Bassins de rift à des stades précoces de leur développement: l'exemple du bassin de Makgadikgadi-Okavango-Zambezi, Botswana et du bassin Sud-Tanganyika (Tanzanie et Zambie). Composition géochimique des sédiments: traçeurs des changements climatiques et tectoniques

Philippa Huntsman-Mapila

Abstract : This thesis presents the results of a multidisciplinary study of sediments, with an emphasis on geochemistry, with the following objectives : 1) improve our understanding of geochemical processes occurring as a result of erosion, transport and deposition in two rift b asin in their early stage of development; 2) reconstruct environments in these two regions of the rift during the Late Pleistocene and Holocene and 3) define sedimentary and geochemical criteria to allow us to discriminate tectonic setting and climate change in nascent and early stage rift basins. The two basins chosen to represent early stagerift development were 1) the Makgadikgadi-Okavango-Zambesi basin located in NW Botswana and 2) the Mpulungu Basin, located at the south-western extremity of Lake Tanganyika. The geochemical study of sediments and water of the Okavango Delta revealed the presence of elevated arsenic in the groundwater occuring as a result of the dissolution of oxides under reducing conditions. The presence of elevated arsenic in the sediments in linked to organic rich clays, deposited under lacustrine conditions during periods of higher rainfall and possible impoundment of the river by the Thamalakane Fault. The geochemical results were used as a proxy fro climate change in the Mpulungu basin. The results indicate a remarkable excursion which coincides with the Younder Dryas event. This environmental event appears to be the most important event in southern lake Tanganyika during the period 23-3 ka, which is characterized by the transport of weathered material into the basin due to a change in vegetation cover in the catchment area.

Résumé : Cette étude utilise une approche multidisciplinaire à dominante géochimique, avec plusieurs objectifs : 1) mieux comprendre les processus géochimiques au cours du cycle de genèse des formations sédimentaires (érosion-transport-accumulation) pour des stages précoces de l'évolution d'un bassin de rift : 2) reconstruire les environnements caractérisant ces deux régions du Rift Est-africain au cours du Pélistocène et de l'Holocène et 3) définir des critères sédimentologiques et géochimiques permettant de discriminer l'activité tectonique et les changements climatiques au cours de l'évolution de ces deux bassins du rift. Les deux bassins considérés comme illustrant deux stages précoces successifs de l'ouverture d'un bassin de rift, sont : 1) le Bassin de Makgadikgadi-Okavango-Zambeze (MOZ), situé dans la région nord-ouest du Botswana et 2) le Bassin de Mpulungu, qui constitue l'extrémité sud-est du Bassin du Lac Tanganyika (Tanzanie et Zambie). L'étude géochimique des sédiments et des eaux du Bassin de l'Okavango a révélé la présence anormale d'arsenic dans les eaux souterraines du delta résultant de la dissolution sous conditions réductrices dans les sédiments. La présence de l'arsenic dans les sédiments est liée aux argiles riches en matière organique déposés dans les conditions lacustres résultant de périodes à pluviométrie plus importante qu'aujourd'hui et du barrage des écoulements de la rivière de l'Okavango apr la faille de Thamalakane. Les données géochimiques ont été utilisées comme marqueur deschangements du climat dans le bassin de Mpulungu. Les sédiments révèlent une excursion remarquable qui coïncide avec le Younger Dryas. Cet événement environnemental apparaît comme le plus important dans la région sud du lac Tanganyika pour la période 23-3 ka, caractérisée par un apport de matériel altéré dans le bassin, suite à une modification importante du couvert végétal.

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