Géologie

Continents primitifs

La première croûte était constituée de roches basaltiques, comme la croûte océanique actuelle. La fusion partielle de la partie inférieure de la croûte basaltique a commencé il y a plus de 4 milliards d’années. Cela a créé la croûte riche en silice qui est devenue les continents felsiques.

Craton

Image satellite de l'ancienne greenstone exposée par les glaciers sur le Bouclier canadien

Figure 1. Les glaciers de l’ère glaciaire ont raclé le Bouclier canadien jusqu’au greenstone vieux de 4,28 milliards d’années dans le nord-ouest du Québec.

La croûte continentale felsique la plus ancienne se trouve maintenant dans les anciens noyaux des continents, appelés cratons. En raison des mouvements rapides des plaques, les cratons ont connu de nombreuses collisions continentales. On sait peu de choses sur la paléogéographie, ou la géographie ancienne, de la planète primitive, bien que des continents plus petits aient pu se réunir et se disloquer.

Les géologues peuvent apprendre beaucoup de choses sur le Pré-Archéen en étudiant les roches des cratons.

  • Les cratons contiennent également des roches ignées felsiques, qui sont des vestiges des premiers continents.
  • Les roches cratoniques contiennent des grains sédimentaires arrondis. Quelle est l’importance de ce fait ? Les grains arrondis indiquent que les minéraux ont été érodés à partir d’un type de roche antérieur et que des rivières ou des mers existaient également.
  • Un type de roche commun dans les cratons est la pierre verte, une roche volcanique métamorphisée (figure 1). Puisque l’on trouve aujourd’hui des greenstones dans les fosses océaniques, que signifie la présence de greenstones ? Ces anciennes pierres vertes indiquent la présence de zones de subduction.

Bouclier

Les endroits où le craton se recouvre à la surface sont appelés bouclier. Les cratons datent du Précambrien et sont appelés boucliers précambriens. De nombreux boucliers précambriens ont environ 570 millions d’années (figure 2).

Image satellite du Bouclier canadien

Figure 2. Le Bouclier canadien est l’ancienne partie plate du Canada qui se trouve autour de la baie d’Hudson, des parties septentrionales du Minnesota, du Wisconsin et du Michigan et d’une grande partie du Groenland.

Plate-forme

Dans la plupart des endroits, les cratons étaient recouverts de roches plus jeunes, dont l’ensemble est appelé une plate-forme. Parfois, les roches plus jeunes se sont érodées pour exposer le craton précambrien (figure 3).

Le craton précambrien est exposé dans le Grand Canyon où le fleuve Colorado a traversé les roches sédimentaires plus jeunes

Figure 3. Le craton précambrien est exposé dans le Grand Canyon où le fleuve Colorado a traversé les roches sédimentaires plus jeunes.

Convection précoce

Pendant le Pré-Archéen et l’Archéen, l’intérieur de la Terre était plus chaud qu’aujourd’hui. La convection du manteau était plus rapide et les processus de tectonique des plaques étaient plus vigoureux. Les zones de subduction étant plus fréquentes, les premières plaques crustales étaient relativement petites.

Depuis l’époque où elle était complètement fondue, la Terre s’est refroidie. Pourtant, environ la moitié de la chaleur interne qui a été générée lors de la formation de la Terre reste dans la planète et est la source de la chaleur dans le noyau et le manteau aujourd’hui.

La présence d’eau sur la Terre ancienne est révélée dans un cristal de zircon :

Cycle des supercontinents

Regardez la figure 4 ; est-ce la Terre ?

Rodinia, un supercontinent qui comprend l'Afrique occidentale, le craton sud-américain, le craton antarctique, le craton sud-africain, l'Australie, la Chine du Sud, la Laurentie, la Sibérie et le Groenland.

Figure 4. Rodinia

L’existence du supercontinent Pangée de Wegener est complètement acceptée par les géologues aujourd’hui. Les mouvements des continents expliquent tant de choses sur l’activité géologique que nous observons. Mais tout a-t-il commencé avec la Pangée ? Ou y a-t-il eu d’autres supercontinents avant ? Que réserve l’avenir des continents ?

Pangée

Une animation montrant la dislocation de la Pangée en nos contients modernes.

Figure 5. La Pangée s’est disloquée pour devenir nos continents modernes.

Wegener avait beaucoup de preuves pour son hypothèse de dérive des continents. L’une de ces preuves était la similitude des montagnes sur les côtés ouest et est de l’Atlantique. Ces montagnes se sont élevées à des frontières de plaques convergentes. Les continents des deux côtés de l’océan (là où se trouve actuellement l’Atlantique) se sont écrasés pour créer la Pangée. L’océan proto-Atlantique s’est rétréci tandis que l’océan Pacifique s’est développé.

Les Appalaches, dans l’est de l’Amérique du Nord, se sont formées à cette frontière de plaque convergente (figure 6a). Il y a environ 200 millions d’années, elles étaient probablement aussi hautes que l’Himalaya.

La Pangée se disloque depuis environ 250 millions d’années. Des frontières de plaques divergentes se sont formées à l’intérieur des continents pour provoquer leur séparation par rift. Les continents continuent de s’écarter. Le Pacifique se rétrécit alors que l’Atlantique s’agrandit. Les Appalaches (figure 6b) se trouvent maintenant sur une marge passive. Ces puissantes montagnes se sont altérées et érodées pour devenir ce qu’elles sont aujourd’hui.
Une image en deux parties. Partie A : Les Appalaches dans le New Hampshire. Partie B : carte satellite des Appalaches

Figure 6. (a) La chaîne des Appalaches dans le New Hampshire. (b) Les Appalaches le long de l’est des États-Unis. Ces montagnes ont commencé lorsque l’Amérique du Nord et l’Eurasie sont entrées en collision lors de la Pangée.

Le cycle des supercontinents

Avant la Pangée, il y avait des supercontinents antérieurs. La Rodinie existait il y a 750 millions à 1,1 milliard d’années. La Colombie existait il y a 1,5 à 1,8 milliard d’années. Si les continents continuent dans leurs directions actuelles, ils se réuniront pour créer un supercontinent de l’autre côté de la planète dans environ 200 millions d’années.

C’est ce qu’on appelle le cycle des supercontinents. Les continents se fracassent ensemble sur le côté opposé de la planète environ tous les 500 millions d’années. La création de supercontinents est responsable de la plupart des caractéristiques géologiques que nous voyons. Elle est responsable de nombreuses caractéristiques qui ont disparu depuis longtemps.

Cette animation montre le mouvement des continents au cours des 600 derniers millions d’années, en commençant par la rupture du Rodinia.

Sommaire

  • L’ancien noyau d’un continent, à la surface et sous la surface, est son craton.
  • La roche cratonique que l’on voit à la surface est appelée le bouclier. L’endroit où le bouclier est recouvert de sédiments plus jeunes est la plate-forme.
  • La convection sur la Terre primitive était plus rapide et donc la tectonique des plaques était plus rapide. Depuis, la Terre s’est refroidie.
  • La Pangée s’est constituée comme un ensemble de frontières de plaques convergentes continent-continent.
  • La Pangée continue de se disloquer car les continents s’éloignent. L’océan Atlantique s’agrandit et l’océan Pacifique se rétrécit.
  • Les continents se rassemblent et se séparent environ tous les 500 millions d’années. C’est ce qu’on appelle le cycle des supercontinents.

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