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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
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
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
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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20 INTES ARNAUDIN H 1987 Esquisse seacutedimentologie du lagon in Contribution agrave
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27 MARTAIN amp RONALD E 1999 Taphonomy A Process Approach Cambridge
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55
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Journal of Scientific ResearchVol44 Ndeg 4 pp 527-540 ISSN 1450-216X
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Ed Univ Paris 372p 360figs
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Meacutem DEA Univ Tana 82p 71figs 3tbls
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56
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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
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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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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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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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
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
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
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
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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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
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