Doctoral thesis (Dissertations and theses)
La limite Paléocène-Eocène dans le Bassin de Douala Biostratigraphie et essai de reconstitution des paléoenvironnements
Mbesse, Cecile Olive
2013
 

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Keywords :
Paléocène-Eocène, Bassin de Douala,; Biostratigraphie; Paléoenvironnement
Abstract :
[fr] RESUME Ce travail présente une analyse du phytoplancton et des sporomorphes recensés dans divers puits de prospection pétrolière ayant traversé la Formation de Nkapa dans le Bassin de Douala au Cameroun. La distribution verticale de taxons marqueurs dans les sondages de Moulongo, Ngata, Mamiwater et Nord Matanda a permis d’établir une biostratigraphie du Tertiaire inférieur du Bassin et d’y préciser la position de la limite Paléocène-Eocène sur base d’une comparaison avec les bassins sédimentaires avoisinants. En considérant trente espèces de dinoflagellés à caractère stratigraphique sur les quelque septante inventoriées, quatre biozones ont pu être établies, trois pour le Paléocène, une pour l’Eocène basal. La biozone 1 se caractérise par des espèces héritées du Crétacé, Cerodinium diebelii, Lejeunecysta hyalina, Andalusiella gabonensis, Palaeocystodinium australinum et Palaeocystodinium golzowense; les biozones 2 et 3 par les acmés de certaines espèces, pour la 2, de Areoligera coronata, Adnatosphaeridium multispinosum et Glaphyrocysta ordinata, pour la 3, de diverses espèces du genre Apectodinium (A. hyperacanthum, A. homomorphum, A. paniculatum, A. parvum, A. quinquelatum). La biozone 4 voit apparaître des espèces caractéristiques de l’Eocène: Deflandrea cf. oebisfeldensis, Hystrichosphaeridium tubiferum et Wetzeliella sp. En tenant compte de la limite Paléocène/Eocène établie par les stratigraphes pétroliers à Moulongo, les corrélations ont été précisées avec les autres séquences analysées. L’étude a mis en évidence l’existence d’un diachronisme entre deux acmés d’Apectodinium, celui pré-CIE (Carbon Isotope Excursion) observé au Paléocène supérieur dans le Bassin de Douala comme dans celui du Nigeria voisin et celui contemporain du PETM (Paleocene-Eocene Thermal Maximum) dans l’Eocène basal de divers bassins nordiques passés en revue dans le travail. Sur les nonante-quatre espèces de sporomorphes identifiées, une cinquantaine de taxons a été retenue dans un objectif biostratigraphique. Trois biozones à caractère évolutif se sont dégagées: une biozone inférieure à caractère paléocène soulignée par une dominance de formes de types « Palmae » et « Proteaceae », ces dernières d’aspect archaïque crétacé; une biozone intermédiaire du Paléocène supérieur avec évolution de la flore originelle vers un ensemble qui peut être qualifié de plus « moderne » et enfin, à l’Eocène basal, de l’installation d’associations annonçant les prémices de la mise en place de la flore actuelle à « Légumineuses » d’Afrique de l’Ouest. En parallèle de l’analyse biostratigraphique est proposée une reconstitution paléoenvironnementale basée sur l’écologie des dinoflagellés, sur l’évolution du ratio dinoflagellés/pollen et spores et sur la reconstitution des milieux végétaux dans les différentes séquences étudiées. L’évolution du Bassin selon deux axes géographiques a été mise en évidence: un axe W-E (Moulongo-Ngata) et un axe SSW-NNE (Moulongo-Mamiwater-Nord Matanda). Au Paléocène inférieur et moyen, le Bassin, largement ouvert sur la mer, présente un milieu côtier-estuarien frangé de mangroves et de forêts de basse plaine marécageuse. Au Paléocène supérieur, l’influence marine se faisant moins importante, des milieux saumâtres fluvio-lagunaires soumis aux marées se développent, ils sont bordés de galeries forestières et entourés de forêts denses périodiquement inondées vers le Nord et de forêts sur sols humides vers l’Est. Avec la régression marine amorcée à la base de l’Eocène, les paléoenvironnements s’individualisent: vers le Nord s’installent des milieux lagunaires confinés entourés d’une flore locale appauvrie et vers l’Est, autour de milieux d’eau douce d’arrière-delta, une forêt dense sempervirente humide de terre ferme occupe le terrain.
[en] ABSTRACT This work consists of the analysis of the palynoflora (dinoflagellates and sporomorphs) identified from four petroleum exploration wells drilled through the Nkapa Formation (Douala Basin, Cameroon). The vertical distribution of index taxa in the Moulongo, Ngata, Mamiwater and North Matanda wells allowed establishing a biostratigraphic frame of the first half of the Paleogene of the Douala Basin and identifying the Paleocene/Eocene boundary in each well through a comparison with surrounding sedimentary basins. Seventy dinoflagellate species have been identified, among which 30 are stratigraphically informative. Four biozones have been established, three for the Paleocene and one for the Early Eocene. The biozone 1 is characterized by Cretaceous species such as Cerodinium diebelii, Lejeunecysta hyalina, Andalusiella gabonensis, Palaeocystodinium australinum and Palaeocystodinium golzowense. The biozone 2 is defined by the acme of Areoligera coronata, Adnatosphaeridium multispinosum and Glaphyrocysta ordinata. The biozone 3 is defined by the acme of several Apectodinium species (A. hyperacanthum, A. homomorphum, A. paniculatum, A. parvum, A. quinquelatum). The biozone 4 is defined by the occurrence of Eocene taxa such as Deflandrea cf. oebisfeldensis, Hystrichosphaeridium tubiferum and Wetzeliella sp. Based on the position of the Paleocene/Eocene boundary in the Moulongo well, correlations have been established with the others sedimentary sequences analysed. Our study shows that, as previously demonstrated for Nigeria in an other study, the acme of Apectodinium in the Douala Basin can be attributed a Late Paleocene age and hence occurred before the carbon isotope excursion (CIE) of the Paleocene-Eocene boundary and the coeval Paleocene-Eocene thermal maximum (PETM). The acme of Apectodinium in the Douala Basin is thus markedly diachronous with the Apectodinium acme identified in various Nordic Basins, where it is contemporaneous with the PETM (earliest Eocene). Ninety-four sporomorph species have been recognized, among which fifty are stratigraphically informative. Three biozones have been established. The biozone 1 is predominantly characterized by Palmae- and Proteaceae-type pollens, the latter with Cretaceous characteristics. The biozone 2, Late Paleocene in age, is characterized by a transition from original floras towards more « modern » floras. The biozone 3 is earliest Eocene in age and shows the early steps of the extant « Leguminosae flora » of West Africa. Together with the biostratigraphic analysis, a palaeoenvironmental reconstruction is proposed, based on dinoflagellate ecology, on the evolution of the dinoflagellate /sporomorph ratio, as well as on the reconstruction of the plant environments in the studied sedimentary sequences. The evolution of the Douala Basin during the timespan studied occurred according to two geographical axes: a WE (Moulongo-Ngata) axis and a SSW-NNE (Moulongo-Mamiwater-North Matanda) axis. During the Early and Middle Paleocene, the Douala Basin was open towards the sea and showed a coastal-estuarine environment, with marginal mangroves and lowland swamp forests. During the Late Paleocene, the marine character of the sedimentation was less prominent as brackish fluvio-lagoonal intertidal environments developped. They were accompanied by gallery forests and surrounded by dense, periodically flooded, forests northwards and by forests on wet soils eastwards. During the earliest Eocene, a marine regression occurred. The palaeoenvironments included confined coastal lagoon systems with a peripheral impoverished local flora northwards, and moist, dense, evergreen forests eastwards.
Disciplines :
Earth sciences & physical geography
Author, co-author :
Mbesse, Cecile Olive ;  Université de Liège - ULiège > Doct. sc. (géologie - Bologne)
Language :
French
Title :
La limite Paléocène-Eocène dans le Bassin de Douala Biostratigraphie et essai de reconstitution des paléoenvironnements
Alternative titles :
[en] The Paleocene-Eocene Boundary in Douala basin Biostratigraphy and tentative of palaeoenvironment
Defense date :
10 December 2013
Number of pages :
222
Institution :
ULiège - Université de Liège
Degree :
Doctorat en Sciences
Promotor :
Gerrienne, Philippe ;  Université de Liège - ULiège > Département de géologie > Evolution and diversity dynamics lab
Ngos III, Simon
Roche, Emile ;  Université de Liège - ULiège > Département de géologie > Evolution and diversity dynamics lab
President :
Javaux, Emmanuelle  ;  Université de Liège - ULiège > Astrobiology
Jury member :
Dupuis, Christian
Quesnel, Florence
Funders :
CUD - Commission Universitaire pour le Développement [BE]
Available on ORBi :
since 18 December 2013

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