GÉO1022/Relief et Structure


Chronologie des périodes géologiques et des subdivisions en époques et en étages pour l'Amérique du Nord et l'Europe avec quelques glaciations et extinctions importantes.

Périodes
Périodes
Ma
Époques
Ma
Étages en Amérique du Nord
Ma
Étages en Europe
Glaciations et extinctions
Quaternaire
Anthropogène
2
Holocène
0,1
Actuel
 
Flandrien
-Extinction, fin Pléistocène, Amérique 11Ka,
-Glaciation Wisconsinienne

-Glaciation Illinoienne

-Glaciation Kansienne 

-Glaciation Nébraskienne 
 

-Glaciation pré-Nébraskienne
 

Pléistocène
 
Wiscosinien
,075
Würmien
Sangamonien
,12
Éemien
Illinoien
,17
Rissien
Yarmouthien
,23
Mindel
Kansien
,48
Cromer
Aftonien
,6
Günz
Nébraskien
,8
Waalien
pré-Nébraskien
1,4
Donau
1,7
Tiglien
1,9
Biber
2 -
Tertiaire
Néogène
23
Pliocène
5
Venturien
 
Plaisancien
-Glaciations du Quaternaire, les sédiments d'au moins 9 glaciations continentales sont connus en A. du N. 
Repettien
3
Delmontien
 
Zanclien
Miocène
 
7
Messinien

-Extinction, Miocène, 9Ma
Mohnien
10
Tortonien
Luisien
14
Serravallien
Relizien
16
Langhien
Saucesien
22
Burdigalien
 
Aquitainien
Paléogène
65
Oligocène
34
Zemorrien
29
Chattien

-Glaciation en Antarctique
-Extinction, début Oligocène, 38Ma
 
 

 

 
Rupélien
Éocène
55
Refugien
39
Priabonien
Narizien
42
Bartonien
Ulatizien
45
Lutétien
Penutien
53
Yprésien
Paléocène
65
Buletien
59
Thanétien
Ynezien
 
Danien
Danien
 
Crétacé

 

Supérieur
 
 
 
 
 
 

Inférieur

141
Sénonien
89
Gulfien
74
Maestrichtien
 -Extinction majeure, fin Crétacé
83
Campanien
87
Santonien
 
Coniacien
Gallic
132
93
Turonien
95
Cénomanien
Comanche
107
Albien
112
Aptien
Coahulien
114
Barrémien
Néocomien
 
119
Hauterivien
126
Valanginien
 
Berriasien
Jurassique
Supérieur
 
 

Moyen
 
 

Inférieur

202
Malm
157
Morrison
152
Tithonique

-Extinction, 144Ma
 
 

-Extinction, Bajocien, 175Ma 
 
 

-Extinction, Pliensbachien, 190Ma
 

155
Kimméridgien
Sundance
 
Oxfordien
Dogger
178
Twin Creek
161
Callovien
166
Bathonien
Gypsum Springs
174
Bajocien
 
Aalénien
Lias
 
Navajo
189
Toarcien
195
Pliensbachien
Kayenta
201
Sinémurien
Hettangien
Trias
Supérieur

Moyen
 
 
 

Inférieur

250
Keuper
235
Chinle
210
Rhétien
-Extinction, Trias
220
Norien
229
Carnien
Muschelkalk
241
Excelsior
 
Ladinien
239
Anisien
Buntsandstein
 
Moenkopi
 
Spathien
 
Nammalien
245
Werfenien
Permien
290
Zechstein
256
Ochoan
250
Tatarien
-Extinction majeure, Guadalupien, fin Permien, (90 à 95% des espèces)
-Laurasie et Gondwana s'unissent pour former le Supercontinent la Pangée.
Guadalupien
258
Kazanien
Leonardien
 
Ufimien
Rothliegende
 
260
Koungourien
269
Artinskien
Wolfcampien
282
Sakmarien
 
Asselien
Carbonifère
Pennsylvanien
323
Gzelien
294
Virgilien
 
Nogiskien
 
Klazminskien
Kasimovien
303
Missourien
 
Dorogomilovskien
Chamovnicheskien
Kreviakinskien
Moscovien
311
Desmoinsien
 
Myachovskien
Podolskien
Atokan
Kashirskien
Vereiskien
Bashkirien
 
Morrowan
 
Melekesskien
Cheremshanskien
Namurien
 
Yeadonien
Marsdenien
Springeran
Kinderscoutien
Mississippien
363
Serpukhovien
333
Chesterien
 
Alportien

 
 
 
 
 
 

 

Chokierien
Arnsbergien
Pendleien
Viséen
350
Brigantien
Meramecien
Asbien
Holkerien
Arundien
Osageen
Chadien
Tournaisien
 
Ivorien
Kinderhookien
Hastarien
Dévonien
409
Supérieur
377
Chataquan
367
Famennien
-Glaciation Gondwana, 360Ma
-Extinction Frasnien/Famennien , 367Ma
Senecan
 
Frasnien
Moyen
 
Erien
381
Givétien
Ulsterien
 
Eifélien
Inférieur
 
390
Emsien
396
Siegenien
 
Gédinien
Silurien
439
Pridolien
411
Cayugan
 
Ludfordien

 
 

-Glaciation Gondwana, 420Ma

Ludlowien
424
Gorstien
Wenlockien
430
Niagran
Homerien
Sheinwoodien
Llandovérien
 
Telychien
Alexandrien
Aeronien
Rhuddien
Ordovicien
510
Ashgillien
443
Gamach
 
Hirnatien

-Extinction majeure, Ashgillien
 
 
 

-Inlandsis centré sur l'Afrique
 
 
 
 
 
 
 

-Glaciation, Ordovicien inférieur

Rawtheyen
Richmond
Cautleyen
Pusgillien
Caradocien
464
Maysville
Onnien
Edenien
Actonien
Marshbrookien
Sherman
Longvillien
Kirkfield
Soudleyen
Rockland
Harnagien
Costonien
Llandeilien
469
Black River
Supérieur
Chazy
Moyen
Inférieur
Llanvirnien
476
Whiterock
Supérieur
Inférieur
Arénigien
493
Supérieur
Canadien
Inférieur
Trémadocien
 
Olentien
Cambrien
Supérieur
 
 

Moyen
 
 

Inférieur

544
Merioneth
517
Croixien
514
Dolgellien
-Extinction majeure, Cambrien supérieur
 
 
 
 

-Extinction majeure, Cambrien inférieur
-Glaciation ???

Maentwrogien
St. David's
520
Albertien
 
Menevien
Slovien
Caerfaien
 
Waucobien
525
Lenien
530
Atdabanien
Tommotien
Manikaiien
Vendien
610
Ediacarien
 
St. Johns
 
Poundien
-Extinction au Vendien, 545Ma
Conception
Wonokan
Varengien
Mortenses
Smalfjord
Protérozoïque

(Éon)

Supérieur
 
 
 
 
 
 

Moyen
 
 
 

Inférieur

800
Sinien
        -Extinction majeure, 650Ma
-Trois épisodes de glaciation, 950, 775 et 600Ma
-Supercontinent, 1,1Ga
 

-Supercontinent, 1,7Ga
 

-Supercontinent, 2,1Ga
-Glaciation Huronienne, 2,2Ga

1600
Riphéen
(Ère)
 
Bayfield
 
Karatau
Oronto
Yurmatin
Chengwatana
Burzien
Puckwunge
2200
Animikéen
(Ère)
Rove
Mongolien
Iron
Kakabeka
2500
Huronien
(Ère)
Cobalt
Vaalien
Quirke Lake
Hough Lake
Elliot Lake
Archéen
(Éon)
Supérieur
 
 
 

Moyen
 
 

Inférieur

3000
Randien
(Ère)
 
Laurentien
 
Ventersdorp
-Supercontinent, 2,6Ga
-Sédiments glacigènes du Supergroupe de Witwatersrand en Afrique du Sud, 2,8Ga.
Central Rand
Dominion
3500
Swazien
(Ère)
Keewatinien
Pongola
Moodies
Figtree
Onverwacht
3800
 

4500

Isueen
(Ère)
Hadéen
(Ère)
 
Limpopo
 

Extinction majeure au Précambrien

Dans l'histoire de la terre, la fin du  Précambrien est une période dominée par des organismes peu complexe, marins et sans test (sans coquille). Vers 650Ma, 70% de la flore et de la faune périt dans cette première grande extinction. Cette crise affecta surtout les organismes constructeurs comme les stromatolites et les acritarches. Elle est corrélée à une importante période glaciaire vers 600Ma, où le refroidissement fut si sévère que pratiquement tous les micro-organismes furent décimés.

Extinction au Vendien

Cet événement fait toujours l'objet de discussion quant à son existence ou non. Plusieurs paléontologues croient que la faune du Vendien était les ancêtres de la faune du Cambrien. D'autres pensent que la faune du Vendien n'a pas de descendance vivante. Selon cette dernière hypothèse, elle aurait subi une extinction et ensuite la faune du Cambrien aurait évolué.

Extinctions majeures au Cambrien

Au temps du Cambrien, les mers épicontinentales occupaient de vastes surperficies. Les organismes marins étaient au début essentiellement des éponges et des mollusques, puis, vers le milieu du Cambrien, la diversification de la faune à test se produisit.

Au moins quatre extinctions majeures eurent lieu au Cambrien. La première se produisit autour de la limite du Cambrien inférieur et anéantit le plus ancien groupe de trilobites de même que les archéocyathes constructeurs de récif. Les trois autres se distribuent autour de la limite du Cambrien supérieur et touchèrent fortement les trilobites, les brachiopodes et les conodontes.

Les deux hypothèses les plus communément acceptées pour expliquer ces extinctions sont les glaciations, le refroidissement et l'appauvrissement en oxygène des océans.

La découverte, en Amérique du Sud, de dépôts glaciaires datés de l'Ordovicvien inférieur suggère qu'une glaciation serait responsable de la dégradation des conditions climatiques. Une telle baisse de température aurait détruit surtout les espèces d'eau chaude intolérantes. Cette découverte suggère aussi que l'eau piégée dans les grands glaciers continentaux aurait provoqué une baisse appréciable du niveau marin et le retrait des mers peu profondes. Ce qui engendra une diminution des habitats pour la faune marine vivant sur les plateaux continentaux (maintenant émergés).

L'effet de refroidissement et d'appauvrissement en oxygène des mers serait causé lorsque les eaux froides des zones profondes s'étendent aux plateaux continentaux, faisant disparaître les espèces peu tolérantes au froid. Le refroidissement amènerait aussi la stratification de la colonne d'eau. Ainsi, plusieurs espèces périraient en raison de leur incapacité à tolérer des variations soudaines des facteurs limitants tels, la température et la concentration en oxygène.

Extinction majeure à l'Ordovicien

La période ordovicienne fut le théâtre de la diversification d'un grand nombre d'espèces marines. Des espèces présentent au Cambrien se multiplièrent à l'Ordovicien et une variété de nouveaux groupes comme les céphalopodes, les crinoïdes, les graptolites, les gastéropodes et les bivalves proliféraient.

Ce fut la deuxième plus dévastatrice des extinctions de l'histoire de la terre (avce celle du Crétacé supérieur). Elle causa l'éradication d'un tier de toutes les familles de brachiopodes et de bryozoaires ainsi qu'un grand nombre de groupes de conodontes, de trilobites et de graptolites. La faune corallienne fut aussi décimée. Plus d'une centaine de familles d'invertébrées marins périrent lors de cet événement.

Des sédiments glaciaires dégagés au Sahara indique une période glaciaire à la fin de l'Ordovicien ou au début du Silurien. Le passage du continent Gondwana au-dessus du pôle Sud se traduisit par la formation d'une immense calotte glaciaire et par un refroidissement planétaire. L'effet combiné de la baisse du niveau marin, de la réduction des habitats sur les plateaux continentaux et, du refroidissement en raison de la glaciation serait le facteur responsable de cette hécatombe.

Extinction majeure au Dévonien

Suivant la crise ordovicienne, la diversification reprit au Silurien et au Dévonien. Au Dévonien, on constate l'apparition des requins, des poissons cartilagineux et des ammonoïdes. C'était une période faste pour les espèces construisant des récifs (comme les coraux). Hors du domaine marin, en plus des amphibiens et des insectes, les premières véritables plantes terrestres allaient s'établir pour former les premières forêts.

La crise atteint surtout les communautés marines et n'eut que peu d'effet sur la flore terrestre. Les espèces construisant des récifs furent si sévèrement touchées que l'on ne retrouve pratiquement plus de ces constructions avant l'apparition des coraux modernes au Mésozoïque. On estime que 70% des taxons chez les invertébrés marins ne survécurent pas au Carbonifère.

Il semble que les espèces marines d'eau chaude furent les plus décimées. Cela suggère un épisode de refroidissement globale similaire à l'événement ayant engendré l'extinction à la fin de l'Ordovicien. Il y aurait eu une autre glaciation sur le continent Gondwana à la fin du Dévonien, d'après la découverte de dépôts glaciaires au nord du Brésil. Le refroidissement et la baisse du niveau marin aurait contribué a ce désastre. L'épisode froid aurait duré 5Ma.

On a aussi suggéré comme cause possible un petit impact météoritique dans l'océan à la limite Frasnien/Famennien. Peu documentée, cette hypothèse fait toujours l'objet de débats quant aux mécanismes ayant provoqué l'extinction.

Extinction majeure au Permien

Avec la formation du supercontinent la Pangée au Permien, la plupart des continents étaient regroupés en un seul bloc. Cela favorisa le développement et la diversification de la faune vertébrée terrestre accompagnée d'une réduction des communautés marines qui colonisaient les plateaux continentaux désormais réduits au seul périmètre du supercontinent.

C'est le plus grand désastre écologique de l'histoire de la terre. Il fut plus dévastateur encore que les extinctions précédentes de l'Ordovicien ou du Dévonien et même de celle qui faucha les dinosaures à la fin du Crétacé. On estime que près de 90% des espèces marines furent éradiquées.

La cause est toujours discutée. Une des hypothèses couramment suggérée est une troisième glaciation sur le continent Gondwana comme les précédentes à l'Ordivicien et au Dévonien. On estime aussi que la réduction des mers épicontinentales aurait été causé par la formation de la Pangée. Cependant, la Pangée s'est amalgamée au Dévonien moyen alors que l'extinction ne s'est pas produite avant le Dévonien supérieur. Un troisième mécanisme impliquerait un réchauffement rapide et des variations climatiques considérables causés par des englacements aux pôles nord et sud. Enfin, certains pensent que d'importantes éruptions basaltiques en Sibérie aurait pu causé une dégradation climatique par accumulation de sulphate et de poussière dans l'atmosphère.

Extinction au Trias

La cause de cette crise est mal connue. On l'explique par un refroidissement global ou un impact météoritique. Elle est importante car elle permit plus tard aux dinosaures de coloniser des niches écologiques qui n'étaient pas disponibles auparavant. Un grand nombre de groupes autant marins (brachiopodes, gastéropodes, mollusques et reptiles marins) que terrestres (amphibiens) furent exterminés.

Extinctions au Jurassique

On croit qu'il eut deux événements mineurs au Jurassique (certains auteurs parlent de trois). Le premier est représenté par les strates d'âge Pliensbachien d'Europe. Il fit disparaître plus de 80% des espèces marines de bivalves ainsi qu'une variété d'espèces d'eau peu profonde.

Le second, vers la fin du Jurassique, toucha aussi plusieurs espèces marines (reptiles, ammonoïdes et bivalves) ainsi que des dinosaures telles les stégosaures et les sauropsidés. Cette crise n'est pas très bien comprise et peu d'hypothèse ont été avancée pour l'expliquer.

Extinction majeure au Crétacé (limite K-T)

Après la crise au Permien, les organismes étaient abondants mais peu diversifiés. Lors du Trias, du Jurassique et du Crétacé la diversification produisit un grand nombre de nouvelles espèces comme les dinosaures, les mammifères, les ptérosaures et les amphibiens (grenouilles et tortues).

Lors de cette extinction à la fin du Crétacé, près de 85% de toutes les espèces disparurent, soit la deuxième plus dévastatrice extinction de l'histoire géologique (avec celle de l'Ordovicien). Cette crise est bien connue du public en raison surtout de l'anéantissement des dinosaures qu'elle provoqua. Mais plusieurs autres groupes terrestres et marins furent touchés. Étonnamment, la plupart des mammifères, des oiseaux, des tortues, des crocodiles, des lézards, des serpents et des amphibiens ne furent que peu affectés.

Pour expliquer cette extinction, on évoque un impact météoritique, le volcanisme ou les glaciations. Le débat autour de cette question a entretenu beaucoup d'intérêt ces dernières années auprès des médias et de la population. Les indices d'un impact météoritique se retrouvent dans une couche déposée au moment de l'hécatombe. Cette couche contient une concentration inhabituelle d'Iridium normalement présent dans la croûte terrestre et dans les météorites. Cette couche a été retrouvée autant dans les sédiments marins que terrestres, et en divers endroits. On croit que cette couche d'Iridium serait  le résultat d'un impact météoritique. On cite à l'appui de cette hypothèse l'abondance de petites gouttelettes de basaltes (sphérules) comme indice de la fonte et de la projection de matériaux de la croûte dans l'atmosphère suivant l'impact. On retrouve aussi dans cette couche d'Iridium, des quartzs avec des traces de haute pression attribués aussi à un impact. Des travaux récents suggèrent que cet impact pourrait être situé dans la péninsule du Yucatan (astroblème de Chicxulub).

La couche d'Iridium pourrait aussi provenir de matériaux du manteau (magma) émis lors d'un volcanisme intensif. Des accumulations importantes de laves en Inde et au Pakistan (trapp de Deccan) datées de cette époque sont les principaux indices. L'Inde aurait passé au-dessus d'un point chaud dans l'océan Indien avant d'écraser le sud de l'Asie, produisant des accumulations de laves de 150m d'épaisseur sur plus de 100 000 km2. Ces écoulements auraient engendré la projection d'une grande quantité de cendres dans l'atmosphère modifiant les conditions climatiques ainsi que la chimie des océans. Les spérules et les quartzs écrasés pourraient aussi provenir de ce volcanisme.

Ces deux hypothèses, autant celle du volcanisme que celle de l'impact, proposent un mécanisme qui pourrait être la cause de cette extinction. La première reste la plus populaire et gagne la faveur d'un grand nombre surtout depuis la découverte d'un grand cratère d'impact (200 km de diamètre) datant de la fin du Crétacé (Chicxulub).

Extinction à l'Oligocène

La petite crise de l'Oligocène inférieur se caractérise par des changements climatiques et biogéographiques importants qui affectèrent surtout les mammifères terrestres. Un refroidissement planétaire modifia et fit disparaître un bon nombre de biomes existants. Les régions tropicales comme la jungle et la forêt équatoriale furent remplacées par des formations végétales de régions tempérées tels, la savanne ou la prairie. Cette modification de la composition floristique favorisa les espèces herbivores au détriment des espèces forestières.

Extinctions au Néogène

On reconnaît cinq crises à partir du Néogène supérieur et la première eut lieu vers 9Ma.

Extinction à la fin du Pléistocène

Il y a environ 11 000 ans, plusieurs variétés d'animaux disparaissaient de l'Amérique du Nord. Il s'agissait, pour la plupart, de gros mammifères de plus de 40 kg. Certains sont bien connus comme le mammouth, le mastodonte ou le chat à dent de sabre tandis que d'autres le sont moins comme le castor géant et la grande mouffette. Certains animaux disparurent de l'Amérique du Nord mais survécurent ailleurs (comme le cheval et le tapir). Aujourd'hui, il existe relativement peu d'espèces de gros mammifères en Amérique du Nord. Or, antérieurement à cette crise, la diversité des gros mammifères en Amérique du nord était semblable à celle de l'Afrique d'aujourd'hui.

Ce n'est pas le seul continent qui subit une extinction à la fin du Pléistocène. En Amérique du Sud, plusieurs espèces de moyens et de grands mammifères se sont éteints à cette époque. En Australie, l'extinction eu lieu entre 40 000 et 20 000 ans. L' Europe, l'Asie et l'Afrique la subirent aussi. Toutefois, elle fut moins sévère et moins d'espèces disparurent. On discute encore les causes de cette crise. Les chercheurs ont identifié deux mécanismes qui pourraient être à l'origine de cet événement: La chasse, le feu, la propagation de maladies par les humains et, une modification de l'environnement par un changement climatique. On s'entend pour expliquer ces disparitions par l'un ou l'autre de ces mécanismes ou à la combinaison des deux. Cette dernière crise élimina 39 genres d'animaux.



Références

ANONYME, 1994, A correlated history of earth. Pan Terra inc, Alton, Minnesota, Affiche 70cm x 96cm.
BUFFETAUT, E., 1992, Grandes extinctions et crises biologiques. Mentha, Paris, 52p.
COLLECTIF, 1998, Dictionnaire des Sciences de la Terre. Albin Michel et Ency. Universalis, Paris, 921p.
DOTT, R.H. ET PROTHERO, D.R., 1994, Evolution of the Earth. MacGraw-Hill, 5e édit., New York, 569p.
ERWIN, D.H., 1994, The Permo-Triassic extinction. Nature, 367:231-236.
ERWIN, D.H., 1993, The great Paleozoic crisis: life and death in the Permian. Columbia Univ. Press, New York, 327p.
HARLAND, W.B., ARMSTRONG, R.L., COX, A.V., CRAIG, L.E., SMITH, A.G. ET SMITH, D.G., 1989, A geologic time scale. Cambridge Univ. Press, 279p.
RAUP, D.M., 1993, De l'extinction des espèces: sur les causes de la disparition des dinosaures et de quelques milliards d'autres. Gallimard, Paris.
PAGÉ, P., 1992, L'environnement glaciaire. Guérin Universitaire, Montréal, 368p.
 
 
©1999F.Besré