PALEOENVIRONNEMENTS LITTORAUX ET MARINS
P. GIRESSE let L. LE RIBAULT 2
(Résumé de : Contribution de l'étude exoscopique des quartzàla reconstitution paléogéographique des der-niers épisodes du Quaternaire littoral du Congo. Quater-nary Research (1981),15,86-100).
La morphologie classique permet, dans plusieurs cas, de reconnaître un sable glaciaire, fluvio-glaciaire, marin, transporté en milieu aquatique ou éolisé, Mais, le seul examenàla loupe binoculaire ne peut permettre de déce-ler des traces de choc ou d'action chimique de très petite taille qui constituent les indices d'évolutions embryon-naires. L'intérêt de l'examen exoscopique au microscope électronique à balayage est d'observer les traces des actions des facteursàla fois mécaniques et chimiques qui s'exercent sur les quartz pendant leur séjour en un milieu donné. L'examen simultané de ces traces et de leur rela-tion avec le relief des grains (arêtes, faces planes et dépressions) permet de caractériser les quartz d'altérite, torrentiels, fluviatiles, intertidaux* infratidaux*, deltaï-ques, éoliens, désertiques et de différencier certains hori-zons pédologiques. (1)
Ici, la méthode d'observation exoscopique des grains de quartz au microscope électroniqueà balayage a per-mis, dans de nombreux cas, d'observer les empreintes des derniers épisodes paléogéographiques du Quaternaire de la région. Cette méthode pennet de vérifier les conclu-sions ou les hypothèses avancées grâce à d'autres approches analytiques (voir Giresse et Kouyoumontzakis, p. 106 de cet ouvrage). Sur le littoral du Congo, le plus souvent, la superposition des empreintes notées dans un même sable illustre le caractère composite d'un dépôt qui résulte de remaniements de fréquence et d'intensité variables. En particulier, les paléorivages sont les sites où, en fonction des mouvements eustatiques*, les évolu-tions de l'environnement peuvent être suivies avec préci-sion (fig. 1).
Les phases transgressives permettent de suivre plu-sieurs successions: passage du milieu éolien au milieu lagunaire ou encore estuarien, du milieu fluviatile au milieu deltaïque et du milieu deltaïque au milieu intertidal*, voire infratidal.
Les phases régressives présentent des exemples de passage du milieu marin au saumâtre et, enfin, à
l'exon-dation avec diagénèse pédogénétique ou déflation éolienne ; dans certains cas, on observe le passage du milieu littoral au milieu fluviatile franc.
Il faut souligner l'importance des phénomènes de silicification qui interviennent selon plusieurs échelles de durée d'émersion : quelques heures dans le domaine intertidal, quelques jours dans les zones abritées du delta. plusieurs mois dans les bordures de lagune ou plusieurs années dans les secteurs exondés et exposés à la pédogénèse. Ces silicifications semblent avoir été particulièrement développées pendant la dernière régression de 1800 ans B.P. où d'abondantes cristallisa-tions silicieuses de nature lacustre ou pédogénétique sont observées. Dans les dépôts lagunaires récents, la surface des grains imnwbilisés est parsemée de petits amas siliceux indiquant un milieu faiblement sursaturé en silice.
La phase de silicification voisine de 18000 ans B.P.
coïncide avec une nette aridification du climat tropical dont les témoins sont inconnus aujourd'hui : accumula-tions de dunes, cristallisaaccumula-tions de gypse dans les lagunes ou encore quartz automorphes* de néogenèse comme dans la lagune Fernan-Vaz (Gabon).
L'hypothèse d'une évolution actuelle vers une ten-dance climatique plus aride repose sur des observations du paysage (recul du boisement de certains plateaux ou de certaines forêts galeries, régression des mangroves) ou de la nature de la sédimentation océanique (ralentisse-ment de la sédi(ralentisse-mentation, intensification des courants ascendants). Par contre, ce début d'évolution ne se traduit pas, pour l'instant, par les minéralisations assez abon-dantes de silice et de gypse connuesà 18000 ans B. P.
1. Professeur de Géologie, Laboratoire de Recherches en Sédimentolo-gie Marine, Université de Perpignan, Avenue de Villeneuve, 66025 Perpignan, France.
2. Sédimentologue, Centre d'Application et de Recherche en Microsco-pie Electronique, 6 rue du Maréchal Foch, 33260 La Teste de Buch, France.
(1) L'exoscopie des quarlz est devenue en quelques annéesun ouJiI extrêmement puissant de l'analyse sédimLntologue. Celle lechnique est abondamment décrile el il/uslrée dans l'ouvrage suivanl :L. Le Ribault, 1977.- L'exoscopie des quartz, Masson, Paris, 150 p. (noie des éditeurs).
PALEOENVIRONNEMENTS LITTORAUX ET MARINS 99
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EO""0"0n Eoli1ot.on EO\,"ollonFigure 1 : Schéma chronologique de la succession des milieux sédimentaires relativeà chaque lot de quartz étudiés courbe (a) d'évolution climatique, courbe (b) du niveau de la mer.
100 PA YSAGES QUATERNAIRES DE L'AFRIQUE CENTRALEA TLANT/QUE
Mise en évidence d'une paléo-mangrove du pleistocène supérieur à Libreville
lM. LEBIGRE
1,B. PEYROT
2,C. CARATINI
3,G. DELIBRIAS
4RESUME: Immédiatement au nord de Libreville, en bordure de l'estuaire du Gabon, la paléo-dune de la Sablière, recouvre un niveau tourbeux peu épais et dis-continu, à + 1 m environ au dessus du niveau marin actuel.
La netle prédominance du pollen de Rhizophora racemosa dans cetle lourbe pennet de considérer qu'elle résulte d'une accumulation de débris végétaux d'une man-grove fIoristiquement très semblable à celle que l'on observe aujourd' hui au Gabon. Il est ainsi possible de localiser la ligne de rivage et le niveau marin à l'époque du dépôt.
Deux datations de cette tourbe fournissent des âges voisins de 33 000 ans qu'il faut considérer comme des valeurs minimums. En effet, si ces âges étaient confir-més, il faudrait remettre en cause la courbe de variation du niveau marin telle qu'elle est généralement admise ou la stabilité tectonique du littoral gabonais au cours du Quaternaire récent.
Mots clefs: Gabon - Libreville - Pleistocène supé-rieur - paléomangrove - tourbe - palynologie -datations 14C - dunes.
1 - INTRODUCTION
L'évolution, au cours du Quaternaire récent du litto-ral atlantique de l'Afrique équatoriale a été plus ou moins étudiée selon les régions. Alors que l'on possède d'utiles informations relatives au Congo (Giresse et Kouyou-monlZa1cis, 1974 ; Cornen et al., 1977 ; Peyrot, 1983 ; etc ... ), au Gabon, les travaux sont encore peu nombreux (Rosso et Weydert, 1979 ; Weydert et Rosso, 1981 ; Lebigre, 1983a et 1983b) et nos connaissances sur le domaine littoral de ce pays restent fragmentaires. Aussi, la mise en évidence et l'étude d'un niveau tourbeux recouvert par une dune morte, aux portes mêmes de Libreville, pourrait constituer un jalon pour la reconstitu-tion de la paléogéographie de la région littorale du Gabon.
II - LA DUNE ANCIENNE
Au nord de Libreville (0029N, 9°23'E), au lieu-dit
"La Sablière", les sables d'une dune morte sont exploités en carrière.
Cette dune, haute de 10 à 14 m, et orientée NW-SE, s'allonge parallèlement au rivage sur environ 10 km depuis la rivière Otandé au nord jusqu'à l'aéroport au sud (fig. 1). Elle est séparée du rivage actuel par un marécage où domine Pandanus candelabrum, puis un cordon sableux avec Manilkara procera et Terminalia catappa. Avant sa destruction par les engins de terrasse-ment, la dune était recouverte d'une forêt ombrophile trouée de petites clairières à pseudosteppe.
La morphologie de cette dune permet de la définir comme une dune bordière déferlante. En effet, sa dissy-métrie est bien marquée; vers l'ouest, le versant d'érosion en pente douce fait face à l'estuaire alors que le talus d'accumulation, sous le vent, tombe brutalement vers l'est sur une petite dépression marécageuse qui la sépare d'autres accumulations éoliennes (fig. 2).
La coupe de la dune de la Sablière peut être décrite sommairement ainsi, de bas en haut (tableau l et fig. 3).
• quelques décimètres de matériel nettement grossier avec quelques graviers et cailloux bien émoussés;
• un ensemble de sables roses (Munsell : 5YR 7/4), fins à grossiers (tableau 1, niveaux 200 et 400 cm) constituant l'essentiel de la dune;
• un banc, épais d'environ 1 m, de sables jaune pâle (Munsell 2,5Y 8/3), fins, bien classés (tableau I, niveau 40 cm), recouvrant entièrement l'ensemble sous-jacent.
Une analyse morphoscopique des sables des deux niveaux les plus élevés permet de constater que la plupart des grains sont affectés du "mat" caractéristique d'un transport éolien, mais doivent leur usure initiale à un séjour en milieu marin ou dans des eaux courantes.
l. Biogéographe ; Centre Universitaire Régional, B.P. 185, Tuléar, Madagascar.
2. Géomorphologue; Ecole Normale Supérieure, B.P. 5145, Libreville, Gabon.
3. Palynologue; Institut Français, B.P. 33, Pondichery, Inde.
4. Physicienne; Centre des faibles Radioactivités, CE A-CNRS, B.P. l, 9t190 Gif sur Yvelte, France
PALEOENVIRONNEMENTS LITTORAUX ET MARINS 101
A C
- - - - _ = _ _ - - - - 1d Otandé
o
Sablière
Figure 1 : Croquis de situation de la dune. 1 : mangrove; 2q : paléodune.
NE'
1 1
1
1
300m
maraisILPandanus
a
Figure 2 : Coupe de situation de la tourbe. 1 : sables blancs du cordon holocène; 2 : paléodune ; 3 : marnes et calcaires crétacés;4 :tourbe.
102 PAYSAGES QUATERNAIRES DE L'AFRIQUE CENTRALE ATLANTIQUE
Profondeur Taille moyenne Pourcentages (cm) des grains (mm)
0-0,2 mm 0,2-1 mm 1-2 mm > 2 mm
40 0,66 1,7 86,8 11,2 0
200 1,02 0,4 54,1 36,7 8
400 0,86 1,3 67,5 27,4 3
Tableau 1: Granulométrie des sables dunaires de la sablière.
Cette dune fut un site important de peuplement comme en témoignent de nombreux éclats de silex, des pierres taillées ou polies, des tessons de céramique et des charbons de bois, découverts tant en surface qu'en pro-fondeur. Ces vestiges, incorporés dans la masse de la dune, sont datés du 5° au 3° millénaire avant notre ère (Gif 6907: 6450+/-80 BP; BETA 1428: 5950+/-70 BP;
BETA 14829 : 4400+/-70 BP ; BETA 1431:
5710+/-80 BP ; Gif 5987 : 4870+/-90 BP). L'occupation s'est poursuivie à l'âge du fer (Gif 6678 : 2490+/-50 BP ; Gif 6426 : 1150+/-60 BP) avec en particulier une série de fosses sépulcrales qui contenaient de remarquables céra-miques intactes (Clist et a1., sous presse).
III .LE NIVEAU TOURBEUX
L'arasement de la dune par les engins de terrassement a permis d'observer que celle-ci reposait sur un substrat rocheux altéré formé par les calcaires et marnes turoniens de la Série d'Azilé.
Entre ce substrat irrégulier et la dune sableuse, un niveau discontinu de tourbe apparait, avec des épaisseurs pouvant atteindre 30 cm. Il s'agit d'une tourbe bien décomposée à structure feuilletée, de couleur brun gris très foncé (Munsell, 10 YR 3/2). L'altitude de ce niveau tourbeux est difficile à déterminer avec précision. Elle semble être légèrement supérieure au niveau actuel des moyennes mers, se situant entre +0,5 et 1 m.
Deux datations 14C, sur débris de bois, attribuent à cette tourbe deux âges assez voisins; 32000+/-1000 ans BP (GIF 6176) et 34 600+/-1500 ans BP (GIF 7250), valeurs qu'il est prudent de considérer comme des âges minimums.
Le contenu palynologique de cette tourbe (tableau II) est très nettement dominé par le pollen de Rhizophora racemosa, un des palétuviers les plus caractéristiques
des mangroves actuelles qui s'étendent largement autour de l'estuaire du Gabon (Lebigre, 1983b) où les trois espèces dominantes de palétuviers sont Rhizoplwra hflr-risonii, R. racemosa, et Avicennia nitida.
l00'Mrr-,---,--,...----,---;;r:--;---,
Profondeur --- 40cm - - - - 2 0 0
50
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1
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0 0.01 0.1 0.2 2 10mm
Figure3 :Courbe granulométrique des sables dunaires.
PALEOENVIRONNEMENTS LITTORAUX ET MARINS 103
Taxons %
Rhizophoka
kaeemo~a 90Combretaceae (probablement Conocarpus)
1Af..ehoknea. <
1Phoen.ix <
1PhyttanthU6 <
1MattotU6 <
1AfAton.ia <
1PalLinaJU <
1Ce.e.w <
1KtrLinanthU6 <
1Sapotaceae-Meliaceae <
1Myrtaceae <
1Polypodiàceae <
1Indéterminés
4Indéterminables
2Tableau2:Analyse palynologique de l'échantillon de tourbe (nombre de pollens et spores observés: 1064).
IV - ESSAI D'INTERPRETATION
La très forte proportion de pollen de Rhizophora racemosa (tableau II) permet d'affIrmer sans ambiguïté que cette tourbe résulte d'une accumulation, pratiquement sans transport, de débris d'une végétation de mangrove semblable d'un point de vue floristique àcelle que l'on observe aujourd'hui dans la région. L'absence de pollen d'Avicennia dans la tourbe ne signifie pas forcément l'absence de cet arbre; elle peut sans doute être expliquée par la sous-représentation pollinique bien connue de ce genre (Aoutin, 1967 ; Caratini et al., 1973). La plupart des autres taxons observés sont caractéristiques de la forêt marécageuse qui devait probablement se développer à proximité.
Ainsi, nous sommes en présence d'une paléo-man-grove qui nous permet de localiser la ligne de rivage et par suite de situer le niveau moyen de la mer à une alti-tude voisine de celle existant de nos jours. D'après les datations, ce dépôt se serait produit pendant le maximum de la transgression "inchirienne", haut niveau marin daté vers 30 000-40 000 ans BP (Giresse, 1978). Rappelons que les plus hauts niveaux inchiriens en Afrique ont été reconnus à une altitude de:
• 8 m au-dessus du niveau actuel de la côte maurita-nienne (Elouard et al., 1969) ;
• -30 m : les tourbes de l'estuaire du Kouilou, datées de 35 000 ans BP (Giresse et Moguedet, 1980) niveau qui peut être expliqué par la subsidence du secteur congolais;
• +8 à+ 10 m en Angola, secteurà forte épirogénie*
positive, il y a 36 000 ans (Giresse et Barusseau, 1986) ;
• +5 m au Mozambique (Barradas, 1967).
La présence de cette paléo-mangroveà une altitude voisine du niveau actuel de la mer, si son âge inchirien était confIrmé, poserait quelques problèmes car il est dif-fIcile de l'inclure dans les courbes du niveau eustatique*
généralement admises (Giresse et Barusseau, 1986 ; Delibrias, 1986) sans faire intervenir deux types d'hypothèses:
- ou bien l'on considère l'ensemble de la côte congolo-gabonaise comme relativement stable au point de vue tectonique (Comen et al., 1977) et l'on remet ainsi en cause les résultats précédemment acquis sur le maxi-mum inchirien ;
- ou bien l'on admet le soulèvement d'une trentaine de mètres en 35 000 ans du compartiment sur lequel se situe Libreville et la dune de la Sablière et l'on remet alors en cause l'idée de la stabilité tectonique de la région. A l'appui d'une telle hypothèse il n'existe que peu d'autres éléments : la présence d'une terrasse à galets à
104 PA YSAGES QUATERNAIRES DE L'AFRIQUE CENTRALE ATLANTIQUE
Kango (+ 23 m) et des indices de néotectonique dans les mangroves de la partie méridionale de l'estuaire du Gabon (Lebigre, 1983a).
Mais avant de chercher à privilégier l'une des hypo-thèses et ainsi que l'ont déjà souligné Giresse et Davis (1980), les incertitudes présentées par les datations se situant au-delà de 30 000 ans BP imposent de s'abstenir de toute interprétation prématurée. On ne peut en effet exclure la possibilité d'une contamination de la tourbe par des éléments d'âge récent qui la "rajeuniraient" (1).
v -
CONCLUSIONL'existence d'une paléo-mangrove attestée par un niveau de tourbe sous-dunmre, au niveau actuel de la mer, pose des problèmes d'interprétation non encore réso-lus en raison de l'âge qui lui a été attribué, même si ces âges doivent être considérés comme des limites infé-rieures.Ilfaudrait en effet soit remettre en cause l'idée de la stabilité tectonique actuelle de la région de Libreville en admettant un soulèvement, soit, ce qui semble encore plus difficile à argumenter, modifier l'altitude du niveau généralement admis pour le maximum de la transgression inchirienne.
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CARATINI
c.,
BLASCO F. et THANIKAIMONI G., 1973.- Relation between the pollen spectra and the vegetation of a south indian mangrove. Pollens et Spores, XV, 281-291.(1) Le niveau tourbeux pourrait être un témoin des hauts niveaux marins du dernier interglaciaire (Eemien), fortuitement conservé sous la dune, dont l'accumulation aurait alors commencé très vite après le débuJ de la régression pré-inchirienne (60 000 BP?). L'âge apparent de 32000 à 34000 BP serait alors évidemmenJ lié à des percolations de matières organiques plus récentes qui auraient rajeuni l'âge réel. Ces percolations sont relativement fréquentes dans les milieux sableux, et, dans ces tranches d'âge élevées,il suf-fit de très peu de matière pour rajeunir un niveau. (noIe des
édi-leurs,d'après remarque d'un référé).
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