L’Ordovicien Supérieur (Katien-Hirnantien, ~10 Ma) est principalement connu pour son importante glaciation à l’Hirnantien, mais aussi pour enregistrer la première des cinq grande extinctions de masse connues sur Terre. Comprendre le Système Terre et ses dynamiques pendant les glaciations est un facteur crucial pour aborder trois des plus grands défis à lesquels la société du 21ème siècle fait face: le changement climatique et ses effets environnementaux, l’énergie, et la gestion des ressources en eau. Le but de ce travail ce concentre sur l’analyse d’un puissant outil biostratigraphique, les chitinozoaires, dans un domaine glaciaire distal et de dépôt relativement profond (le Massif du Tazekka, Nord du Maroc), dans une région glaciaire proximale qui présente quelques lacunes stratigraphiques (l’Anti-Atlas Central, Sud du Maroc), et dans une région à basses paléolatitudes telle que le Sud de la Chine. L’objectif principal est de corréler ces régions pendant la glaciation fini-Ordovicienne. Les fins de la thèse sont (1) reconnaître les changements fauniques à l’échelle spatiale et temporelle dans le bassin de l’Anti-Atlas Central; (2) comprendre les changements paléoenvironnementaux grâce aux assemblages des chitinozoaires; (3) définir la limite Katien-Hirnantien; (4) comprendre la signification des proxies géochimiques (δ13Corg) dans le Massif du Tazekka; et (5) confirmer l’impact et la nature globale de la glaciation Hirnantienne. / The Upper Ordovician (Katian-Hirnantian, ~10 Myrs) is mainly known for its major glaciation at the Hirnantian Stage, but also for the of the first ‘Big Five’ mass extinction events on Earth history. Understanding Earth system dynamics during glaciations is crucial to approach three of the main challenges facing the society in the 21st century: climate change and its environmental impacts, energy, and water resource management. The aim of this work is focused on the analyses of a powerful biostratigraphic tool, the chitinozoans, in an ice-distal, relatively deep depositional domain (Tazekka Massif, North Morocco), an ice-proximal area that has few stratigraphic gaps (Central Anti-Atlas, South Morocco), and in a low palaeolatitude region that presents a well defined fauna against the chronostratigraphy (South China). The objectif is to correlate all these regions during the end Ordovician glaciation. Indirect proxies for glaciation, such as carbon isotopes and related changes in microfossil assemblages, are also studied here and they can be calibrated against the direct ice-sheet signal. The goals are to (1) recognize the faunal changes on a spatial and temporal scale in the Central Anti-Atlas basin; (2) understand the palaeonvironmental changes thanks to the chitinozoan assemblages; (3) define the Katian-Hirnantian boundary; (4) understand the meaning of the geochemical proxies (δ13Corg) in the Tazekka Massif; and (5) confirm the global nature and impact of the glaciation.

L'Adrar de Mauritanie représente l'extrémité ouest du bassin de Taoudeni (1 500 000 km2, Afrique de l'Ouest). La succession sédimentaire, qui repose en discordance fondamentale sur un socle archéen, débute autour de 1 milliard d'années (1 Ga) et s'achève au Dévonien, ici non étudié. Trois séries sont décrites. LA SÉRIE 1 ou inférieure est épaisse de 1750 mètres. Sa partie inférieure est finement clastique ; sa partie moyenne est composée d'une alternance de shales et siltites et de calcaires dolomitiques à stromatolites ; et sa partie supérieure de grauwackes fines à très fines. Des datations Rb/Sr et K/Ar sur matériel argileux, et la comparaison des stromatolites avec les formes du Riphéen d'URSS, suggèrent que la Série 1 s'est déposée entre 1000 et 650 Ma, c'est-à-dire au Protérozoïque supérieur. Il s'agit d'une sédimentation clastique fine à très fine, dans une mer très peu profonde balayée par de forts courants de marée de direction NNE-SSW orientant les récifs stromatolitiques, et probablement interrompue par deux épisodes glaciaires dont l'étude reste à faire. LA SÉRIE 2 ou moyenne, épaisse de 1200 mètres, repose en discordance angulaire faible sur la Série 1 ou le socle. Elle débute par une triade présente dans tout le Bassin de Taoudeni : tillite basale - calcaires à barytine - silexites, et se poursuit par des dépôts clastiques fins puis moyens, rougeâtres, continentaux. A sa partie supérieure des grès à scolithes (limite Cambrien-Ordovicien) marquent le retour de la mer. La tillite basale, qui serait d'âge marinoan, est homogène sur plus de 500 km et déposée dans un environnement de basse énergie. LA SÉRIE 3 ou supérieure, épaisse de 175 mètres, débute par un groupe clastique d'origine glaciaire, daté au Maroc du Caradoc, équivalent de l'Unité IV du Hoggar. Il est caractérisé par de nombreux remaniements, vallées au profil en U et paléoeskers de toutes tailles. Les glaces progressaient de l'ESE vers l'WNW. Cette glaciation, lithologiquement très semblable à celle du Quaternaire de l'hémisphère nord, diffère totalement de celle de la base de la série 2. Le groupe supérieur argileux marque la transgression eustatique de la mer ; il est silurien et des faunes de Graptolites ont permis d'y distinguer Llandovery, Gala-Tarannon, Wenlock et Ludlow eß1. EN SOMME en Adrar de Mauritanie, Protérozoïque supérieur et Paléozoïque inférieur sont représentés par des dépôts clastiques fins avec, entre 1000 et 400 Ma, quelques passées carbonatées à stromatolites et deux à quatre incursions glaciaires aux caractéristiques inhabituelles. Cette sédimentation à long terme, en milieu marin très peu profond ou en milieu continental, constante sur de grandes étendues, entrecoupée de discordances presque imperceptibles, est typique des couvertures cratoniques.

L'Adrar de Mauritanie représente l'extrémité ouest du bassin de Taoudeni (1 500 000 km2, Afrique de l'Ouest). La succession sédimentaire, qui repose en discordance fondamentale sur un socle archéen, débute autour de 1 milliard d'années (1 Ga) et s'achève au Dévonien, ici non étudié. Trois séries sont décrites. LA SÉRIE 1 ou inférieure est épaisse de 1750 mètres. Sa partie inférieure est finement clastique ; sa partie moyenne est composée d'une alternance de shales et siltites et de calcaires dolomitiques à stromatolites ; et sa partie supérieure de grauwackes fines à très fines. Des datations Rb/Sr et K/Ar sur matériel argileux, et la comparaison des stromatolites avec les formes du Riphéen d'URSS, suggèrent que la Série 1 s'est déposée entre 1000 et 650 Ma, c'est-à-dire au Protérozoïque supérieur. Il s'agit d'une sédimentation clastique fine à très fine, dans une mer très peu profonde balayée par de forts courants de marée de direction NNE-SSW orientant les récifs stromatolitiques, et probablement interrompue par deux épisodes glaciaires dont l'étude reste à faire. LA SÉRIE 2 ou moyenne, épaisse de 1200 mètres, repose en discordance angulaire faible sur la Série 1 ou le socle. Elle débute par une triade présente dans tout le Bassin de Taoudeni : tillite basale - calcaires à barytine - silexites, et se poursuit par des dépôts clastiques fins puis moyens, rougeâtres, continentaux. A sa partie supérieure des grès à scolithes (limite Cambrien-Ordovicien) marquent le retour de la mer. La tillite basale, qui serait d'âge marinoan, est homogène sur plus de 500 km et déposée dans un environnement de basse énergie. LA SÉRIE 3 ou supérieure, épaisse de 175 mètres, débute par un groupe clastique d'origine glaciaire, daté au Maroc du Caradoc, équivalent de l'Unité IV du Hoggar. Il est caractérisé par de nombreux remaniements, vallées au profil en U et paléoeskers de toutes tailles. Les glaces progressaient de l'ESE vers l'WNW. Cette glaciation, lithologiquement très semblable à celle du Quaternaire de l'hémisphère nord, diffère totalement de celle de la base de la série 2. Le groupe supérieur argileux marque la transgression eustatique de la mer ; il est silurien et des faunes de Graptolites ont permis d'y distinguer Llandovery, Gala-Tarannon, Wenlock et Ludlow eß1. EN SOMME en Adrar de Mauritanie, Protérozoïque supérieur et Paléozoïque inférieur sont représentés par des dépôts clastiques fins avec, entre 1000 et 400 Ma, quelques passées carbonatées à stromatolites et deux à quatre incursions glaciaires aux caractéristiques inhabituelles. Cette sédimentation à long terme, en milieu marin très peu profond ou en milieu continental, constante sur de grandes étendues, entrecoupée de discordances presque imperceptibles, est typique des couvertures cratoniques.