

des eacuteleacutements grossiers neacutegative s‟il y a preacutepondeacuterance des grains fins

22

Figure 15 Exemples des courbes d‟eacutetalement positif etou neacutegatif d‟apregraves Skewness

III2 Calcul des paramegravetres granulomeacutetriques

La meacutethode d‟analyse granulomeacutetrique deacutepend de la nature des grains et de leur

taille

Les reacutesultats de cette analyse granulomeacutetrique (voir Annexe) se preacutesentent sous

diverses courbes

- courbes de freacutequences simples

- courbes de freacutequences cumuleacutees

Ces courbes permettent de deacuteterminer des paramegravetres caracteacuteristiques tels que

- les modes pour les courbes de freacutequences simples Le mode est la dimension

des grains correspondant au poids ou pourcentage maximum de tamisacirct

obtenu

- les quartiles pour les courbes de freacutequences cumuleacutees

III21 La meacutethode des quartiles

La meacutediane granulomeacutetrique et l‟indice de Tri (Trask 1932) sont deacutetermineacutes

graphiquement agrave partir des courbes cumulatives obtenues par les freacutequences des diffeacuterents

poids de refus cumuleacutes

Trask a appliqueacute au seacutediment laquo type sable

raquo la meacutethode des quartiles

23

Nous avons travailleacute avec des courbes progrades (eacuteleacutements fins agrave gauche) La taille des

vingt tamis est porteacutee sur l‟axe des abscisses et les pourcentages cumuleacutes de diffeacuterentes

fractions seacutedimentaires sont porteacutes sur l‟axe des ordonneacutees

1er

quartile Q1= point de la courbe ougrave 75 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de la

taille consideacutereacutee et 25 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

2egraveme

quartile Q2 = correspond aussi au diamegravetre moyen du grain du seacutediment C‟est la

meacutediane granulomeacutetrique point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave

celle de la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

3egraveme

quartile Q3 = point de la courbe ougrave 50 du mateacuteriel est de taille supeacuterieure agrave celle de

la taille consideacutereacutee et 50 de la taille infeacuterieure agrave cette taille consideacutereacutee

A partir des courbes cumulatives on peut visualiser les reacutesultats des quartiles et

calculer les diffeacuterents coefficients (A Vatan 1967) qui suivent

III22 Coefficient de mauvais triage So

Ce coefficient appeleacute Sorting index So ou Standard deacuteviation par PD Trask Il

exprime la constance ou l‟irreacutegulariteacute du niveau eacutenergeacutetique de l‟agent de transport

S0 = Indice de classement de Trask (1932) ou indice de tri (Sorting index)

119878119874 = 11987631198761

(119898119898) appreacutecie le degreacute de classement du seacutediment

Valeur de l‟indice So Degreacute de classement

S0 le 10 Seacutediment tregraves bien classeacute

10 lt S0 le 25 Seacutediment bien classeacute

25 lt S0 le 30 Seacutediment normalement classeacute

30 lt S0 le 40 Seacutediment mal classeacute

S0 ˃ 4 Seacutediment tregraves mal classeacute

Tableau 2 Classification des faciegraves seacutedimentaires en fonction du Sorting index selon

la meacutethode Ward et Folk (1957)

24

III23 Le coefficient drsquoasymeacutetrie A

119860 = 1198761 x 1198763

11987622

Ce coefficient indique la symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane

Si A = 1 le mode coiumlncide avec la meacutediane ce qui indique qu‟on a un deacutepocirct par excegraves

de charge ducirc agrave la diminution de la compeacutetence de l‟agent de transport

A 1 asymeacutetrie positive le classement est maximum du cocircteacute des particules fines

c‟est la caracteacuteristique du deacutepocirct en milieu calme

A 1 asymeacutetrie neacutegative le classement est maximum du cocircteacute grossier il s‟agit

d‟un deacutepocirct agiteacute c‟est-agrave-dire agrave forte eacutenergie

III3 Le tamisage de sables

Les seacutediments sont constitueacutes de particules des tailles tregraves diverses Le tamisage de

seacutediments facilite l‟estimation de leur granulomeacutetrie selon les classements deacutefinis ci-

dessus (Tableau 1 page 20) puis il faut peser les poids respectifs de chacune des classes

A partir de ces donneacutees on peut dresser un histogramme de la distribution par classe

ou une courbe de freacutequence cumuleacutee

Les eacutetapes suivies pour chaque seacutediment sont

- Reacuteduire les seacutediments dans le mortier sans eacutecraser les particules

- Peser 100 g d‟eacutechantillon sec

- Puis verser sur la colonne de Tamis (gt5 5 2 16 125 1 08 063 05 04

0315 025 02 016 0125 01 008 0075 0063 et lt0063mm) de la

seacuterie AFNOR

25

Remarque Le tamis est composeacute de trois seacuteries dont l‟ordre des ouvertures est

deacutecroissant

5mm agrave 0800mm (premiegravere seacuterie)

0630mm agrave 0200mm (deuxiegraveme seacuterie)

0160mm agrave 0063mm (troisiegraveme seacuterie)

- Passer au tamisage eacutelectrique (machine agrave secousse) de l‟eacutechantillon pendant une

dureacutee de 15mn pour chaque seacuterie Les refus successifs et l‟ultime tamisacirct sont

peseacutes sur une balance eacutelectrique de type Mettler le reacutesultat attendu est le poids et

non pas le nombre des grains de chaque classe dimensionnelle

- Verser le tamisacirct recueilli sur la deuxiegraveme seacuterie de tamis infeacuterieure et de mecircme

pour la troisiegraveme seacuterie de tamis

- Enfin on procegravede au pesage du tamisacirct de la derniegravere colonne de la troisiegraveme

seacuterie de tamis (0063)

Pour chaque eacutechantillon l‟opeacuteration dure environ 1h 30

Le refus constitue la partie des grains retenus dans un tamis Le refus cumuleacute

repreacutesente tous les grains bloqueacutes jusqu‟au tamis consideacutereacute (les grains du tamis consideacutereacute

avec les grains bloqueacutes dans les tamis de mailles supeacuterieures)

Le tamisacirct ou passant constitue la partie qui traverse le tamis Les masses

cumuleacutees des diffeacuterents refus sont exprimeacutees en pourcentage par rapport agrave la masse

initiale de l‟eacutechantillon du granulat

III4 Etude morphoscopique

Les eacutetudes microscopiques et morphoscopiques consistent agrave identifier la nature

lorigine et le degreacute dusure des particules seacutedimentaires

Les sables placeacutes dans un verre de montre sont observeacutes agrave la loupe binoculaire ou au

microscope agrave faible grossissement Puis il est examineacute au microscope numeacuterique Le

comptage des grains a eacuteteacute effectueacute sur 100 grains environ

26

La comparaison de sables avec la charte visuelle permet de connaicirctre lhistoire des

particules seacutedimentaires deacutetritiques

L‟examen des grains de quartz sous la loupe binoculaire (de grandissement de 5

fois agrave 80 fois) et au microscope numeacuterique permet de deacuteterminer la forme et l‟aspect

de la surface (exoscopie) afin de concevoir la nature de l‟agent de transport jusqu‟agrave

leur eacutevolution et d‟observer les marques dues au transport les traces du choc entre les

grains et les signes de dissolution dus agrave l‟alteacuteration

La forme l‟eacutetat de la surface et le degreacute d‟usure sont l‟enregistrement de

l‟histoire du transport des seacutediments

Figure16 Charte visuelle permettant l‟estimation de la spheacutericiteacute et de l‟eacutemousseacute des

graviers et des sables Selon Powers 1953

Ce classement tient compte de deux critegraveres

- la forme des grains c‟est-agrave-dire l‟eacutetude morphoscopique

- leur aspect de surface concernant l‟eacutetude exoscopique

On aboutit ainsi agrave quatre cateacutegories principales de grains

- les laquo Non-Useacutes raquo (dits laquo NU raquo)

- les laquo Emousseacutes-Luisants raquo (dits laquo EL raquo)

- les laquo Ronds-Mats Propres raquo (dits laquo RM raquo)

- les laquo Rond Mats Sals raquo (dits laquo RMS raquo)

27

Les grains laquo Non-Useacutes raquo

Les grains laquo NU raquo se caracteacuterisent par leur forme anguleuse que les cristaux soient

automorphes (cest-agrave-dire bien formeacutes) ou non Les arecirctes sont les parties saillantes des

grains c‟est-agrave-dire que les grains ne preacutesentent aucune trace de polissage ni

darrondissement Leur aspect de surface peut indiffeacuteremment ecirctre macirct ou luisant Ces

grains caracteacuterisent les aregravenes les transports dans des cours d‟eau douce sur de tregraves faibles

distances les deacutepocircts glaciaires etc

Les grains laquo Emousseacutes-Luisants raquo

Les laquo EL raquo preacutesentent une dominance d‟arecirctes arrondies et peuvent parfois acqueacuterir

la forme de sphegraveres presque parfaites Leur aspect de surface est toujours tregraves poli brillant

luisant agrave la loupe binoculaire Ils sont caracteacuteristiques de longs transports en milieux

aquatiques continentaux (riviegraveres fleuves) ou d‟eacutevolution en milieux marins (plateau

continental plages etc)

Les grains laquo Ronds-Mats propresraquo

Les laquo RM raquo comme leur nom l‟indique ont une morphologie geacuteneacuterale sub-spheacuterique

pouvant parfois atteindre celle d‟une sphegravere parfaite Leur aspect de surface est deacutepoli et

macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution en milieu eacuteolien (transport par le vent) et

essentiellement trouveacutes sur les dunes littorales et dans certains environnements

deacutesertiques

Les grains laquo Rond-Mats Sales raquo

Les laquo RMS raquo ont une forme ovoiumlde ou moins arrondie Leur aspect de surface est

toujours deacutepoli et macirct Ils sont caracteacuteristiques d‟une eacutevolution sur place et surtout dans

les creux les grains sont cimenteacutes par des ciments ferrugineux ou quartzeux

Par ailleurs l‟eacutemousseacute d‟un grain est exprimeacute par un indice qui deacutepend de

l‟angulariteacute plus ou importante de ces arecirctes

28

L‟indice de spheacutericiteacute influe sur le comportement des grains par rapport au fluide en

mouvement et sur les conditions de deacutepocirct Parmi toutes les formes possibles la sphegravere est

celle qui comporte la plus petite surface pour un volume donneacute Par conseacutequent le volume

et densiteacute eacutegaux une particule spheacuterique est abandonneacutee par le courant porteur plus tocirct

qu‟une autre et se deacutepose plus vite

L‟indice d‟eacutemousseacute donne une indication sur le degreacute d‟usure du grain Ce degreacute

d‟usure est sous la deacutependance de l‟agitation du milieu de seacutedimentation

Cependant l‟indice de spheacutericiteacute et d‟eacutemousseacute sont concomitants l‟une de l‟autre en

mecircme temps que la distance

III5 Etude mineacuteralogique

Les deacutepocircts seacutedimentaires de la zone eacutetudieacutee sont constitueacutes par des gregraves argileux

L‟observation des eacutechantillons seacutedimentologiques sous la loupe binoculaire permet de voir

qu‟ils sont formeacutes par des grains de quartz et des mineacuteraux argileux Ces seacutediments sont

aussi testeacutes par l‟acide HCl (10)

Cette meacutethode preacutesente un grand inteacuterecirct dans l‟interpreacutetation de l‟environnement du

deacutepocirct ancien

RESULTATS

29

TROISIEME PARTIE RESULTATS

I COUPE

La coupe que nous avons effectueacutee montre que les seacutediments sont formeacutes par des

gregraves argileux agrave grains fins agrave grossiers de couleur vert gris des gregraves de couleur rose lie de

vin et gris blanc de grains fins agrave grossiers et d‟argile jaune

Echelle 1cm = 5m

Coordonneacutees geacuteographiques S 15deg53516

E 046deg 34431

Leacutegende

Figure 17 Profil geacuteologique au niveau du site de Sauropode

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Banc greacuteseux

- Gregraves argileux agrave ossements du Sauropode de couleur vert gris - Banc greacuteseux

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rose

- Gregraves fins agrave grossier de couleur gris blanc friable (Simosuchus)

Banc greacuteseux

Gregraves fins agrave grossiers

Gregraves argileux

Site du Sauropode

- Argile jaune

- Argile jaune

- Gregraves fins agrave grossiers de couleur rouge lie de vin

F = Fossiles de Dinosaures

F

N S

179m

148m

174m

Argile

Ruisseau

30

La couche fossilifegravere est formeacutee par de gregraves argileux Ces deacutepocircts sont meubles peu

indureacutes alors ils sont faciles agrave eacuteroder ougrave les fossiles sont presque en surface

L‟eacutechantillonnage (N1 agrave N9) a eacuteteacute effectueacute dans ce gisement

Age Formation Membre Echantillon Coupe Description

lithologique

C

A

M

P

A

N

I

E

N

M

A

E

V

A

R

A

N

O

A

N

E

M

B

A

L

E

M

B

A

Echelle 1 cm = 01m

Leacutegende

F Fossiles de Dinosaures

Figure 18 Coupe lithologique du site de Sauropode

II GRANULOMETRIE

Les ossements sont localiseacutes dans les niveaux (N1 agrave N3) de gregraves argileux La majoriteacute

des seacutediments sont constitueacutes par des grains du quartz de diamegravetre compris entre 2mm agrave

0063mm

L‟eacutetude de grains permet d‟eacutevaluer les paramegravetres dans le tableau 2 page 23

Gregraves argileux

Coordonneacutees geacuteographiques

S 15deg53516

E 046deg 34431

Alt 174m

N9

N8

N7

N6

N5

N4

N3

N2

N1

F

- Gregraves argileux agrave grains fins agrave

grossiers de couleur vert gris

174m

1743m

1747m

175m

1749m

31

Les quartiles Q1 Q2 et Q3 ont servi au calcul des indices So et A sachant que A

repreacutesente le coefficient dbdquoasymeacutetrie ou coefficient de pente et So est l‟indice de

classement de Trask ou indice de tri

ECHANTILLON N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

Q1 0464 0328 0430 0459 0498 0359 0336 0659 0141

Q2 0587 0519 0559 0618 0580 0490 0527 0746 0448

Q3 0893 0846 0697 0948 0722 0765 0928 0786 0611

So = [Q3Q1]12

1387 1606 1273 1437 1104 1460 1662 1093 2081

A= [Q1 XQ3] Q2 2 1202 1032 0958 1139 1071 1145 1127 0930 0430

Tableau 3 Tableau des divers indices de caracteacuterisation des seacutediments

L‟indice de classement So varie de 1093 agrave 2081 Cet indice de classement est

compris entre (1 lt So le 25) Ainsi les seacutediments sont bien classeacutes

La valeur du coefficient d‟asymeacutetrie est subdiviseacutee en trois parties

- de N1 agrave N3 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont deacutecroissantes

(1202 ge A ge 0958) des positives agrave neacutegatives

- de N4 agrave N7 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont plus ou moins

constantes (ge 1)

- de N8 agrave N9 les valeurs du coefficient d‟asymeacutetrie A sont neacutegatives (˂1)

Courbes de freacutequences simples

Figure 19 Courbes de freacutequences simples des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences simples

N1

N2

N3

N4

N5

32

Figures 20 Courbes de freacutequences simples des niveaux 6 agrave 9

L‟eacutetude de la courbe de freacutequences simples (Figures 19 et 20) permet de regrouper

les eacutechantillons N1 agrave N9 en une cateacutegorie

Les courbes des eacutechantillons (N1 agrave N9) ont une tendance unimodale le mode

principal est 025

Elles preacutesentent une symeacutetrie par rapport agrave la meacutediane c‟est-agrave-dire qu‟on a un

deacutepocirct par excegraves de charge ducirc agrave la diminution du transport sauf pour la courbe de

freacutequence N9 qui montre une asymeacutetrie neacutegative (Figure 20) cela signifie que le

classement est maximum du coteacute grossier

Courbes de freacutequences cumuleacutees

Figure 21 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 1 agrave 5

02468

10121416

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

po

urc

enta

ge (

)

taille en (mm)

courbes de freacutequences simples

N6

N7

N8

N9

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N1

N2

N3

N4

N5

33

Figures 22 Courbes de freacutequences cumuleacutees des niveaux 6 agrave 9

Les courbes de freacutequences cumuleacutees (Figure 21 et 22) sont plus ou moins semblables

sauf pour les eacutechantillons N7 et N9 qui preacutesentent des pentes assez faibles

Les reacutesultats donneacutes par les courbes cumulatives des eacutechantillons preacuteleveacutes montrent

- une dispersion des grains de diamegravetre inferieur agrave 0063mm jusqu‟agrave 16mm

- une proportion importante des grains fins et des grains moyens selon la

classification granulomeacutetrique (Tableau 1 page 20)

III MORPHOSCOPIE

Lrsquoeacutetude morphoscopique des sables permet de distinguer plusieurs formes du grain

de quartz Quartz anguleux quartz sub-anguleux quartz sub-arrondi et quartz arrondi

(Figure 23)

L‟observation des grains du quartz a mis en eacutevidence la preacutesence de grains eacutemousseacutes

et luisants Elle montre aussi la preacutesence des traces du transport et de traces de chocs entre

eux

020406080

100120

lt0063 0075 01 016 025 04 063 1 16 5

Po

urc

enta

ge (

)

Taille en (mm)

Courbes de freacutequences cumuleacutees

N6

N7

N8

N9

34

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Figures 23 Diffeacuterentes formes des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le comptage des diffeacuterentes formes de grains du quartz dans chaque niveau (N1 agrave

N9) donne les reacutesultats suivants

Niveaux Qtz an Qtz s-an Qtz s-ar Qtz ar

N1 4 38 51 7

N2 7 42 49 2

N3 8 45 47 0

N4 3 37 52 8

N5 0 40 51 9

N6 0 38 57 5

N7 2 39 53 6

N8 4 53 40 3

N9 5 54 41 0

Leacutegende

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

Tableau 4 Morphoscopie des grains du quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Qtz an

Qtz s-an

Qtz s-ar

315 agrave 1000microm x 35

Qtz ar

35

Le comptage des grains permet de voir que les quartzs sub-arrondis sont les plus

abondants dans les seacutediments de la zone eacutetudieacute

Leacutegende

Figure 24 Proportion des formes de quartz dans les niveaux N1 agrave N9

Le tableau 4 et l‟histogramme (Figure 24) des diffeacuterentes formes de grains de quartz

dans les niveaux N1 agrave N9 montre que

- les quarts sub-arrondis ont une proportion de 40 agrave 57 avec une moyenne de

49 Ils sont les plus abondants

- les quartzs anguleux ont une proportion maximale de 8 avec une moyenne

366 Ils sont rares

IV MINERALOGIE

Les seacutediments preacuteleveacutes sur terrain sont testeacutes agrave l‟aide de l‟acide Chlorhydrique (HCl)

10 Le test est neacutegatif d‟ougrave l‟absence du carbonate

Le tamisage des eacutechantillons a permis de dire que 80 des grains sont constitueacutes par

de quartz le reste (20) est repreacutesenteacute par la fraction argileuse

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9

pro

po

rtio

n

Ndeg eacutehantillon

Qtz ar

Qtz s-ar

Qtz s-an

Qtz an

Qtz an quartz anguleux

Qtz s-an quartz sub-anguleux

Qtz s-ar quartz sub-arrondi

Qtz ar quartz arrondi

36

V ETUDE TAPHONOMIQUE

V1 Restes drsquoossements de Verteacutebreacutes

Les restes des ossements eacutetudieacutes sont de moyenne agrave grande taille Parmi les restes

osteacuteologiques notons le feacutemur le tibia la ceinture pectorale la ceinture pelvienne le

radius le cubitus les vertegravebres cervicales les cocirctes le carpe et le meacutetacarpe

Figure 25 Restes d‟ossements de Dinosaures

V2 Etat de conservation

Les ossements rencontreacutes dans le site eacutetudieacute sont plus ou moins conserveacutes

Le classement de ces restes osteacuteologiques est eacutetabli en fonction de leur eacutetat de

conservation (alteacuteration et deacuteteacuterioration)

V3 Abondance des fossiles dans le site

L‟abondance des ossements est remarquable dans le site ils appartiennent agrave l‟espegravece

de Rapetosaurus krausei

Figure 26 Reconstitution de squelette monteacute du Rapetosaurus krausei vue lateacuterale

gauche (Curry Rogers amp Forster 2006)

Vertegravebre cervicale

Tibia

10cm

Partie du cubitus

Partie de la vertegravebre cervicale

37

Rapetosaurus est un genre de dinosaure sauropode qui vivait agrave Madagascar entre 70

et 65 millions danneacutees agrave la fin de la peacuteriode geacuteologique du Creacutetaceacute Une unique espegravece

Rapetosaurus krausei a eacuteteacute identifieacutee Comme dautres sauropodes Rapetosaurus eacutetait un

herbivore quadrupegravede de taille environ de 15 megravetres (Curry Rogers amp Forster 2001)

Classification

Regravegne Animalia

Embranchement Chordata

Sous-embranchement Vertebrata

Classe Reptilia

Super-ordre Dinosauria

Sous-ordre Saurischia

Sous-ordre Sauropodomorpha

Clade Titanosauria

Clade Lithostrotia

Famille Nemegtosauridae

Genre Rapetosaurus

Espegravece krausei

V4 Couleur

Au moment de l‟excavation les fossiles sont encore pris dans les seacutediments Ils

preacutesentent une coloration brunacirctre (Figure 27)

Figure 27 Ossements du membre supeacuterieur de Dinosaures

10cm

Meacutetacarpe

Radius

Fracture

38

V5 Orientation des fossiles

L‟orientation des ossements dans le gisement varie selon leur forme et leur taille

- les os courts agrave tailles moyennes sont orienteacutes en direction NW-SE

- la majoriteacute des os longs agrave grandes tailles sont orienteacutes en direction NE-SW

Un tri seacutelectif est agrave noter suivant la dimension de chaque piegravece osteacuteologique les

ossements de grandes tailles (feacutemur tibia ceintures pelvienne et pectorale cotes radius et

cubitus) sont deacuteposeacutes au horizon supeacuterieur et les restes au-dessous (vertegravebres cervicales

carpe et meacutetacarpe)

Le carroyage consiste agrave mieux analyser et agrave mieux comprendre les pheacutenomegravenes ayant

participeacutes agrave la mise en place des fossiles

Les ossements plats (ceinture pelvienne) sont disperseacutes dans le gisement

Echelle 5cm = 1m

Leacutegende

Sens du courant agrave moyenne eacutenergie

Sens du courant agrave forte eacutenergie

Figure 28 Reacutepartition et orientation des ossements sur le site eacutetudieacute

B

A

1 2 3

N

39

L‟inventaire de la mesure de l‟orientation des ossements ainsi que le sens du courant

a permis de dire que la direction du courant est de SE-NW

Coordonneacutees

geacuteographiques

Ndeg Genre Ossements Formation Membres Date

S 15deg53516

E 46deg34436

1 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

2 Rapetosaurus Tibia Maevarano Anembalemba 070710

3 Rapetosaurus Radius Maevarano Anembalemba 070710

4 Rapetosaurus Cocircte Meavarano Anembalemba 080710

5 Rapetosaurus Cocircte Maevarano Anembalemba 080710

6 Rapetosaurus

Fragment du

cubitus

Maevarano Anembalemba 080710

13 110710

15 110710

7 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pelvienne

Maevarano Anembalemba 080710

10 090710

12 110710

14 110710

16 110710

8 Rapetosaurus Feacutemur Maevarano Anembalemba 090710

9 Rapetosaurus Fragment de la

ceinture pectorale

Maevarano Anembalemba 09010

11 Rapetosaurus Fragment de la

cocircte

Maevarano Anembalemba 090710

17 18

19 20

21 22

23et 24

Rapetosaurus Vertegravebres

cervicales

Maevarano Anembaemba 110710

25 Rapetosaurus Meacutetacarpe Maevarano Anembalemba 110710

26 Rapetosaurus Carpe Maevarano Anembalemba 110710

Tableau 5 Catalogage des fossiles rencontreacutes dans le site eacutetudieacute

40

V6 Deacuteformations des fossiles

Une fois enfoui dans les seacutediments un os peut subir des deacuteformations telles que

fragmentation etou usure fissure cassure marque et perforation

Fragmentation

Le mode de fractures est divers plusieurs cas ont eacuteteacute observeacutes les ossements de

grande taille se fracture et se fragmente facilement (cas du feacutemur du tibia des ceintures

pelvienne et pectorale des cocirctes des radius du cubitus) alors que les autres ossements

ont pu reacutesister (cas des vertegravebres cervicales de carpe et de meacutetacarpe)

Cassure

La cassure des ossements sont bien observeacutees dans le site eacutetudieacute En geacuteneacuteral les

fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens La cassure des ossements deacutepend du degreacute de leur

inclinaison

Usure

L‟usure des fossiles est peu remarquable sur la surface des ossements

Marques

La surface de certains restes d‟ossements preacutesente des marques laisseacutees par les

insectes et ces traces d‟organismes sont bien preacuteserveacutees

Par ailleurs la surcharge des deacutepocircts au-dessus des ossements et les figures de charges

au niveau du gisement peuvent provoquer aussi des deacuteformations telles que fissure

fracture et cassure

INTERPRETATIONS

41

QUATRIEME PARTIE INTERPRETATIONS

I INTERPRETATIONS SEDIMENTOLOGIQUES

I1 Etude seacutedimentologique

Les deacutepocircts sont constitueacutes par des gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 du

Membre Anembalemba Ces deacutepocircts sont riches en ossements de Dinosaures et d‟autres

Reptiles

I11 Etude granulomeacutetrique

I111 Courbes de freacutequences simples

L‟eacutetude granulomeacutetrique des eacutechantillons preacuteleveacutes a permis de deacuteterminer la

dominance de grains fins agrave moyens de la classe des areacutenites (Tableau 1) La taille de

grains deacutepend de la puissance et du dynamisme de la force du courant Le classement

granulomeacutetrique permet d‟estimer l‟importance des actions du tri au cours du transport et

du deacutepocirct (Chamley H 2000)

Les courbes granulomeacutetriques des niveaux du site (N1 agrave N9) montrent une tendance

unimodale plus ou moins similaires ougrave les grains appartiennent toujours agrave la classe des

areacutenites L‟analyse de ces courbes granulomeacutetriques permet de dire qu‟une nouvelle

reprise de la force du courant a donneacutee naissance un deacutepocirct de sables leacutegegraverement grossiers

(05 agrave 1mm)

Les courbes de freacutequences simples des niveaux N1 agrave N8 sont relativement en forme

de cloche ce qui indique que les grains sont distribueacutes de faccedilon normale Alors que la

courbe N9 preacutesente une asymeacutetrie neacutegative c‟est-agrave-dire qu‟il y a preacutepondeacuterance des grains

grossiers dans le milieu agrave forte eacutenergie

I112 Courbes cumulatives

Les courbes cumulatives des seacutediments ont la forme dbdquoun S coucheacute avec une pente

assez faible bien redresseacutee et reacuteguliegravere Les dimensions des grains de sables sont

42

semblablement eacutegales Il sbdquoagit de sables bien classeacutes (classe des areacutenites) dans un milieu

peu agiteacute La dispersion de grains est normale

La proportion importante de grains fins agrave moyens montre que les deacutepocircts ont eu lieu

dans un milieu de moyenne agrave faible eacutenergie

I113 Les indices granulomeacutetriques

Les valeurs de classement de l‟indice So sont comprises entre 1 agrave 25 Cela signifie

que les seacutediments sont bien classeacutes avec des valeurs significatives (1093 agrave 2081) Ces

valeurs montrent que les sables deacuteposeacutes sont distribueacutes normalement

En geacuteneacuteral la valeur du coefficient d‟asymeacutetrie A est positive Il y a dominance des

grains fins indiquant un milieu calme Tandis que l‟asymeacutetrie neacutegative (N3 N8 et N9)

montre que les grains sont abondants du cocircteacute grossier qui marque un milieu agiteacute

Tous ceux-ci montrent qu‟il preacutesente une variation des forces du courant dans ce site

fossilifegravere Au deacutebut la valeur d‟asymeacutetrie A est deacutecroissante (N1 agrave N2) mais elle tend

vers 1 le transport du seacutediment est dans le milieu faible agrave moyenne eacutenergie puis elle

devient neacutegative (0958) dans le niveau N3 qui marque le deacutepocirct agiteacute agrave forte eacutenergie Dans

les niveaux N4 agrave N7 cette valeur est fluctuante (oscillante) mais positive cela traduit une

faible agrave moyenne eacutenergie Enfin dans les niveaux N8 agrave N9 la valeur du coefficient

d‟asymeacutetrie est neacutegative (˂1) qui montre l‟augmentation des forces du courant La

variation de ces valeurs teacutemoigne la preacutesence d‟une pente assez faible pendant le transport

des seacutediments

I2 Morphoscopie

Les eacutetudes ont eacuteteacute effectueacutees sur des grains fins agrave moyens La dimension

granulomeacutetrique varie entre 0315 et 1mm

En geacuteneacuteral l‟aspect de la surface des grains est luisant c‟est-agrave-dire que le transport

des seacutediments se fait par l‟eau L‟abondance des grains du quartz nous informe la preacutesence

d‟apport deacutetritique provenant du milieu environnant (Miall 1978)

43

Les grains de quartz sub-anguleux et sub-arrondis sont les plus abondants dans les

seacutediments Ces formes expliquent que le transport des seacutediments par de l‟eau sur une

distance peu eacuteloigneacutee (Petit-John 1957)

Les tailles de grains sont relativement petites c‟est-dire que l‟eacutenergie de transport est

moyenne agrave faible Lors de ce transport

Les grains de quartz montrent des traces du choc visible au microscope numeacuterique

qui teacutemoignent du transport et des chocs intergranulaires La preacutesence d‟un ciment

ferrugineux sur quelques grains montre le deacutebut d‟une lateacuterisation

I3 Mineacuteralogie

Le test des eacutechantillons (N1 agrave N9) agrave l‟aide de l‟acide chlorhydrique montre l‟absence

de carbonate dans les seacutediments cela signifie que les seacutediments sont essentiellement

constitueacutes par des deacutepocircts continentaux

Les argiles constituent 20 des seacutediments dans le site eacutetudieacute La preacutesence de ces

argiles traduit un deacutepocirct par deacutecantation (par excegraves de charge ducirc agrave la diminution de la

compeacutetence de l‟agent de transport)

I4 Conclusion partielle

L‟eacutetude seacutedimentologique des grains de sables a permis de distinguer que les

seacutediments sont distribueacutes normalement avec un indice de classement So compris entre 1 agrave

25 Il est interpreacuteteacute comme des seacutediments bien classeacutes L‟intensiteacute des agents du transport

des seacutediments est de faible agrave forte

Les grains de quartz sont eacutemousseacutes luisants qui traduisent l‟importance du transport

fluviatile L‟abondance des quartzs sub-anguleux et sub-arrondis indique un transport sur

une distance moins longue

44

II CARACTERISTIQUE TAPHONOMIQUE

II1 Taphonomie

La taphonomie est la discipline de la paleacuteontologie qui eacutetudie tous les processus qui

interviennent apregraves la mort d‟un organisme jusqu‟agrave sa fossilisation ainsi que la formation

des gisements fossilifegraveres

Plusieurs facteurs interviennent dans l‟eacutetude taphonomique des restes d‟ossements

tels que

- Les processus physiques eacuterosion meacutecanique transport par l‟eau et fragmentation

- Les processus chimiques oxydation ou reacuteduction du milieu

- Les actions biologiques qui interviennent apregraves la mort de l‟animal jusqu‟agrave son

enfouissement deacutefinitif

Cette eacutetude consiste agrave deacuteterminer les formes les positions et les orientations des

fossiles contenus dans une couche de gregraves-argileux fins agrave grossiers des roches

seacutedimentaires de maniegravere que les ossements sont fossiliseacutes sur place ou transporteacutes

L‟eacutetude des ossements sur le site s‟avegravere important pour connaicirctre la taille relative

des fossiles transporteacutes l‟abondance des organismes fossiliseacutes et les transformations des

piegraveces osteacuteologiques pendant l‟enfouissement D‟apregraves Prucca A 2007 trois points sont

tregraves importants tels que

- profils squelettiques releveacutes sur ce site

- importance de la concentration osseuse

- eacutetat des restes (fragmentation cassure usure et perforation)

II2 Taille de restes

La taille de restes des eacuteleacutements osseux est importante pour eacutetablir l‟approche

taphonomique entre les diffeacuterents niveaux eacutetudieacutes Du point de vue seacutedimentologique tous

les niveaux sont plus ou moins identiques influant ainsi sur la composition faunistique de

Dinosaures et l‟hydrodynamisme du milieu (Voorhies 1969 Dodson et al1975) dans

notre eacutetude les seacutediments sont constitueacutes par des grains fins agrave grossiers (une proportion

45

importante des grains fins agrave moyens) et les eacuteleacutements squelettiques du Sauropode sont de

moyenne agrave grande taille ainsi les ossements fossiles ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves

leur mort

II3 Abondance des fossiles dans le gisement

Les gisements fossilifegraveres dans la reacutegion de Berivotra sont extraordinaires Les

fossiles des Verteacutebreacutes sont tregraves abondants et bien conserveacutes Les fossiles de Verteacutebreacutes sont

riches dans le membre Anembalemba (Formation de Maevarano) surtout dans les deacutepocircts

gregraves-argileux qui correspondent au Faciegraves 2 (Rogers et al 2000)

Le site d‟eacutetude ougrave nous avons effectueacutes notre travail ne renferme qu‟une seule

espegravece l‟espegravece Rapetosaurus krausei

La concentration des ossements fossiles est bien marqueacutee sur le site eacutetudieacute

L‟accumulation d‟ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus des

tailles diffeacuterentes

Enfin l‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population

constitueacutee d‟une seule espegravece

Au Creacutetaceacute Supeacuterieur la reacutegion a eacuteteacute aussi victime d‟une grande inondation

accompagneacutee de flots de boues laiteuses et de sables (Krause et Rogers2007) Apregraves il y

a changement brutale du climat qui devient chaud et sec entraicircnant ainsi l‟assegravechement du

fleuve d‟ougrave le fort taux de mortaliteacute des animaux dans cette reacutegion tels que les

Dinosaures les Crocodiles les Serpents les Amphibiens les Poissons et mecircme les

Oiseaux

D‟autres facteurs aussi peuvent intervenir agrave cette mortaliteacute

- une deacuteshydratation irreacuteversible due agrave une grande chaleur

- une malnutrition par la disparition des substances neacutecessaires pour les nourrir

- un empoisonnement provoqueacute par des algues toxiques qui abondent dans l‟eau

stagnante

46

II4 Correacutelation entre seacutedimentologie et restes drsquoossements

L‟analyse granulomeacutetrique teacutemoigne que les deacutepocircts sont constitueacutes par des grains

fins agrave grossiers mais il y a preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens qui sont favorables agrave la

conservation d‟ossements de Verteacutebreacutes

L‟analyse morphoscopique montre que les sables ainsi transporteacutes preacutesentent des

traces de polissage et des traces de chocs entre eux (Figure 23page 34)

Les tris seacutelectifs des ossements la fragmentation et la dispersion de la ceinture

pelvienne sur toute la zone et la concentration des divers eacuteleacutements squelettiques dans ce

site montrent la preacutesence de transport

D‟apregraves les reacutesultats du carroyage

- l‟une des portions de la ceinture pelvienne a eacuteteacute trouveacutee dans la zone numeacutero 1A et

les autres dans les zones 3A et 3B

- le feacutemur la ceinture pelvienne les cocirctes le radius et meacutetacarpe sont concentreacutes

dans la zone numeacutero 1A

Le transport constitue le facteur primordial de la concentration de la redistribution et

de la seacutelection des restes fossiles

II5 Orientation des fossiles

Les ossements du site sont de moyenne agrave grande taille Il est important de consideacuterer

l‟orientation de chaque piegravece osteacuteologique dans le gisement Cette orientation a eacuteteacute

mesureacutee agrave l‟aide d‟une boussole pendant la fouille Le deacutenombrement de la mesure est

indispensable pour la deacutetermination de la direction du courant

Le deacuteplacement des fossiles dans leur gisement est en fonction de leur taille et de leur

forme

D‟apregraves les reacutesultats il y a deux directions preacutefeacuterentielles des ossements

- les os courts agrave tailles relativement moyennes sont geacuteneacuteralement orienteacutes vers la

direction NW-SE de mecircme que le coefficient d‟asymeacutetrie est de 1032 signifie que

l‟intensiteacute des agents de transport des fossiles est moyenne Dans ce cas le sens du

47

courant suit la direction SE-NW de la partie deacuteveloppeacutee des ossements Si

l‟eacutenergie de traction est insuffisante les ossements sont deacuteposeacutes

- les os longs agrave grande taille sont orienteacutes en moyennes vers la direction NE-SW le

coefficient d‟asymeacutetrie est neacutegatif (˂ 1) cela signifie que l‟eacutenergie du transport est

forte d‟ougrave les sens du courant est perpendiculaire agrave la direction des ossements de

SE-NW Ainsi lorsque l‟agent de transport n‟a plus assez d‟eacutenergie pour

transporter l‟ossement celui-ci se deacutepose (Figure 28)

En reacutesumeacute l‟orientation preacutefeacuterentielle des courants suit la direction SE-NW Ceci

indique que le sens d‟eacutecoulement des eaux suit la direction SE-NW Il s‟agit du courant

unidirectionnel

II6 Emplacement des fossiles

Les ossements de Dinosaures rencontreacutes dans la zone d‟eacutetude sont-ils fossiliseacutes sur

place (autochtone) ou transporteacutes (allochtone) ou entre les deux (parautochtone) c‟est-agrave-

dire un leacuteger deacuteplacement

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est-agrave-dire para-

autochtonie Ces ossements sont concentreacutes dans un mecircme endroit mais les tris seacutelectifs

entre les piegraveces osteacuteologiques sont bien observeacutes Un leacuteger deacuteplacement par rapport agrave leur

emplacement initial a eu lieu ceci est ducirc d‟une part agrave la taille de l‟animal et d‟autre part

au dynamisme du milieu

Ainsi donc le transport de fossiles est en fonction de leur taille de leur forme de leur

poids et eacutegalement de la force du courant de l‟eau

II7 Meacutecanisme de fossilisation et de formation de gisement

Apregraves leur mort les eacuteleacutements squelettiques des organismes sont deacutetruits ou enfouis

dans les seacutediments et peuvent se fossiliser

D‟apregraves l‟eacutetude de l‟orientation des fossiles nous avons pu constater que le milieu est

plus ou moins agiteacute ce qui signifie que l‟eacutenergie de transport est forte agrave faible Ceci est

teacutemoigneacute de la preacutesence des deacutepocircts de gregraves-argileux Les particules fines (argiles) sont

deacuteposeacutees par deacutecantation lorsque l‟eacutenergie de transport est tregraves faible agrave nulle alors que les

grains grossiers (sables) sont accumuleacutes suivant l‟augmentation de la force du courant de

48

retour (courant unidirectionnel) par meacutecanisme de graviteacute et par vannage de ces eacuteleacutements

d‟ougrave ils s‟enfoncent dans la boue (seacutediment mou) peu matureacutee

II71 Echanges internes et circonstances agissants sur eux

Les eacuteleacutements squelettiques s‟enfoncent rapidement dans le seacutediment mou

L‟abondance des grains fins agrave moyens dans les seacutediments montre que les eacutechanges d‟eaux

interstitielles sont faibles car la porositeacute des seacutediments est petite

La preacutesence des argiles (imbibeacutees l‟eau agrave l‟inteacuterieur du seacutediment) empecircche les

eacutechanges d‟oxygegravene agrave l‟air libre

En reacutesumeacute les conditions optimales pour la fossilisation des ossements sont atteintes

Ainsi les eacuteleacutements squelettiques sont conserveacutes

II72 Echanges externes ou Diagenegraveses

Apregraves l‟enfouissement les restes du Sauropode subissent des transformations lentes

et progressives par des eacutechanges de substances Au moment de la fossilisation des

ossements les eacutechanges de substances entre le seacutediment encaissant et les ossements sont

faibles (porositeacute faible) L‟ensemble de ces reacuteactions aboutissent agrave un remplacement

progressif de substances organiques par de substances mineacuterales (mineacuteralisation ou

recristallisation)

II73 Deacuteformations des couches

Pendant la fossilisation les ossements accumulent des gaz L‟expulsion des gaz et

d‟eaux contenues dans le seacutediment lors de la compaction entraicircnent les deacuteformations de

deux couches superposeacutees D‟apregraves la coupe lithologique la couche inferieure est moins

plastique que la couche (hydroplastique) supeacuterieure contenant les fossiles d‟ougrave la couche

encaissante des fossiles s‟enfonce dans le niveau sous-jacent Le changement des

structures est ducirc aux effets de la superposition de deux couches de plasticiteacute diffeacuterente

(figure de charge)

Ce changement de structures des couches peut ecirctre agrave l‟origine des deacuteformations des

ossements

49

II74 Deacuteformations des fossiles

Le changement des structures entres les deux couches provoque la deacuteviation de la

direction des ossements et l‟inclinaison de chaque piegravece osteacuteologique

En geacuteneacuteral les fossiles sont inclineacutes vers le mecircme sens et la mecircme zone La cassure

et la fracture des ossements deacutependent des degreacutes de leur inclinaison

- si l‟angle de l‟inclinaison est fort certains ossements preacutesentent des cassures

(Figure 29)

- si l‟angle de l‟inclinaison est faible la fracture de l‟os est bien observeacutee

(Figure 27)

Les restes osteacuteologiques dans le gisement montrent aussi des fissures et des

fragmentations Ces deacutegradations sont dues agrave diverses causes

- l‟abondance des seacutediments qui se deacuteposent en mecircme temps que les cadavres

entraicircne la fissuration et la fragmentation des ossements au cours de leur

fossilisation

Figure 29 Feacutemur du Rapetosaurus krausei

- la fragmentation et la dispersion de la ceinture pelvienne sont causeacutees par la

violence du courant de l‟eau car l‟ossement est aplati

Trace drsquoorganisme

Feacutemur

Cassure

10cm

50

- les eacuteleacutements chimiques contenus dans les seacutediments provoquent la fragmentation

sous forme de craquelure c‟est-agrave-dire une sorte de desquamation de la surface de

l‟ossement (Figure 27)

- l‟action des preacutedateurs s‟avegravere aussi importante comme les insectes qui ont laisseacute

des marques sur la surface des ossements (Figure 30)

Figure 30 Marque sur la surface d‟ossement

Les seacutediments argileux sont favorables agrave la bioturbation Le deacuteplacement de la boue

en forte concentration de particules dans l‟eau constitue le courant de turbiditeacute Lorsque

les actions hydrodynamiques interviennent peu les particules fines se deacutecantent tregraves

lentement et preacuteservent des traces d‟organismes agrave la surface de substratum cette

preacuteservation teacutemoigne alors d‟une vitesse d‟eacutecoulement faible et de l‟autochtonie des

fossiles

En conclusion la concentration dossements dans le site d‟eacutetude aurait eu lieu

pendant une peacuteriode de grande inondation Cette inondation entraicircne la mort d‟un grand

nombre d‟organismes parmi lesquels les Dinosaures eacutetaient les plus atteints agrave cause de

leur taille gigantesque L‟existence des tris des distributions et des marques sur la surface

des ossements teacutemoignent de la preacutesence d‟un transport non loin de l‟emplacement initial

(lieu ou l‟animal meurt) Il s‟agit ici d‟une parautochtonie Les marques peuvent reacutesulter

aussi d‟une action biologique intense (bioturbation) dans le seacutediment

Marque

10cm

Radius

Partie de la vertegravebre

pelvienne

Fissure

51

L‟augmentation du niveau de l‟eau (inondation) provoque l‟accroissement de

l‟espace d‟accommodation ce dernier favorise l‟augmentation rapide des deacutepocircts par

l‟acceacuteleacuteration de subsidence (compaction)

III PALEOENVIRONNEMENT

La preacutesence de domaines paleacuteogeacuteographiques diffeacuterents et la multipliciteacute des

biotopes neacutecessitent une analyse fine du milieu Les fossiles et les seacutediments constituent des

bons indicateurs du milieu de deacutepocircts La deacutetermination du milieu est baseacutee sur la nature et

les caractegraveres des seacutediments et de leurs constituants

La reconstitution de l‟environnement du milieu d‟eacutetude est ici faite agrave partir de l‟eacutetude

taphonomique des ossements de Sauropodes Les seacutediments ont eacuteteacute deacuteposeacutes par des

courants sous une grande tranche d‟eau Les lits greacuteso-argileux sombres et peu eacutepais ont

eacuteteacute installeacutes pendant des peacuteriodes de l‟inondation par des courants de faible agrave forte eacutenergie

La zone eacutetudieacutee repreacutesente un environnement particulier qui reflegravete l‟influence d‟un genre

du cataclysme naturel sur une configuration continentale (Signor 1985) La preacutesence de

Dinosaures dans cette reacutegion nous indique que le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop

chaud ni trop humide (Krause et al 2007)

CONCLUSION

52

CINQUIEME PARTIE CONCLUSION

CONCLUSION

Les deacutepocircts constitueacutes par des gregraves argileux du site eacutetudieacute indiquent qu‟ils

appartiennent au Faciegraves 2 du membre Anembalemba

L‟analyse granulomeacutetrique des seacutediments montre qu‟ils appartiennent agrave la classe des

areacutenites de sables bien classeacutes dans un milieu peu agiteacute de moyenne agrave faible eacutenergie et les

forces du courant oscillantes sont de faible agrave moyenne puis forte eacutenergie sur une pente

assez faible La preacutepondeacuterance des grains fins agrave moyens avec des particules argileuses

dans les seacutediments permet aussi de conclure qu‟ils sont favorables agrave la conservation des

ossements

La morphoscopie des sables est caracteacuteriseacutee par l‟abondance des quartzs sub-

anguleux et sub-arrondis c‟est-agrave-dire eacutemousseacutes-luisants Elle indique que les seacutediments

sont transporteacutes dans un milieu aqueux sur une distance peu eacuteloigneacutee

Les fossiles preacutesentent une position entre autochtonie et allochtonie c‟est la

parautochtonie c‟est-agrave-dire un leacuteger deacuteplacement des eacuteleacutements squelettiques apregraves la mort

L‟eacutetude taphonomique des Reptiles dinosauriens du membre Anembalemba

(Formation de Maevarano) du Bassin de Mahajanga a permis de caracteacuteriser la

taphocoenose (assemblage d‟animaux enfouis vivants lagrave ougrave ils ont veacutecu autochtone) et la

thanatocoenose (assemblage d‟animaux post-mortem dont certains sont autochtones et

d‟autres sont allochtones) de la zone d‟eacutetude

La concentration des ossements est bien marqueacutee sur le site L‟accumulation des

ossements sur le gisement fossilifegravere reflegravete l‟image des individus de tailles diffeacuterentes

L‟entassement peut deacuteriver de loccupation dun lieu par une population constitueacutee d‟une

seule espegravece

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique du site eacutevoque une grande

inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur La zone eacutetudieacutee

repreacutesente un environnement particulier qui suppose l‟influence d‟un cataclysme naturel

(une grande inondation) A cette eacutepoque le climat est subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud

ni trop humide

53

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57

ANNEXE Reacutesultats des analyses granulomeacutetriques des eacutechantillons preacuteleveacutes sur le site

TC Tamisacirct cumuleacute

T Tamisacirct en

Ndeg ECH Numeacutero des eacutechantillons

Ndeg ECH

TAMISAT OUVERTURE DU TAMIS EN MILLIMETRE

˂0063 0063 0075 008 01 0125 016 02 025 04 0315 05 063 08 1 125 16 2 5 ˃5

1 T C 64 838 858 1183 1598 2402 3112 4388 5763 6937 7863 8608 9142 9498 9726 9856 9906 991 991 991

T 64 198 02 325 415 804 71 1276 1375 1174 926 745 534 356 228 13 05 004 0 0

2 T C 596 831 856 1099 1483 2172 3066 4233 5576 6641 7533 8331 8981 9321 9617 9792 9842 9862 9862 9862

T 596 235 025 243 384 689 894 1167 1343 1065 892 798 65 34 296 175 05 02 0 0

3 T C 678 912 935 1233 1647 2212 3077 4342 5716 6892 722 8555 9152 9467 9707 9827 9882 9894 9894 9894

T 678 234 023 298 414 565 865 1265 1374 1176 928 735 597 315 24 12 055 012 0 0

4 T C 554 754 779 1109 1683 2428 334 4455 5753 6925 785 86 9185 9515 9735 9855 9895 99 99 99

T 554 2 025 33 574 745 912 1115 1298 1172 925 75 585 33 22 12 04 005 0 0

5 T C 545 718 738 108 1545 2701 3185 4395 5715 7011 7834 8588 9173 9513 9733 9853 9893 9898 9898 9898

T 545 173 02 342 465 656 984 121 132 1296 823 754 585 34 22 12 04 005 0 0

6 T C 671 875 9 1218 1692 2277 3088 4234 5608 6882 7694 8478 9054 9366 9614 9779 9839 9869 9869 9869

T 671 204 025 318 474 585 811 1146 1374 1274 812 784 576 312 248 165 06 03 0 0

7 T C 765 1129 1154 1669 2404 333 4328 5623 6819 7714 8334 8858 9263 9557 973 9842 9876 9881 9881 9881

T 765 364 025 515 735 926 998 1295 1196 895 62 524 405 294 173 112 034 005 0 0

8 T C 625 823 858 1104 1499 2234 3338 4605 5921 7119 7964 8607 9141 9464 9682 9807 9862 9877 9877 9877

T 625 198 035 246 395 735 1104 1267 1316 1198 845 643 534 323 218 125 055 015 0 0

9 T C 575 68 712 1509 2444 3442 432 5504 6579 7443 8151 8733 9198 9491 9706 9811 9841 9841 9841 9841

T 575 105 032 797 935 998 878 1184 1075 864 708 582 465 293 215 105 03 0 0 0

58

PLANCHES Illustration des ossements du Rapetosaurus

krausei

Figure 31 Ceinture pectorale Figure 32 Ceinture pelvienne

Figure 33 Radius et des cocirctes Figure 34 Vertegravebre cervicale et partie

de la ceinture pelvienne

10 cm 10cm

10cm 10cm

59

Figure 35 Carpe Figure 36 Vertegravebre cervicale

Figure 37 Radius cocirctes et vertegravebre cervicale

10cm

10cm

NOM ANDRIANJAFISOA

Preacutenom Maminiaina Rodin

E-mail mamrodinymailcom

Titre Taphonomie du site Rapetosaurus krausei de la reacutegion de Berivotra

(Bassin de Mahajanga)

Encadreur Dr RAHANTARISOA Lydia

Reacutesumeacute

La seacutedimentologie appliqueacutee agrave l‟eacutetude taphonomique des Sauropodes de la reacutegion de

Berivotra dans le Bassin de Mahajanga a permis de mieux comprendre les processus qui ont

abouti agrave la formation des gisements fossilifegraveres L‟abondance de Verteacutebreacutes fossiles dans le

Faciegraves 2 (constitueacute par des gregraves argileux) du Membre Anembalemba (Formation de

Maevarano) surtout de Dinosaures bien conserveacutes explique l‟environnement du milieu

Les reacutesultats montrent que les ossements de Dinosaures sont autochtones au deacutepart puis une

grande inondation est venue et ces restes osteacuteologiques ont subi un leacuteger deacuteplacement apregraves la

mort jusqu‟agrave leur fossilisation c‟est-agrave-dire allochtones ou parautochtones L‟analyse

morphoscopique des sables confirme la preacutesence du transport marqueacutee par l‟abondance des

grains de quartz sub-arrondis et l‟aspect luisant montre le transport par l‟eau

Du point de vue paleacuteoeacutecologique l‟eacutetude taphonomique des Dinosaures Sauropodes eacutevoque

une grande inondation qui a affecteacute le Bassin de Mahajanga au Creacutetaceacute Supeacuterieur A cette

eacutepoque le climat eacutetait subtropical c‟est-agrave-dire ni trop chaud ni trop humide

Mots cleacutes Taphonomie ndash Seacutedimentologie ndashPaleacuteoenvironnement ndash Berivotra ndash Membre

Anembalemba

Abstract

Sedimentology applied to the Sauropods taphonomic study of Berivotra Region in Mahajanga

Basin has led to a better understanding of the processes that led to the formation of fossil

deposits The abundance of Vertebrate fossils in Facies2 (consisting of clay-sandstone) of

Anembalemba Member (Maevarano Formation) especially Dinosaurs well preserved due the

workplace environment

The results show that dinosaur‟s bones are initially autochthonous followed by a great

flooder the osteological remains have undergone a slight shift after death until fossilization is

to say a allochthonous or parautochthonous The morphoscopic analysis confirms the

presence of sand marking transport abundance of sub-rounded grains and shiny appearance

shows the water transport

The paleoecological perspective the taphonomic study of Sauropods dinosaurs suggests a

great flood that affecting the Mahajanga Basin during Late Cretaceous At this time the

climate was subtropical it is neither too hot nor too humid

Keywords Taphonomy ndash Sedimentology ndash Paleoenvironment ndash Berivotra ndash Anembalemba

Member

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