Géologie du SO-Niger
- L'environnement géologique
dans l'ouest du Niger -
Frieder Graef
Department of Soil Science and Land Evaluation, University of Hohenheim, 70593 Stuttgart, Germany, e-mail: graef@uni-hohenheim.de
Introduction
Des études géologiques ont été réalisées dans l'ouest du Niger entre autre par Greigert (1961, 1963), Greigert et Pougnet (1967), Machens (1966, 1967, 1973) et Ferier (1981). La carte géologique de l'ouest du Niger présentée dans cette communication est basée principalement sur la cartographie de Greigert (1961).
L'ouest du Niger est situé sur diverses formations du socle précambrien ouest africain (région du Liptako-Gourma à l'ouest, Aïr au nord-est) et sur des formations Paléozoiques, Mésozoiques et Tertiaires du Bassin des Iullemeden (Figure 1: environnement géologique dans le Bassin des Iullemeden, Greigert 1963, modifié) , qui s'étendent de l'Algérie au Mali vers le Bénin et le nord du Nigéria.
Au cours du Paléozoique, un golf
ouvert vers le nord a rempli les limites au sud de l'Aïr et de l'Adrar
avec des dépôts se recouvrant vers le sud (Greigert 1963).
Au cours des périodes Mésozoique et Tertiaire, le bouclier
ouest africain a reculé et a été régulièrement
comblé par des transgressions marines moins épaisses vers
le sud et passant latéralement en séries continentales. Des
soulèvements qui ont démarré au cours de l' Eocène
moyen donnent au bassin son aspect actuel. Il a ensuite été
comblé comme un delta intérieur avec des séries continentales
fluviales et lacustres caractérisées par la présence
de minerais de fer oolothiques (Greigert and Pougnet 1967). Suite à
des soulèvements supplémentaires, ces dépôts
ont formé une surface terrestre étendue subissant une altération
ferralitique et une accumulation d'oxydes de fer résiduelle dans
un climat tropical humide (Leprun 1979). Des périodes sèches
consécutives ont provoqué une induration et le scellage de
la surface riche en fer, ce qui explique la formation des terrasses
et des plateaux cuirassés actuels. Ces plateaux ont été
disséqués par les systèmes fluviaux locaux et de l'Aïr
au cours des périodes humides du Pléistocène (Gavaud
1966). Les phénomènes de karst de silicate proviendraient
également de cette période (Bergoeing et Dorthe-Monachon
1997) ou de phases humides plus anciennes (Sponholz 1989). Des activités
tectoniques plus récentes ont été découvertes
par Vicat et al. (1994). Au moins deux transgressions dunaires (Erg I et
Erg II) datant des phases d'aridification du Pléistocene ont été
identifiées (Ousseini 1986, Völkel 1989).
Le socle précambrien est présent dans l'ouest (Liptako), où sa frontière géologique est également tracée par le fleuve Niger, et au nord (Aïr), où il est en partie dissimulé par les dunes et des couvertures sableuses planes. A l'est et dans le centre, les dépôts du Bassin des Iullemeden dominent mais sont aussi dissimulés en partie par des couvertures sableuses.
Des cartes détaillées de la zone du socle du Liptako (So) ont été établies par Machens (1967) et Ferier (1981), qui l'ont divisée en Prébirrimien, Birrimien et dolerites plus récentes. Le Prébirrimien, composé de migmatites, quelques granulites et amphibolites, est présent seulement localement au sein des batholithes du plus récent Birrimien. Le Birrimien couvre presque toute la région. Il comporte d'une part de large batholithes, composés de granites, granodiorites et de quartz comportant des diorites et de l'autre des couches épaisses de schistes argiliques, grauwackes et de séries séricitoschistes au métamorphisme faible . Des schistes au métamorphisme élevé et des roches magmatiques intercalées sont présentes localement entre ces roches sédimentaires. Des dolerites plus récentes injectées au cours d'une phase de fracturation du bouclier du socle ont formé des digues longitudinales (Machens 1973). La zone du socle précambrien de l' Aïr est composée de dépôts métamorphiques sédimentaires et volcaniques de plusieurs kilomètres d'épaisseur et de beaucoup d'intrusions granitiques (Kilian 1932). Sur la carte géologique, les divers substrats du socle ne sont pas différenciés.
La couverture sédimentaire du
Bassin des Iullemeden peut être divisée en a) séries
de l'ère Infracambrienne, b) le Perm au Continental intercalaire
Cretacé
c) Le Crétacé supérieur au "Continental hamadien"
de
l' Eocène inférieur ,
d) l' Eocène au "Continental
terminal"
du Pliocène , et e)
dépôts
alluviaux, Regs, dunes et dépôts sableux quaternaires:
- Les séries Infracambriennes p.ex. les quartzite de Kirtachi et de Niamey et les séries de Dounga-Goungou (Machens 1967) recouvrant horizontalement le socle sont présentes seulement sur une petite superficie près du fleuve Niger et ne sont pas sur la carte.
- Le "Continental intercalaire", situé à l'angle ouest de l'Aïr peut être grossièrement divisé en 4 groupes: du Perm à l'arkose triassique de Izegouandane (jP), le grès jurassique d' Agadez (ci1), l'argilite du Crétacé inférieur de Irhazer (ci2) et le vaste groupe du Crétacé inférieur de Tégama (ci3), composé de dépôts sableux, argileux ou indurés fluviaux calcaireux (Greigert 1963).
- Les dépôts du "Continental hamadien", apparus entre le Crétacé supérieur et l' Eocène inférieur montrent d'une façon presque circulaire le tracé du Bassin des Iullemeden. Ils sont divisés en a) gypsum et carbonates sablo-argileux consolidés du Cenomanien supérieur et du Turonien inférieur (Cr6a-5) au bord du groupe de Tegama, b) Calcaire et marne (Cr6b) du Turonien supérieur , c) Couches de calcaire et argilite marins du Sénonien moyen et inférieur (Cr7), d) Grès, argilite et argiles (Cr9-8) du Sénonien supérieur, e) Carbonates et argilite marins de l' Eocène inférieur (eIII-VI) et f) dépôts indifférents du Continental hamadien, composés d'argilite, grès, calcaire et conglomérats (Csc).
- Les dépôts du "Continental terminal" couvrent la partie centrale du Bassin des Iullemeden. Aux abords du Birrimien, ils n'ont que quelques décimètres de profondeur mais ils atteignent 450 m de profondeur dans le centre du bassin. La base a été attribuée par Greigert et Pougnet (1967) à l'Eocène moyen, tandis que Machens (1973) indique une datation approximative du Mio-Pliocène pour les couches du milieu et supérieure. Quatre séries sont distinguées. Les séries sidérolithiques d' Adar Doutchi avec une argilite kaolinitique riche en fer (ct1) et une profondeur maximum de 80 m. Les séries argilo-sableuses avec des lignites (ct2). Le Continental terminal inférieur (ct1-2) indifférent . Les séries de grès argileux supérieures (ct3) dont l'épaisseur maximum est de 50-100 m (Greigert et Pougnet 1967) et est composée de mélanges solidifiés de quartz, oxydes de fer et kaolinite de textures diverses.
- Plusieurs types de dépôts alluviaux peuvent être distingués: des dépôts récents de compositions diverses sont présents le long du fleuve Niger et de ses affluents (A) et différentes générations de terrasses peuvent être distinguées le long du fleuve Niger (Thevoz et al. 1994, Bergoeing et Gilliard 1997) et près d'anciens affluents du Niger (Bergoeing et Dorthe-Monachon 1997). Les Dallols (qa²) avec du sable alluvial et des dépôts argileux représentent d'anciennes vallées du fleuve du Pléistocène originaires de l'Aïr, qui ont été recouvertes plus tard de petites dunes (Bui 1986). Enfin des plaines alluviales du Pléistocène (qa1) avec des graviers de quartz se trouvent dans la région sud de Maradi.
- Des vastes ergs du Ténéré du Tamesna (qR) quaternaires sont présents dans le nord.
- Les dunes mobiles (qd2), dunes fixes, et autres couvertures sableuses (qd1) sont plus nombreuses avec la latitude. Ces formations datent des phases arides du Pléistocène et de l' Holocène et couvrent à présent de larges superficies du Bassin des Iullemeden et du socle cristallin (Ousseini 1986, Wilding et Daniels 1989).
Bergoeing, J. P. and Dorthe-Monachon, C., 1997: Etude préliminaire de la morphologie du site Salt-Hapex-Sahel, Niger, 1995. Z. Geomorph. N.F. 41: 505-518.Bergoeing, J. P. and Gilliard P., 1997: Geomorphologie des terrasses du fleuve Niger à la latitude du Parc National du W, Niger. Z. Geomorph. N.F. 41: 491-504.
Bui, E.N., 1986: Relationships beteween pedology, geomorphology and stratigraphy in the Dallol Bosso of Niger, West Africa. PhD thesis, Texas A&M University, USA. 226p.
Ferier, P., 1981: Carte géologique à 1:100 000, Tillabery 9-15. Republique du Niger, BRGM.
Gavaud, M., 1966: Etude pédologique du Niger Occidental. Rapport général Tome II+III. Monographie des sols. Centre ORSTOM de Hann, Dakar. 523p.
Greigert, J., 1961: République du Niger. Carte géologique de reconnaissance du Bassin des Iullemeden 1:1 Mio. BRGM, Niamey, Niger.
Greigert, J. 1963: Description des formations crétacées et tertiaires du Bassin des Iullemeden, Editions du BRGM, Paris, 234 pp.
Greigert, J. and R. Pougnet, 1967: Essai de description des formations géologiques de la République du Niger. Editions du Brgm, Paris, 273 pp.
Kilian, C. 1932: Sur les conglomérats précambriens du Sahara central. Le Pharusien et le Suggarien. C.R. Soc. Geol. France., 87 pp.
Leprun, J.-C., 1979: Les cuirasses ferrugineuses des pays cristallins de l’Afrique occidentale sèche. Genèse-Transformations-Dégradation. CNRS 58, PhD thesis, Univ. of Strasbourg. 224p.
Machens, E. 1966: Carte géologique du Niger Occidental 1:200000, BRGM, Paris.
Machens, E., 1967: Notice explicative sur la carte géologique du Niger Occidental à l’échelle 1/200000. Editions du Bureau de Recherches Géologiques et Minières. Paris XVe.35p.
Machens, E., 1973: Contribution à l’étude des formations du socle cristallin et de la couverture sédimentaire de l’Ouest de la République du Niger. Publicatiojn no. 4. Editions du Bureau de Recherches Géologiques et Minières. Paris-XVe. 158p.
Ousseini, I., 1986: Etude de la répartition des formations et interprétation des dépôts éoliens dans le Liptako Oriental (République du Niger). PhD-thesis. Université Pierre et Marie Curie. France. 233p.
Sponholz, B, 1989: Karsterscheinungen in nichtkarbonatischen Gesteinen der östlichen Republik Niger. Würzburger Geographische Arbeiten 75. 264p.
Thevoz, C., Ousseini, I., Bergeoing, J.-P., 1994: Aspects géomorphologiques de la vallée du Niger au sud de Niamey (secteur Saga Gourma-Gorou Kirey). Rev. Géographie Alpine, Au Contact Sahara-Sahel. Vol.1: 65-83.
Vicat, J.P., Leger, J.M., Ahmed, Y., Willems,L., 1994: Les indices de déformations plio-quaternaire de la bordure occidentale du bassin des Iullemmeden dans la région de Niamey. Rev. Géographie Alpine, Au Contact Sahara-Sahel. Vol.1, 15-25.
Völkel, J., 1989: Geomorphologische und pedologische Untersuchungen zum jungquartären Klimawandel in den Dünengebieten Ost-Niger (Südsahara und Sahel). Bonner Geogr. Abh. 79. 257p.
Wilding, L.P.and Daniels, R., 1989: Soil-Geomorphic Relationships in the vicinity of Niamey, Niger. TropSoils bulletin No. 89-01. Texas A&M University, USA. 34p.
Figure 1: Environnement géologique dans le Bassin des Iullemeden, Greigert 1963, modifié