Géologie 30

Du Précambrien à l'actuel

APERCU DE L'HISTOIRE GEOLOGIQUE DU GLOBE DU PRECAMBRIEN A L'ACTUEL

1. Le Précambrien .

L'histoire géologique de la terre depuis sa naissance ( 4.600 Ma ) jusqu'à la fin du précambrien ( 570 Ma ) a été évoquée dans des chapitres précédents.

Nous la reprenons ici après la naissance de la vie alors que vers 3.000 Ma , la fonction chlorophyllienne  apparaît avec les algues bleues . Petit à petit, l'atmosphère allait s'enrichir en oxygène , permettant des formes de vie plus perfectionnées. Toutefois, le Précambrien demeure avant tout l'ère des algues à croûte calcaire en couches successives ( stromatolithes ) qui, peu à peu, édifient des récifs. Vers 1.600 Ma , on retrouve les premiers restes d'animaux à plusieurs cellules  ( Métazoaires ) . Ce sont d'abord des méduses puis, vers 600 Ma , une faune différente retrouvée en Australie et en Sibérie où sont représentés non seulement des coelentérés ( méduses ) , mais aussi des Annélides  ( Vers ), des Echinodermes, des Brachioipodes et des Mollusques . Il s'y ajoute des formes que l'on peut considérer comme les ancêtres des annélides, si bien qu'à la fin du Précambrien, la plupart des groupes d'Invertébrés existaent déjà .

Comme à des époques plus récentes, la terre a subi alors des alternances climùatiques ainsi qu'en témoignent des moraines consolidées ( tillites) , déposées par de vastes glaciers qui, à certains moments on recouvert une vaste partie des terres émergées . Enfin, au cours du Précambrien se sont soulevées plusieurs chaînes de montagnes aujourd'hui complètement aplanies . Le dernière d'entre elles a laissé des vestiges en bien des endroits du territoire français , en particulier dans le massif Armoricain ( orogénèse cadomienne, du nom latin de Caen) et les Pyrénées orientales.

2. L'Ere paléozoïque ( 550 à 240 Ma) 

L'ère paléozoïque correspond à deux grands cycles de formation de montagnes ( cycles orogéniques ) : Calédonien et Hercynien ( Varisque ) . Le premier localisé surtout en europe du nord a édifié d'importants reliefs dans les ardennes tandis que le second a affecté la france entière. Les roches qui se sont alors déposées puis transformées par métamorphisme se retrouvent dans ce qu'on appelle les " massifs anciens " ( Ardennes, Vosges, Massif central, Maures,Corse occidentale, massifs cristallins des Alpes, chaîne axiale pyrénéenne , massif armoricain), injectés de granite . L'europe moyenne jouissait alors d'un climat tropical :elle était recouverte par d'immenses forêts comprennant, en particulier , des prêles et des fougères arborescentes dont les troncs et les feuilles enfouis dans la vase de lacs ou de lagunes ont donné naissance à d'importants gisements de houille ( Période dite justement Carbonifère ).

La vie n'existait d'abord que dans les eaux et peu à peu les végétaux à l'Ordovicien , puis les animaux au Silurien et au dévonien on colonisé la terre ferme. C'étaient des êtres étranges dont certains ont complètement disparusans laisser de descendance ( Trilobites, Graptolites, Poissons cuirassés). A l'ordovicien , tous les groupes d'invertébrés sont représentés . Les premiers Vertébrés ( poissons primitifs) apparaissent à la fin de l'Ordovicien . Les premiers Amphibiens ou Batraciens à la fin du Dévonien . Ce sont les premiers à s'affranchir du milieu aquatique , et, à la fin du Carbonifère , ils donnent naissance aux premiers reptiles . A la fin du paléozoïque seuls manquent les oiseau, les plantes à fleurs visibles ( angiospermes ) et les Mammifères . 

3. L'Ere mésozoïque (240 à 65 Ma)

A l'encontre de celle qui la précède et de celle qui la suit, l'ere mésozoîque est celle d'un calme relatif au point de vue orrogénique. Le cycle hercynien s'achève au Permo-Trias avec d'épais dépôts de grès rouges qui proviennent de l'érosion des montagnes . A la fin du trias la gragmentation du continent unique  s'amorce par l'ouverture de l'Atlantique et de l'océan Indien, initiation d'un type de tectonique des plaques qui joue depuis cette époque un rôle déterminant dans la dynamique de la terre . Au Jurassique , sur les reliefs hercyniens aplanis  ( pénéplaines ) la mer va progresser sur d'immenses plates-formes littorales qui accueillent d'important dépots calcaires . Le climat uniformément chaud favorise le développement de  récifs . presque toute la france est recouverte par la mer au jurassique et au crétacé où seul émerge une partie du massif central et du massif Armoricain . L'europe n'est qu'un vaste archipel et les mers sont par des animaux aujourd'hui disparus : Les Ammonites à coquilles enroulées et les Bélemnites qui ressemblaient au seichesdont on retrouve l'os sur les plages. Ces animaux à tentacules comme la pieuvre ou le Calmar étaient des Mollusques céphalopodes , ils servaient de nourriture à des reptiles géants. Ces animaux, les uns nageurs, les autres marcheurs , tels les Dinosaures sont les plus grands animaux que la terre ait jamais porté puisque leur longueur pouvait atteindre trante mètre et leur hauteur dix mètres. A côté de ces monstres, les premiers Ma mmifères ( centimétriques ) , nés au Trias ne comptaient guère et les prtemiers oiseaux ( fin du Jurassique ) voisinaient avec de grands reptiles volants .

Bien que les premières angiospermes soient apparues à la même époque , ce sont les gymnospermers qui dominent sur les continents . Enfin dans les mers chaudes, pullulaient des animaux microscopiques , Foraminifères et surtout algues unicellulaires ( Nannoplancton ) dont le calcaire de la membrane formant de petites plaques ou coccolites se sédimente au crétacé pour former la craie . A la fin du Mésozoïque, un refroidissement généralisé change les conditions de vie  et la plupart des grands groupes d'animaux disparaissent  ( grands reptiles, Ammonites, Bélemnites° ou subissent de profonds remaniement ( Foraminifère, Nannoplancton ). La présence d'Iridium ( élément peu concentré dans la crôute terrestre , dans la couche limite crétacé/Tertiaire a conduit certains à postuler "une catastrophe cosmique" ( chute de météorites ou de comètes) à la fin du crétacé.   

4. L'Ere Cénozoïque ( 65 Ma à l'actuel ).

Après la crise climatique de la fin du mésozoïque, les Mammifères , en réserve de l'évolution depuis le Trias, trouvent le champs libre à leur expansion et amorcent dès le Paléocène  et surtout au début de l'Eocène une diversification qui va les conduire à occuper tous les domaines écologiques ; nageurs, coureurs, grimpeurs, volants en ce qui concerne la locomotion, rongeurs, insectivores, carnivores, herbivores , omnivores en ce qui concerne la nutrition. Phénomène remarquable : les grands herbivores ( Cheveaux, ruminants ) se développent en même temps que s'épanouissent les graminées, au Néogène . au Miocène se détachera un rameau qui donnera à la fois les singes sans queue ou Anthropoïdes  ( Gorilles , Chimpanzés) et les Hominidés.

Les premiers Hominidés, bipèdes et habiles de leur mains sont connus en Afrique au pliocène ( Toumaï vers 7.000 Ma ) . Ils se diversifient surtout au Quaternaire ( Pléistocène , vers 1.800 Ma) pour aboutir , il y a environ 100.000 années à l'Homme actuel.

L'ère Cénozoïque est beaucoup moins stable que la précédente . Les océans Atlantique et Indien, qui ont commencé à s'ouvrir à la fin du T, continuent à s'écarter à la vitesse de 2 à 5 cm. par an. En même temps surgissent les Chaînes alpines qui jouent un grand rôle dans la physionomie actuelle du globe . En France, outre les plissements alpins, jurassiens, pyrénéens, provençaux et corses, l'orogenèse alpine a eu pour contrecoup le soulèvement des Vosges et du Massif central et, avec moins d'intensqité des ardennes, du massif armoricain et même des bassins sédimentaires  ( bassins de Paris et d'aquitaine ) . Les mers sont moins étendues q'au mésozoïque , les dépôts détritiques ( sables et argiles) plus abondants , tandis que la faune se rapproche de celle qui nous est familière. Après le refroidissement à la limite crétacé-Paléogène, une autre crise climatique survient à la limite Eocène-Oligocène qui retentit de nouveau sur l'évolution des flores et des faunes . C'est à ce moment ( vers 35 Ma) qu'apparaissent dans l'antarticque l'amorce des glaciations qui vont culminer au Plio-Quaternaire ( le quaternaire commence vers 1,8 Ma avec le Pléistocéne et se continue actuellement avec l'Holocène depuis 10.000 années), où elles alternent avec des périodes plus chaudes ou interglaciaires. L'Homme est capable de s'adapter à ces variations climatiques tandis qu'en climat périglaciaire les paysages prennent peu à peu leur aspect actuel, figé aujourd'hui par la végétation des pays tempérés.

La notion d'ere Quaternaire en fait à peine une époque dont la durée ( 2Ma environ ) est comparable à celle des étages de l'Ere Tertiaire, est étroitement liée à l'aventure humaine et aux grandes glaciations arctiques . Or nous savons aujourd'hui que les premiers Hominidés,Toumaï, Orrorin, australopithèques etc... vivaient déjà au Pliocène moyen , vers 7-4 Ma, et que les glaciations arctiques ont elles aussi débuté au Pliocène suivant de plusieurs dizaines de millions d'années l'indlandsis antarticque initié à la limite Eocène-Oligocène vers 35. Ma et développé à partir du Miocène moyen.( 16 Ma).

UNE CHRONOLOGIE SIMPLE DU QUATERNAIRE 

La limite inférieure du quaternaire se situe vers 1,8 Ma, au moment d' l'évènement d'Olduva¨, bref épisode de polarité magnétique normale au cours de la longue période Matuyama inverse qui s'étend de 2,5 à 0,7 Ma ( La période Bruhnesnormale à laquelle nous appartenons , lui a succédé à cette date ). Cette coupure qui sépare aussi le Villafranchien inférieur du Villafranchien supérieur , se justifie par de nombreux faits , en particulier : modification des faunes continentales de Mammifères , refroidissement net en méditerranée, transgression calabrienne.

il convient d'autre part de séparer au sommet les temps postglaciaires , qui ne représentent qu'une dizaine de milliers d'années et sont marqués par l'emprise progressive de l'Homme . Entre le Pliocène et l'Holocène,  s'étend le Pléistocène , terme souvent pris à tort comme synonyme de Quaternaire.

Les faits marquants du quaternaire , corrélés pour la plupart d'entre eux sont : Tableau

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 a) Les glaciations  

Comme nous l'avons vu, elles s'enracinnent dans le Pliocène .

Dans les alpes, on compte 6 glaciations qui portent le nom de Biber pour la plus ancienne, puis dans l'ordre alphabétique celui du Danube ( Donau ) et de certains de ses affluents Gunz, Mindel, Riss, Würm pour celles qui lui ont succédé. Les deux dernières seules sont connues dans les alpes françaises. Le Riss forme les moraines externes, avec un front à lyon ; le Würm encore très frais forme les moraines internes.

Donau, Gunz et Middel. correspondent au villafranchien et au pléistocène Inférieur. L'interglaciaire Mindel-Riss, le Riss et l'interglaciaire Riss-Würm représentent le Pléistocène moyen et le Wurm le Pléistocène supérieur.

Les trois dernières ont été décrites en Europe du Nord ( Elster, Saale et Vistule ) ainsi qu'en Amérique du Nord ( Kansas, Illinois, Wisconsin ). En réalité il existe un plus grand nombre d'oscillations climatiques ( 10 au cours de la magnétozone Brunhes, soit depuis 700.000 ans ) repérés par les variations isotopiques de l'oxygène.

b. Les transgressions et les régressions marines

Elles sont fortement liées au glacioeustatisme , mais dépendent aussi des déformations néotectoniques  et du rajustement isostatique qui accompagne les glaciations , si bien que la corrélation entre étages méditerranéens et nordiques demeure incertaine. Les premiers montrent une succession de formation de mers froides ( à la base du Quaternaire ) Calabrien et Sicilien ., puis chaudes ( Tyrrhénien )  tandis que le climat des régions nordiques est tempéré ou froid . On avait pensé pouvoir corréler les étages marins et les glaciations par l'intermédiaire des terrasses fluviatiles mais nous avons vu que ces dernières sont diachrones.

c. Les successions de faunes de Mammifères.

elles sont affectées à la fois par une évolution rapide et par les effets des alternances climatiques. C'est ainsi en particulier que :

- Les Chevaux, Boeufs, Eléphants et Cerfs apparaissent vers 3 Ma au Pliocène supérieur (Villafranchien inférieur en terme " d'étage mammaliern".

- La fin des Hipparions coïncide avec la limite Plio-Quaternaire.

- Les Mastodontes et Dinothériums s'éteignent au Villafranchien supérieur ( Pléistocène inférieur ).

- Les Chevaux apparus au pliocène supérieur évoluent progressivement vers l'espèce actuelle  Equus caballus apparue à l'interglaciaire Mindel-Riss.

- Aux épisodes interglaciaires correspond une faune dite " chaude" avec Hippopotamus major, Elephas antiquus et Rhinocéros mercki .

Aux épisodes glaciaires une faune "froide" avec Rhinocéros laineux, Elephas trogontheri et lors des deux dernières glaciations ( Riss et Würm), le Renne, le Mammouth et l'Ours des cavernes.

Nous ne parlerons pas de l'apparition et de l'évolution des Hominidés , sujet qui est traité dans la rubrique paléoanthropologie de ce site.

   

 

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Date de dernière mise à jour : 26/06/2015