Paléo-environnements du sommet de la Formation FA au sommet de la Formation FB au droit du plateau de Bangombé Formation FB au droit du plateau de Bangombé

L'évolution verticale des dépôts du sommet de la Formation FA, étudiés au droit du plateau de Bangombé montre pour la première fois, une alternance entre des bancs de grès érosifs et chenalisés et des bancs de grès à litage en arête de poisson interprété comme un système de braid delta alimenté par des chenaux amalgamés à fond plat. La dynamique fluviale permet au système de prograder pendant les périodes de forte crue et la dynamique de la marée reprend les dépôts fluviaux pendant les périodes d'étiage. Le sommet du FA est composé de grès fin-siltite à rares litages en arête de poisson montrant. Ces dépôts marquent un ennoiement du système laissant place à des dépôts marins sur l'ensemble de la Formation FB.

Le Membre FB1 débute par des dépôts pro-deltaïques (U1) qui deviennent rapidement confinés avec le dépôt de lutites enrichies en matière organique (U2; Ampélite = black shale) probablement en relation avec un approfondissement rapide du bassin gouverné par les failles bordières (Gauthier-Lafaye, 1986; Ndongo et al., 2016). L'environnement est alors dominé par des processus de décantation sous la limite d’action des vagues interrompus par des pulses de courants de fond ou néphéloides qui apportent périodiquement une fraction terrigène plus grossière et de rares dépôts

Chapitre IV

de débris flow en lien avec l'instabilité tectonique des bordures du bassin. Dans ce bassin en cours d’approfondissement se met progressivement en place un système d’éventail sous-marin caractérisé par des dépôts de chenaux – levées turbiditiques (U3). Latéralement on observe la persistance d’un haut fond ou d’une plateforme carbonatée (U3 latérale) balayée par des courants descendants qui entrainent une partie de la fraction dolomitique fine vers les zones profondes du bassin où elle se mélange en proportions variables avec la fraction silicoclastique. L’Unité 4 montre la diminution rapide de ces apports turbiditiques pour céder à nouveau la place à une sédimentation dominée par la décantation et la dynamique ponctuelle des courants de fond qui se développent sur une pente instable soumise aux mouvements gravitaires. Par la suite le bassin devient rapidement affamé et anoxique avec des conditions qui permettent la formation de pyrite bactérienne (U5). Le bassin connait alors son maximum de confinement avec une sédimentation d’origine essentiellement biochimique qui se traduit par le dépôt de carbonates de manganèse (U6). Au cours de cet épisode de dépôts biochimiques (U5 et U6), les courants de fond, denses et cisaillants conduisent à la déformation des mégarides boueuses et à la formation de plis synsédimentaires. La réouverture du système terrigène dans l'Unité 7 est marquée par le retour de débordements de chenaux sous-aquatiques et/ou de courants deltaïques en domaine d’offshore supérieur.

L'Unité 8 marque une progradation du système terrigène avec la mise en place de chenaux sous-aquatiques de retour de tempêtes ou deltaïques en domaine d'offshore supérieur à shoreface. Ces chenaux alternent rapidement par la suite avec des dépôts de tempêtes. Le sommet de l'Unité 8 est marqué par une diminution des chenaux et des dépôts de tempêtes plus fin marquant une tendance vers un isolement de type lagunaire. Enfin l'Unité 9 observée seulement dans la carrière de Socoba-moulendé montre un retour à des dépôts gouvernés par la décantation dans un environnement riche en matière organique et permettant le développement d'organisme multicellulaires (El Albani et al., 2010, 2014). Cet environnement est interprété comme un milieu isolé, peu profond perturbé par de rares courants de faible énergie ayant pour origine la submersion de cordon littoral par des vagues de tempêtes en fin d'énergie ou des débordements fluviatiles dans un milieu lagunaire.

La Fig. IV.39 propose un modèle global des systèmes de dépôt pour l’intervalle allant du sommet du FA au sommet du FB.

Ce modèle sédimentaire général des dépôts de la Formation FB montre l'importance et la diversité des courants à l'origine des dépôts. Il montre aussi l'existence d'une plateforme carbonatée peu profonde latérale au système. Cette plateforme alimente les dépôts des unités 2 et 3. En revanche, la présence de cette dernière n'a pu être observée pendant le dépôt des unités U4 à U9. Ce modèle propose également pour la première fois un système de chenaux turbiditiques dont les levés se situeraient au droit du plateau de Bangombé.

Processus et environnements de dépôt des Formations FA et FB

Fig. IV.39: Bloc 3D synthétique et théorique présentant les différents environnements de dépôt de la formation FB. Les unités sont replacées sur le bloc mais ne coexistent pas forcément sur un même paysage. Attention L'unité 5 et 6 sont isolées du système (cf texte pour explication).

Comme expliqué en début de partie, un faciès de grès particulier (lithofaciès F2) n'a pas été décrit dans cette partie. Ce faciès nommé sd4 et sd5 dans la partie qui suit est composé de grès à grains "lâches" dans une phase de liaison composée d'argile ou de ciment carbonaté. Ce faciès appartient aux associations de faciès des unités 4 à 7. Leur existence est rapportée à des pulses de décharge terrigène par Azzibrouck (1986) et Ossa-Ossa (2010) ce qui est en désaccord avec l’isolement complet du bassin pendant le dépôt des unités 5 et 6. La partie qui suit, rédigée sous forme d'un article, révise cette interprétation et appuie l’hypothèse d’une mise en place post-dépôt de ces grès (sd4 et sd5) à partir de processus d’injection nourris par les chenaux turbiditiques sous-jacents. Ce modèle confirme ainsi l’hypothèse de bassin affamé avec un arrêt des apports térrigenes pour les unités 5 et 6.

Chapitre IV

IV.3. Caractérisation et interprétation des intrusions sableuses des