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PRÉSENTATION DU MODULE
GÉOLOGIE GÉNÉRALE
COSMOLOGIE
LE-SVT-S1
HassanLEMACHA
2023-2024
G É O L O G I E G É N É R A L E 10 / 185
Hassan LEMACHA
CA RA CT É RI S T I QU ES D E LA T E R R E
Chapitre 3
HISTOIREGÉOLOGIQUEDELA
TERRE
G É O L O G I E G É N É R A L E 49 / 185
Hassan LEMACHA
Vieille de
4,6 milliards
d'années, la Terre a
connu plusieurs ères
géologiques
subdivisés en
Périodes , les
Périodes en
Époques : Voir figure
ci-contre.
Introduction
Son histoire est connue par l'apparition de la vie et par
son évolution, marquée par des phases de colonisation
des mers puis des continents par les végétaux puis par
les animaux.
La vie s'est traduite par des formes gigantesques,
comme celles des grandes fougères du paléozoïque,
qui ont donné les gisements de charbon, ou celles
des dinosaures du jurassique et du crétacé.
Les fossiles qu'ils ont laissés sont étudiés par
la paléontologie.
L'homme n'est apparu qu'à la toute fin de cette
évolution.
L'histoire de la Terre se caractérise aussi par la dérive
des continents, étudiée par la géologie.
Les caractéristiques de l’histoire de la Terre
Classiquement l’histoire de la Terre est subdivisée en 4
Eres géologiques :
Introduction
1. l’Hadéen qui s’étend depuis la fin de l’accrétion
de la planète ( 4,568 Ga ) jusqu’à environ 4,0 Ga,
âge des plus anciennes roches connues à ce jour.
les gneiss d’Acasta au nord-ouest du
Canada
1. Vient ensuite l’Archéen dont la limite avec
le Protérozoïque ( 2,5 Ga) est marquée
par un changement fondamental dans le
mode de fonctionnement de notre
planète.
1. Enfin, c’est à partir de 540 Ma que débute
le Phanérozoïque dont la limite inférieure
consiste en l’apparition et en la
prolifération d’êtres vivants possédant un
squelette interne ou externe susceptible
d’être fossilisé.
1. c’est au Protérozoïque que la dynamique
terrestre est devenue semblable à celle
que nous connaissons aujourd’hui.
HADEEN PROTEROZOIQUE
ARCHEEN PHAN
EROZ
OIQU
E
4,6 Ga
PRECAMBRIEN
0,0 Ga
0,5 Ga
2,5 Ga
4,0 Ga
Le précambrien
Le précambrien est la période de mise en place de la Terre. Elle
s'étend de -4,51 Milliards à -542 Millions d'années, ou de 0 à 3,958
milliards d'années, soit une durée de 3,958 milliards d'années.
L'histoire de la Vie sur la Terre se divise en deux parties. On leur a
donné des noms grecs :
i. l'une est cachée (en grec crypios). Elle n'a pas laissé de squelettes
minéralisés. On ne la connaît que par des empreintes de corps
écrasés, des enveloppes cellulaires de taille microscopique ou
même seulement par des indicateurs chimique. C'est l'époque
"cryptozoïque" ou Précambrienne ;
ii. l'autre est visible (en grec phaneros) parce que les roches ont
conservé, à l'état de fossiles, des squelettes ou des coquilles
souvent perceptibles à l'œil nu. C'est l'époque "phanérozoïque».
HADEEN PROTEROZOIQUE
ARCHEEN PHAN
EROZ
OIQU
E
4,6 Ga
PRECAMBRIEN
0,0 Ga
0,5 Ga
2,5 Ga
4,0 Ga
On nomme Hadéen cette période des tous débuts de
la Terre que nous connaissons très mal puisque nous
ne possédons aucun vestige rocheux.
Les archives de l’histoire géologique de notre planète
sont les roches, et puisque la roche la plus vieille
connue a été datée à 4,03 Ga.
l’histoire géologique documentée dans les roches
commence donc à 4,03 Ga, avec la période archéenne,
jusqu'à ce qu'on trouve une roche terrestre plus vieille
et qu'on repousse la limite inférieure de l'Archéen.
Hadéen
HADEEN PROTEROZOIQUE
ARCHEEN PHAN
EROZ
OIQU
E
4,6 Ga
PRECAMBRIEN
0,0 Ga
0,5 Ga
2,5 Ga
4,0 Ga
Hadéen
De manière schématique, l’Hadéen peut être subdivisé
en trois épisodes majeurs :
1. De 4,568 à 4,4 Ga : L’océan magmatique et la
différenciation du noyau métallique (naissance
du champ magnétique de la Terre) ;
2. De 4,4 à 4,0 Ga : Proto-croûte continentale ;
3. De 4,0 à 3,85 Ga : Bombardement météoritique.
La répartition géographique de la croûte continentale
primitive est extrêmement vaste ; il en existe de grands
domaines sur tous les continents . Les principaux
ensembles aussi appelés boucliers ou cratons.
L’Archéen
Répartition
géographique des
grandes provinces
archéennes.
Les terrains archéens
affleurant sont en rouge
alors que ceux
recouverts par des
formations
sédimentaires sont
figurés en orange.
HADEEN PROTEROZOIQUE
ARCHEEN PHAN
EROZ
OIQUE
4,6 Ga
PRECAMBRIEN
0,0 Ga
0,5 Ga
2,5 Ga
4,0 Ga
(1) Bouclier baltique ; (2) Bouclier ukrainien ; (3) Bouclier écossais ; (4) Bouclier sibérien
; (5) Bouclier indien ; (6) Craton sino-coréen ; (7) Bloc de Pilbara ; (8) Bloc de Yilgarn ;
(9) Bloc d’Australie du Nord ; (10) Complexe de Napier ; (11) Craton du Kaapvaal ; (12)
Craton du Zimbabwe ; (13) Craton de Madagascar ; (14) Bouclier d’Afrique centrale ;
(15) Bouclier d’Afrique de l’Ouest ; (16) Craton du São Francisco ; (17) et le Bouclier
guyanais ; (18) Province du Wyoming ; (19) Province Supérieure ; (20) Province de
l’Esclave ; (21) Bouclier du Labrador. (22) Bouclier groenlandais.
Composition des terrains archéens
Indépendamment de leur âge et de leur localisation
géographique, tous les terrains archéens
montrent les mêmes associations
lithologiques ; ils sont constitués de 3 grands
ensembles :
1) un socle granito-gneissique (Roches
métamorphiques) ;
2) des ceintures de roches vertes (Roches
ultrabasiques à basiques et sédiments de type BIF
= Formations Ferrifères Rubanées ) ;
3) des granites tardifs.
La tectonique archéenne
Aujourd’hui la tectonique active à la surface du globe résulte
du déplacement des plaques lithosphériques dont le
mouvement induit essentiellement une tectonique horizontale
(par exemple nappes de charriage dans le RIF-Maroc).
De telles structures sont connues dans tous les terrains
archéens des plus anciens aux plus récents, ce qui démontre
qu’une tectonique analogue à notre tectonique des
plaques actuelle opérait dès 4,0 Ga.
Le précambrien est la première période de l'histoire de la
Terre. Il comprend plusieurs ères (Hadéen, Archéen et
Protérozoïque), qui remontent au-delà de 542 millions
d'années (moment où commence le paléozoïque).
Le précambrien
HADEEN PROTEROZOIQUE
ARCHEEN PHAN
EROZ
OIQU
E
4,6 Ga
PRECAMBRIEN
0,0 Ga
0,5 Ga
2,5 Ga
4,0 Ga
Sa durée est évaluée à 4 milliards d'années. C'est de loin
la plus longue de toutes les périodes géologiques, mais
aussi la plus mal connue.
Les roches du précambrien, plissées et
métamorphosées, n'ont livré que des vestiges rares et
fragmentaires d'êtres vivants.
Les bouleversements ultérieurs qui ont affecté la croûte
terrestre rendent difficiles le déchiffrement des terrains
les plus anciens.
Les datations absolues montrent que l'on trouve les
roches les plus anciennes dans des boucliers rigides qui
constituent l'ossature des continents actuels. Ces
boucliers sont formés de terrains métamorphiques et
granitiques, qui ont été plissés et replissés, témoignant
de la superposition de plusieurs cycles de constitution de
chaînes de montagnes.
Ils affleurent au Canada, en Sibérie, au Brésil, en Afrique,
en Antarctique, et en Australie. La disposition de ces
masses continentales était certainement très différente
de celle d'aujourd'hui.
Le démantèlement (l’érosion presque totale) de chaînes
de montagnes a alimenté le dépôt des premiers
sédiments.
Les roches les plus anciennes sont datées de plus de
3,85 milliards d'années.
Les plus anciennes manifestations de la vie remontent à
3,8 milliards d'années (traces d'activité d'organismes procaryotes,
sous la forme de bactéries associées à des algues bleues).
Les premières traces sûres de vie dans les océans sont des
organismes déjà relativement évolués (vers, algues, cyanobactéries,
dont certaines ont laissé des structures appelées stromatolites, etc.)
âgés de plus de 3,5 milliards d'années (en Australie).
Ces organismes, par la photosynthèse, ont permis l'accumulation
d'oxygène dans l'atmosphère.
Les premières traces fossiles de cellules pourvues d'un noyau
(eucaryotes) remontent à 1,7 milliard d'années, suivis par les
premiers pluricellulaires, il y a 670 millions d'années.
Les invertébrés prolifèrent, sous toutes leurs formes, à la limite
précambrien-paléozoïque, vers 540 millions d'années.
structures columnaires (en forme de colonne )
construites par les bactéries
Caractères généraux du précambrien : C'est
durant les temps précambriens que se sont
constituées en majeure partie les grandes aires
de croûte continentale stable, ossature des
continents actuels
L'origine de la vie remonte au précambrien :
Apparition de microorganismes assimilés à des
bactéries ou à des algues, des stromatolithes
(constructions lamellaires attribuées à des
bactéries ou/et des algues), et des restes de
matière organique.
Le supercontinent de Rodinia se met en
place vers 1100 à 1000 MA. La suture des
continents constitue la chaîne dites de
Greenville (en rouge sur la carte). Cette
chaîne sert de repère pour reconstituer
l'architecture de Rodinia
Le Rodinia se disloque ensuite avec un
épisode principal vers 800 MA..
Le super continent de Rodinia
∼550 million years
ago
Protérozoïque
Cette ère s'étend de −2 500 Ma au début du Cambrien à
−541 Ma.
Néoprotérozoïque : c'est l'ère la plus récente du
Protérozoïque ; son début est fixé à −1 000 Ma. Elle
correspond à l'ancien « Précambrien Z » de la géologie
nord-américaine.
Cryogénien une proposition de subdivision du
Néoprotérozoïque.
Tonien une proposition de subdivision du
Néoprotérozoïque.
Mésoprotérozoïque : c'est l'ère centrale du
Protérozoïque, approximativement de -1 600 à -
1 000 Ma. Elle correspond à l'ancien « Précambrien Y »
de la géologie nord-américaine.
Édiacarien : cette période géologique a été
définie officiellement en mars 2004 par l'Union
internationale des sciences géologiques. Cette
période débute il y a environ −635 Ma. Elle a
connu l'apparition de la faune de l'Édiacarien à
partir de −565 Ma et débouche sur la période
du Cambrien à −541 Ma.
Paléoprotérozoïque : il s'agit du Protérozoïque
ancien, approximativement de −2 500 à −1 600 Ma.
Protérozoïque
https://www.echosciences-paca.fr/articles/aux-
origines-de-la-terre-le-precambrien-1-2
Protérozoïque
Le Paléozoique
L’ère primaire ou Paléozoïque a duré 300 Ma (- 540 à - 245 Ma).
Marqué par deux cycles orogéniques, calédonien et hercynien,
le paléozoïque est découpé en paléozoïque inférieur et
paléozoïque supérieur.
• Le Paléozoïque inférieur
Il s'agit de la période allant de - 540 à - 400 Ma, couvrant
donc le Cambrien, l'Ordovicien et le Silurien. Cette période est
marquée par la séparation du supercontient précambrien
(Rodinia) et par le cycle orogénique calédonien.
• Le Paléozoïque supérieur
Cette période s'étale de 400 Ma à 245 Ma. Elle représente
donc le Dévonien, le Carbonifère et le Permien.
• Remarque: parfois on le découpe en Paléozoïque inférieur,
moyen et supérieur.
HADEEN PROTEROZOIQUE
ARCHEEN
PHAN
EROZ
OIQU
E
4,6 Ga
PRECAMBRIEN
0,0 Ga
0,5 Ga
2,5 Ga
4,0 Ga
Le Paléozoïque enregistre une grande
biodiversité au sein des différents
écosystèmes marins et terrestres. Sa limite
inférieure correspond à l’apparition de la
presque totalité des embranchements
d’animaux connus actuellement (explosion
cambrienne) et sa limite supérieure exprime
une extinction majeure ayant contribué au
renouvellement de la faune et de la flore.
Le Paléozoïque est subdivisé en 6 périodes
caractérisées par des événements marquants :
1. le Cambrien par la conservation des premiers
invertébrés à tests calcaires ;
2. l’Ordovicien par l’apparition des premiers
poissons primitifs ;
3. le Silurien par le développement des premières
plantes et la colonisation des terres émergées ;
4. le Dévonien l’enregistrement de la colonisation
des milieux terrestres par les animaux ;
5. le Carbonifère par la prolifération des forêts et
la conservation de la mémoire du charbon ;
6. le Permien par l’assemblage du méga-continent
Pangée.
Quatre séquences
transgressive-régressive
majeures, c’est-à-dire des
avancées et retraits de la mer,
sont enregistrées pour le
Paléozoïque et caractérisent
les principales fluctuations du
niveau des mers associées
aux mouvements de
tectonique des plaques.
Le climat est contrasté et les
épisodes d’humidité et
d’aridité se succèdent.
Toutefois, la formation au
Permien d’un méga-continent
provoque un réchauffement
général et une période
d’assèchement climatique qui
se poursuit au Mésozoïque
inférieur.
L’histoire de la vie au Paléozoïque est ponctuée, au
cours de son développement, par des grandes crises. Il
en est ainsi à la fin du Cambrien, de l’Ordovicien, au
Dévonien supérieur et au Permo-Carbonifère.
Ces crises provoquent la disparition de certains
groupes terrestres ou marins.
grandes crises du Paléozoique
Le Paléozoïque est marqué par de profondes modifications du paysage
paléogéographique. Il correspond à un épisode d’agrégation des continents
après avoir enregistré la rupture du méga-continent (Rodinia) qui existait
antérieurement dès le Précambrien.
Il est caractérisé, dès l’Ordovicien (Paléozoïque inférieur), par l’assemblage de
grandes plaques continentales et par ailleurs par la fragmentation de la marge
septentrionale de la plaque continentale du Gondwana en micro-plaques
séparées par différents bassins océaniques.
Le Paléozoïque supérieur est marqué par la formation d’un super-continent ou
Pangée dont le corps principal est constitué des continents de la Laurasia au Nord
et du Gondwana au sud. Les micro-plaques issues de la marge septentrionale du
Gondwana ont achevé leur regroupement avec le continent de la Laurasia dès le
Silurien. Le super-océan Panthalassa entourant la Pangée est régi par des
circulations océaniques importantes.
Plusieurs cycles de déformation de la croûte terrestre
(cycles orogéniques) se succèdent au Paléozoïque. Il
s’agit des méga-cycles calédonien, pré-hercynien et
hercynien.
On distinguer quatre cycles orogéniques majeurs :
1. le cycle cadomien, datant du Précambrien ;
2. le cycle calédonien, s'étendant du début
du Cambrien au début du Dévonien ;
3. le cycle hercynien, (ou varisque), s'étendant
du Dévonien à la fin du Permien ;
4. le cycle alpin, s'étendant du début
du Trias au Quaternaire.
cycles orogéniques
https://www.google.com/search?q=
prot%C3%A9rozo%C3%AFque&sca_e
sv=586734894&tbm=vid&source=ln
ms&sa=X&ved=2ahUKEwj9o_bO7uy
CAxXYT6QEHb5KDJkQ_AUoAnoECA
MQBA&biw=1517&bih=674&dpr=0.9
#fpstate=ive&vld=cid:9d14f610,vid:c
R0sW3dX-Ak,st:0
Le Protérozoïque
Akhttps://www.youtube.com/watch?v=2q86PnOdReU&l
ist=RDCMUCej7tmvtZ_ex9dZE-ZYS0EQ&index=10
https://www.youtube.com/watch?v=rDoeF4YUMxA&list
=RDCMUCej7tmvtZ_ex9dZE-ZYS0EQ&index=7
https://www.youtube.com/watch?v=9p9LrgUgkQk&list=
RDCMUCej7tmvtZ_ex9dZE-ZYS0EQ&index=2
https://www.youtube.com/watch?v=scW8hgiHFt0&list=
RDCMUCej7tmvtZ_ex9dZE-ZYS0EQ&index=12
https://www.youtube.com/watch?v=2ugpEMX7EyY&list
=RDCMUCej7tmvtZ_ex9dZE-ZYS0EQ&index=5
https://www.youtube.com/watch?v=5k5k42PgyAY&list=
RDCMUCej7tmvtZ_ex9dZE-ZYS0EQ&index=1
Le Paléozoïque
Le Mésozoïque : L'ère secondaire ou Mésozoïque a
duré 180 Ma (de - 245 à - 65 Ma) est encadrée par
deux grandes crises du monde vivant. La crise qui
marque le début du Mésozoïque est la plus grande crise
que le monde vivant ait subie : 95 % des familles
marines connues à l'ère primaire disparaissent.
Le Mésozoïque
Elle est subdivisée en trois systèmes :
i. Trias (trois unités principales initialement),
ii. Jurassique (défini dans le Jura);
iii. Crétacé (l'âge de la craie).
Elle est marquée par une ambiance transgressive dès le
Trias, qui atteint son maximum au Crétacé supérieur, et une
brutale régression à la fin du Crétacé.
Elle est aussi caractérisée par la fragmentation du super-
continent de la Pangée créé lors des phases paléozoïques,
et l’apparition concomitante de petits océans à côté de la
seule Panthalassa qui occupait jusqu’alors tout l’espace
marin.
Les Amériques se séparent des continents européen et
africain par l’ouverture amorcée de l’Atlantique d’une part
et l’Europe de l’Afrique lors de l’ouverture progressive de la
Téthys d’autre part.
Les faunes et flores elles aussi sont bouleversées à la
fin du Mésozoïque ; on connaît bien la limite
Crétacé-Tertiaire (Crise KT), qui est l’une des plus
réputées et médiatisées.
On parle généralement de catastrophe (d’origine
cosmique ou volcanique, ...) même si des groupes
semblent peu affectés tels les Bivalves.
L’extinction sélective permettra aux survivants de se
redéployer plus qu’ils ne l’ont jamais été, ainsi les
Mammifères s’épanouiront au Tertiaire.
Au Crétacé naît
l’Atlantique, d’abord sa
partie méridionale
puis sa partie
septentrionale.
L’ouverture liée à la
Téthys séparait des
continents dans le sens
Nord-Sud, alors que
l’ouverture de
l’Atlantique les
repousse en Est-Ouest.
Le Gondwana
commence à se
fragmenter dès le
Permien, Une
communication d’eau
plus profonde entre
Téthys et Pacifique
s’établit, bouleversant
alors le type de
sédimentation
téthysienne .
La paléogéographie
Paléontologie : Quelques points repères montrent
l’importance du Mésozoïque :
1. au Trias (230Ma) les premiers dinosaures
apparaissent et les Insectes à métamorphose
complexe se développent,
2. au Jurassique (190 Ma), les premiers
Mammifères allaitent ;
3. au Crétacé (120Ma) les premières fleurs
s’épanouissent et les oiseaux vrais s’envolent.
Enfin, à 65 Ma, disparaît brutalement une
grande quantité d’espèces.
https://www.youtube.com/watch?v=GosPr
OzPg-0
https://www.youtube.com/watch?v=Dr2Og
w5V5ak
https://www.youtube.com/watch?v=I-
ofOqeKjdw
Le Cénozoïque
L’ère tertiaire ou Cénozoïque a débuté il y a 65 Ma,
immédiatement après la crise de la fin du Crétacé (KT)
et les bouleversements faunistiques qui lui sont liés.
Le Cénozoïque, la plus courte de toutes les ères
géologiques, englobe le Tertiaire et le Quaternaire qui
représente les derniers 1,8 Ma et qui, en raison de sa
particularité, notamment liée aux glaciations et au
développement de l’Homme, ne sera pas détaillé ci-
dessous.
Pour schématiser, le trait dominant est la mise en
place graduelle de la géographie actuelle, qu’il
s’agisse de l’agencement des masses
continentales, de la structure des masses d’eau
océanique ou de la composition de la biosphère.
L'ère Cénozoïque est marquée notamment par la
diversification des organismes marins et
continentaux notamment celle des Mammifères, en
particulier des Hominidés, ainsi que celle des
Angiospermes (plantes à fleurs). L’étape majeure
dans la mise en place de ces conditions
modernes sera le Miocène.
LE CÉNOZOÏQUE
Le Tertiaire (Cénozoïque)
Au Cénozoïque, la redistribution des masses
continentales, amorcée au Mésozoïque avec
la dislocation de la Pangée, se poursuit pour
aboutir à l’agencement actuel qui marque une
nouvelle tendance à l’agrégation résultant de
la collision de l’Afrique, de l’Inde et de
l’Eurasie.
L’évolution paléogéographique de l’Europe est
étroitement dépendante de cette réorganisation. La
collision Afrique-Europe aboutit à l’occlusion de la
Téthys qui se réduit inexorablement en un espace
résiduel préfigurant la Méditerranée, en même temps
que s’édifie la chaîne alpine dont les phases
paroxysmales de déformation compressive se
situeront à la fin de l’Eocène et à l’Oligocène inférieur
évolution paléogéographique
Evolution du monde vivant
Succédant aux extinctions massives de la fin du
Crétacé, le Cénozoïque marque un profond
renouvellement et une diversification de la
faune qui préfigure celle actuelle ; les
changements les plus spectaculaires sont la
diversification des Mammifères et celle des
Angiospermes, parallèlement à celle des Insectes
et des Oiseaux.
En conclusion, deux périodes charnières dans
l’évolution vers la géographie actuelle semblent se
distinguer nettement au cours du Cénozoïque :
1.la fin de l’Eocène début de l’Oligocène,
2.le Miocène moyen.
Ces deux périodes sont marquées par les effets de la
redistribution des masses continentales et de
l’orogenèse qui induisent d’importantes modifications
du climat et des circulations océaniques, et se
traduisent également par des modifications au niveau
de la composition du monde vivant.
https://www.youtube.com/watc
h?v=s6mPR9hoxPk
https://www.youtube.com/watc
h?v=R1RC6P_WpsE
Cette dernière période de l'ère cénozoïque débute vers
1,8 Ma et s'étend jusqu'à l'époque actuelle. Elle est
composée de deux parties :
1. Le Pléistocène (1,8 Ma à 10 000 ans BP, BP :
before Present c’est-à-dire avant 1950) qui voit se
développer plusieurs glaciations.
2. L'Holocène (10 000 ans BP à aujourd’hui) qui
correspond approximativement au Postglaciaire; il
annonce la période actuelle, avec des variations
mineures du climat et de l'environnement, décelables
par l'étude des pollens et des faunes fossiles.
Le Quaternaire
Le Quaternaire est donc caractérisé par quelques
phénomènes majeurs :
A. Grande instabilité climatique se manifestant par le
développement d'importantes glaciations qui ont
entraîné de fortes variations des niveaux marins et
fluviatiles.
Les niveaux marins sont étroitement liés aux
phénomènes glaciaires.:
1. lors d'une glaciation, l'eau est mobilisée sur les
continents à l'état de glace. Le niveau des mers est alors
bas, on parle de régression marine.;
2. avec la fonte des glaces lors des
réchauffements, l'eau est libérée et les mers remontent :
c’est la transgression marine.
B. Renouvellement des flores et des faunes. Les derniers
éléments de la période tertiaire disparaissent et les
espèces actuelles se mettent en place.
C. Les faunes pléistocènes annoncent les espèces
actuelles alors que les derniers représentants de la
faune tertiaire disparaissent (mastodontes, tigres à
dents de sabre).
D. Les grands Mammifères permettent d'établir des
chronologies relatives basées sur des associations
d'espèces. Ils fournissent aussi des indications sur les
climats et environnements passés, comme l'ours des
cavernes, typique des périodes tempérées
interglaciaires, ou le mammouth et le rhinocéros
laineux, caractéristiques des phases froides du Würm.
E. Apparition du premier homme, Homo habilis, en
Afrique orientale.
Les origines de l'Homme
On a l'habitude de dire que "L'Homme descend du singe". C’est faux.
Les hommes et les singes sont deux espèces différentes. En
réalité, les Hommes et les singes actuels ont des ancêtres
communs, alors on devrait plutôt dire que ce sont des cousins
très éloignés !
Il y a eu au fil des millions d'années plusieurs sortes d'Hommes
préhistoriques. Certaines ont disparu, comme l'Homme de
Néanderthal, d'autres se sont développées, et nous
descendons directement de l'Homo Sapiens (entre -40 000 et -
10 000 ans) : « l'homme qui sait qu'il sait » (Sapiens sapiens),
c'est nous !
L'Homme évolue et colonise tous les milieux. Ce n'est qu'il y a 10 000
ans qu'il arrive à maîtriser l'agriculture et commence à former
de véritables sociétés (voir tableau ci-dessous).
Les origines de l'Homme
https://web.facebook.com/1000646904467
29/videos/homo-sapiens-les-nouvelles-
origines/341478446940698/?_rdc=1&_r
dr

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  • 1. PRÉSENTATION DU MODULE GÉOLOGIE GÉNÉRALE COSMOLOGIE LE-SVT-S1 HassanLEMACHA 2023-2024 G É O L O G I E G É N É R A L E 10 / 185 Hassan LEMACHA
  • 2. CA RA CT É RI S T I QU ES D E LA T E R R E Chapitre 3 HISTOIREGÉOLOGIQUEDELA TERRE G É O L O G I E G É N É R A L E 49 / 185 Hassan LEMACHA
  • 3. Vieille de 4,6 milliards d'années, la Terre a connu plusieurs ères géologiques subdivisés en Périodes , les Périodes en Époques : Voir figure ci-contre. Introduction
  • 4. Son histoire est connue par l'apparition de la vie et par son évolution, marquée par des phases de colonisation des mers puis des continents par les végétaux puis par les animaux. La vie s'est traduite par des formes gigantesques, comme celles des grandes fougères du paléozoïque, qui ont donné les gisements de charbon, ou celles des dinosaures du jurassique et du crétacé. Les fossiles qu'ils ont laissés sont étudiés par la paléontologie. L'homme n'est apparu qu'à la toute fin de cette évolution. L'histoire de la Terre se caractérise aussi par la dérive des continents, étudiée par la géologie. Les caractéristiques de l’histoire de la Terre
  • 5. Classiquement l’histoire de la Terre est subdivisée en 4 Eres géologiques : Introduction 1. l’Hadéen qui s’étend depuis la fin de l’accrétion de la planète ( 4,568 Ga ) jusqu’à environ 4,0 Ga, âge des plus anciennes roches connues à ce jour. les gneiss d’Acasta au nord-ouest du Canada 1. Vient ensuite l’Archéen dont la limite avec le Protérozoïque ( 2,5 Ga) est marquée par un changement fondamental dans le mode de fonctionnement de notre planète. 1. Enfin, c’est à partir de 540 Ma que débute le Phanérozoïque dont la limite inférieure consiste en l’apparition et en la prolifération d’êtres vivants possédant un squelette interne ou externe susceptible d’être fossilisé. 1. c’est au Protérozoïque que la dynamique terrestre est devenue semblable à celle que nous connaissons aujourd’hui. HADEEN PROTEROZOIQUE ARCHEEN PHAN EROZ OIQU E 4,6 Ga PRECAMBRIEN 0,0 Ga 0,5 Ga 2,5 Ga 4,0 Ga
  • 7. Le précambrien est la période de mise en place de la Terre. Elle s'étend de -4,51 Milliards à -542 Millions d'années, ou de 0 à 3,958 milliards d'années, soit une durée de 3,958 milliards d'années. L'histoire de la Vie sur la Terre se divise en deux parties. On leur a donné des noms grecs : i. l'une est cachée (en grec crypios). Elle n'a pas laissé de squelettes minéralisés. On ne la connaît que par des empreintes de corps écrasés, des enveloppes cellulaires de taille microscopique ou même seulement par des indicateurs chimique. C'est l'époque "cryptozoïque" ou Précambrienne ; ii. l'autre est visible (en grec phaneros) parce que les roches ont conservé, à l'état de fossiles, des squelettes ou des coquilles souvent perceptibles à l'œil nu. C'est l'époque "phanérozoïque». HADEEN PROTEROZOIQUE ARCHEEN PHAN EROZ OIQU E 4,6 Ga PRECAMBRIEN 0,0 Ga 0,5 Ga 2,5 Ga 4,0 Ga
  • 8. On nomme Hadéen cette période des tous débuts de la Terre que nous connaissons très mal puisque nous ne possédons aucun vestige rocheux. Les archives de l’histoire géologique de notre planète sont les roches, et puisque la roche la plus vieille connue a été datée à 4,03 Ga. l’histoire géologique documentée dans les roches commence donc à 4,03 Ga, avec la période archéenne, jusqu'à ce qu'on trouve une roche terrestre plus vieille et qu'on repousse la limite inférieure de l'Archéen. Hadéen HADEEN PROTEROZOIQUE ARCHEEN PHAN EROZ OIQU E 4,6 Ga PRECAMBRIEN 0,0 Ga 0,5 Ga 2,5 Ga 4,0 Ga
  • 10. De manière schématique, l’Hadéen peut être subdivisé en trois épisodes majeurs : 1. De 4,568 à 4,4 Ga : L’océan magmatique et la différenciation du noyau métallique (naissance du champ magnétique de la Terre) ; 2. De 4,4 à 4,0 Ga : Proto-croûte continentale ; 3. De 4,0 à 3,85 Ga : Bombardement météoritique. La répartition géographique de la croûte continentale primitive est extrêmement vaste ; il en existe de grands domaines sur tous les continents . Les principaux ensembles aussi appelés boucliers ou cratons.
  • 11. L’Archéen Répartition géographique des grandes provinces archéennes. Les terrains archéens affleurant sont en rouge alors que ceux recouverts par des formations sédimentaires sont figurés en orange. HADEEN PROTEROZOIQUE ARCHEEN PHAN EROZ OIQUE 4,6 Ga PRECAMBRIEN 0,0 Ga 0,5 Ga 2,5 Ga 4,0 Ga (1) Bouclier baltique ; (2) Bouclier ukrainien ; (3) Bouclier écossais ; (4) Bouclier sibérien ; (5) Bouclier indien ; (6) Craton sino-coréen ; (7) Bloc de Pilbara ; (8) Bloc de Yilgarn ; (9) Bloc d’Australie du Nord ; (10) Complexe de Napier ; (11) Craton du Kaapvaal ; (12) Craton du Zimbabwe ; (13) Craton de Madagascar ; (14) Bouclier d’Afrique centrale ; (15) Bouclier d’Afrique de l’Ouest ; (16) Craton du São Francisco ; (17) et le Bouclier guyanais ; (18) Province du Wyoming ; (19) Province Supérieure ; (20) Province de l’Esclave ; (21) Bouclier du Labrador. (22) Bouclier groenlandais.
  • 12. Composition des terrains archéens Indépendamment de leur âge et de leur localisation géographique, tous les terrains archéens montrent les mêmes associations lithologiques ; ils sont constitués de 3 grands ensembles : 1) un socle granito-gneissique (Roches métamorphiques) ; 2) des ceintures de roches vertes (Roches ultrabasiques à basiques et sédiments de type BIF = Formations Ferrifères Rubanées ) ; 3) des granites tardifs.
  • 13. La tectonique archéenne Aujourd’hui la tectonique active à la surface du globe résulte du déplacement des plaques lithosphériques dont le mouvement induit essentiellement une tectonique horizontale (par exemple nappes de charriage dans le RIF-Maroc). De telles structures sont connues dans tous les terrains archéens des plus anciens aux plus récents, ce qui démontre qu’une tectonique analogue à notre tectonique des plaques actuelle opérait dès 4,0 Ga.
  • 14. Le précambrien est la première période de l'histoire de la Terre. Il comprend plusieurs ères (Hadéen, Archéen et Protérozoïque), qui remontent au-delà de 542 millions d'années (moment où commence le paléozoïque). Le précambrien HADEEN PROTEROZOIQUE ARCHEEN PHAN EROZ OIQU E 4,6 Ga PRECAMBRIEN 0,0 Ga 0,5 Ga 2,5 Ga 4,0 Ga Sa durée est évaluée à 4 milliards d'années. C'est de loin la plus longue de toutes les périodes géologiques, mais aussi la plus mal connue. Les roches du précambrien, plissées et métamorphosées, n'ont livré que des vestiges rares et fragmentaires d'êtres vivants. Les bouleversements ultérieurs qui ont affecté la croûte terrestre rendent difficiles le déchiffrement des terrains les plus anciens.
  • 15. Les datations absolues montrent que l'on trouve les roches les plus anciennes dans des boucliers rigides qui constituent l'ossature des continents actuels. Ces boucliers sont formés de terrains métamorphiques et granitiques, qui ont été plissés et replissés, témoignant de la superposition de plusieurs cycles de constitution de chaînes de montagnes. Ils affleurent au Canada, en Sibérie, au Brésil, en Afrique, en Antarctique, et en Australie. La disposition de ces masses continentales était certainement très différente de celle d'aujourd'hui. Le démantèlement (l’érosion presque totale) de chaînes de montagnes a alimenté le dépôt des premiers sédiments. Les roches les plus anciennes sont datées de plus de 3,85 milliards d'années.
  • 16. Les plus anciennes manifestations de la vie remontent à 3,8 milliards d'années (traces d'activité d'organismes procaryotes, sous la forme de bactéries associées à des algues bleues). Les premières traces sûres de vie dans les océans sont des organismes déjà relativement évolués (vers, algues, cyanobactéries, dont certaines ont laissé des structures appelées stromatolites, etc.) âgés de plus de 3,5 milliards d'années (en Australie). Ces organismes, par la photosynthèse, ont permis l'accumulation d'oxygène dans l'atmosphère. Les premières traces fossiles de cellules pourvues d'un noyau (eucaryotes) remontent à 1,7 milliard d'années, suivis par les premiers pluricellulaires, il y a 670 millions d'années. Les invertébrés prolifèrent, sous toutes leurs formes, à la limite précambrien-paléozoïque, vers 540 millions d'années. structures columnaires (en forme de colonne ) construites par les bactéries
  • 17. Caractères généraux du précambrien : C'est durant les temps précambriens que se sont constituées en majeure partie les grandes aires de croûte continentale stable, ossature des continents actuels L'origine de la vie remonte au précambrien : Apparition de microorganismes assimilés à des bactéries ou à des algues, des stromatolithes (constructions lamellaires attribuées à des bactéries ou/et des algues), et des restes de matière organique.
  • 18.
  • 19. Le supercontinent de Rodinia se met en place vers 1100 à 1000 MA. La suture des continents constitue la chaîne dites de Greenville (en rouge sur la carte). Cette chaîne sert de repère pour reconstituer l'architecture de Rodinia Le Rodinia se disloque ensuite avec un épisode principal vers 800 MA.. Le super continent de Rodinia ∼550 million years ago
  • 20. Protérozoïque Cette ère s'étend de −2 500 Ma au début du Cambrien à −541 Ma. Néoprotérozoïque : c'est l'ère la plus récente du Protérozoïque ; son début est fixé à −1 000 Ma. Elle correspond à l'ancien « Précambrien Z » de la géologie nord-américaine. Cryogénien une proposition de subdivision du Néoprotérozoïque. Tonien une proposition de subdivision du Néoprotérozoïque.
  • 21. Mésoprotérozoïque : c'est l'ère centrale du Protérozoïque, approximativement de -1 600 à - 1 000 Ma. Elle correspond à l'ancien « Précambrien Y » de la géologie nord-américaine. Édiacarien : cette période géologique a été définie officiellement en mars 2004 par l'Union internationale des sciences géologiques. Cette période débute il y a environ −635 Ma. Elle a connu l'apparition de la faune de l'Édiacarien à partir de −565 Ma et débouche sur la période du Cambrien à −541 Ma. Paléoprotérozoïque : il s'agit du Protérozoïque ancien, approximativement de −2 500 à −1 600 Ma. Protérozoïque
  • 23. Le Paléozoique L’ère primaire ou Paléozoïque a duré 300 Ma (- 540 à - 245 Ma). Marqué par deux cycles orogéniques, calédonien et hercynien, le paléozoïque est découpé en paléozoïque inférieur et paléozoïque supérieur. • Le Paléozoïque inférieur Il s'agit de la période allant de - 540 à - 400 Ma, couvrant donc le Cambrien, l'Ordovicien et le Silurien. Cette période est marquée par la séparation du supercontient précambrien (Rodinia) et par le cycle orogénique calédonien. • Le Paléozoïque supérieur Cette période s'étale de 400 Ma à 245 Ma. Elle représente donc le Dévonien, le Carbonifère et le Permien. • Remarque: parfois on le découpe en Paléozoïque inférieur, moyen et supérieur. HADEEN PROTEROZOIQUE ARCHEEN PHAN EROZ OIQU E 4,6 Ga PRECAMBRIEN 0,0 Ga 0,5 Ga 2,5 Ga 4,0 Ga
  • 24.
  • 25. Le Paléozoïque enregistre une grande biodiversité au sein des différents écosystèmes marins et terrestres. Sa limite inférieure correspond à l’apparition de la presque totalité des embranchements d’animaux connus actuellement (explosion cambrienne) et sa limite supérieure exprime une extinction majeure ayant contribué au renouvellement de la faune et de la flore.
  • 26. Le Paléozoïque est subdivisé en 6 périodes caractérisées par des événements marquants : 1. le Cambrien par la conservation des premiers invertébrés à tests calcaires ; 2. l’Ordovicien par l’apparition des premiers poissons primitifs ; 3. le Silurien par le développement des premières plantes et la colonisation des terres émergées ; 4. le Dévonien l’enregistrement de la colonisation des milieux terrestres par les animaux ; 5. le Carbonifère par la prolifération des forêts et la conservation de la mémoire du charbon ; 6. le Permien par l’assemblage du méga-continent Pangée.
  • 27. Quatre séquences transgressive-régressive majeures, c’est-à-dire des avancées et retraits de la mer, sont enregistrées pour le Paléozoïque et caractérisent les principales fluctuations du niveau des mers associées aux mouvements de tectonique des plaques. Le climat est contrasté et les épisodes d’humidité et d’aridité se succèdent. Toutefois, la formation au Permien d’un méga-continent provoque un réchauffement général et une période d’assèchement climatique qui se poursuit au Mésozoïque inférieur.
  • 28. L’histoire de la vie au Paléozoïque est ponctuée, au cours de son développement, par des grandes crises. Il en est ainsi à la fin du Cambrien, de l’Ordovicien, au Dévonien supérieur et au Permo-Carbonifère. Ces crises provoquent la disparition de certains groupes terrestres ou marins. grandes crises du Paléozoique
  • 29. Le Paléozoïque est marqué par de profondes modifications du paysage paléogéographique. Il correspond à un épisode d’agrégation des continents après avoir enregistré la rupture du méga-continent (Rodinia) qui existait antérieurement dès le Précambrien. Il est caractérisé, dès l’Ordovicien (Paléozoïque inférieur), par l’assemblage de grandes plaques continentales et par ailleurs par la fragmentation de la marge septentrionale de la plaque continentale du Gondwana en micro-plaques séparées par différents bassins océaniques.
  • 30. Le Paléozoïque supérieur est marqué par la formation d’un super-continent ou Pangée dont le corps principal est constitué des continents de la Laurasia au Nord et du Gondwana au sud. Les micro-plaques issues de la marge septentrionale du Gondwana ont achevé leur regroupement avec le continent de la Laurasia dès le Silurien. Le super-océan Panthalassa entourant la Pangée est régi par des circulations océaniques importantes.
  • 31. Plusieurs cycles de déformation de la croûte terrestre (cycles orogéniques) se succèdent au Paléozoïque. Il s’agit des méga-cycles calédonien, pré-hercynien et hercynien. On distinguer quatre cycles orogéniques majeurs : 1. le cycle cadomien, datant du Précambrien ; 2. le cycle calédonien, s'étendant du début du Cambrien au début du Dévonien ; 3. le cycle hercynien, (ou varisque), s'étendant du Dévonien à la fin du Permien ; 4. le cycle alpin, s'étendant du début du Trias au Quaternaire. cycles orogéniques
  • 32.
  • 33.
  • 34.
  • 37. Le Mésozoïque : L'ère secondaire ou Mésozoïque a duré 180 Ma (de - 245 à - 65 Ma) est encadrée par deux grandes crises du monde vivant. La crise qui marque le début du Mésozoïque est la plus grande crise que le monde vivant ait subie : 95 % des familles marines connues à l'ère primaire disparaissent. Le Mésozoïque
  • 38. Elle est subdivisée en trois systèmes : i. Trias (trois unités principales initialement), ii. Jurassique (défini dans le Jura); iii. Crétacé (l'âge de la craie). Elle est marquée par une ambiance transgressive dès le Trias, qui atteint son maximum au Crétacé supérieur, et une brutale régression à la fin du Crétacé. Elle est aussi caractérisée par la fragmentation du super- continent de la Pangée créé lors des phases paléozoïques, et l’apparition concomitante de petits océans à côté de la seule Panthalassa qui occupait jusqu’alors tout l’espace marin. Les Amériques se séparent des continents européen et africain par l’ouverture amorcée de l’Atlantique d’une part et l’Europe de l’Afrique lors de l’ouverture progressive de la Téthys d’autre part.
  • 39. Les faunes et flores elles aussi sont bouleversées à la fin du Mésozoïque ; on connaît bien la limite Crétacé-Tertiaire (Crise KT), qui est l’une des plus réputées et médiatisées. On parle généralement de catastrophe (d’origine cosmique ou volcanique, ...) même si des groupes semblent peu affectés tels les Bivalves. L’extinction sélective permettra aux survivants de se redéployer plus qu’ils ne l’ont jamais été, ainsi les Mammifères s’épanouiront au Tertiaire.
  • 40. Au Crétacé naît l’Atlantique, d’abord sa partie méridionale puis sa partie septentrionale. L’ouverture liée à la Téthys séparait des continents dans le sens Nord-Sud, alors que l’ouverture de l’Atlantique les repousse en Est-Ouest. Le Gondwana commence à se fragmenter dès le Permien, Une communication d’eau plus profonde entre Téthys et Pacifique s’établit, bouleversant alors le type de sédimentation téthysienne . La paléogéographie
  • 41. Paléontologie : Quelques points repères montrent l’importance du Mésozoïque : 1. au Trias (230Ma) les premiers dinosaures apparaissent et les Insectes à métamorphose complexe se développent, 2. au Jurassique (190 Ma), les premiers Mammifères allaitent ; 3. au Crétacé (120Ma) les premières fleurs s’épanouissent et les oiseaux vrais s’envolent. Enfin, à 65 Ma, disparaît brutalement une grande quantité d’espèces.
  • 43. Le Cénozoïque L’ère tertiaire ou Cénozoïque a débuté il y a 65 Ma, immédiatement après la crise de la fin du Crétacé (KT) et les bouleversements faunistiques qui lui sont liés. Le Cénozoïque, la plus courte de toutes les ères géologiques, englobe le Tertiaire et le Quaternaire qui représente les derniers 1,8 Ma et qui, en raison de sa particularité, notamment liée aux glaciations et au développement de l’Homme, ne sera pas détaillé ci- dessous.
  • 44. Pour schématiser, le trait dominant est la mise en place graduelle de la géographie actuelle, qu’il s’agisse de l’agencement des masses continentales, de la structure des masses d’eau océanique ou de la composition de la biosphère. L'ère Cénozoïque est marquée notamment par la diversification des organismes marins et continentaux notamment celle des Mammifères, en particulier des Hominidés, ainsi que celle des Angiospermes (plantes à fleurs). L’étape majeure dans la mise en place de ces conditions modernes sera le Miocène. LE CÉNOZOÏQUE
  • 45. Le Tertiaire (Cénozoïque) Au Cénozoïque, la redistribution des masses continentales, amorcée au Mésozoïque avec la dislocation de la Pangée, se poursuit pour aboutir à l’agencement actuel qui marque une nouvelle tendance à l’agrégation résultant de la collision de l’Afrique, de l’Inde et de l’Eurasie.
  • 46. L’évolution paléogéographique de l’Europe est étroitement dépendante de cette réorganisation. La collision Afrique-Europe aboutit à l’occlusion de la Téthys qui se réduit inexorablement en un espace résiduel préfigurant la Méditerranée, en même temps que s’édifie la chaîne alpine dont les phases paroxysmales de déformation compressive se situeront à la fin de l’Eocène et à l’Oligocène inférieur évolution paléogéographique
  • 47. Evolution du monde vivant Succédant aux extinctions massives de la fin du Crétacé, le Cénozoïque marque un profond renouvellement et une diversification de la faune qui préfigure celle actuelle ; les changements les plus spectaculaires sont la diversification des Mammifères et celle des Angiospermes, parallèlement à celle des Insectes et des Oiseaux.
  • 48. En conclusion, deux périodes charnières dans l’évolution vers la géographie actuelle semblent se distinguer nettement au cours du Cénozoïque : 1.la fin de l’Eocène début de l’Oligocène, 2.le Miocène moyen. Ces deux périodes sont marquées par les effets de la redistribution des masses continentales et de l’orogenèse qui induisent d’importantes modifications du climat et des circulations océaniques, et se traduisent également par des modifications au niveau de la composition du monde vivant.
  • 50. Cette dernière période de l'ère cénozoïque débute vers 1,8 Ma et s'étend jusqu'à l'époque actuelle. Elle est composée de deux parties : 1. Le Pléistocène (1,8 Ma à 10 000 ans BP, BP : before Present c’est-à-dire avant 1950) qui voit se développer plusieurs glaciations. 2. L'Holocène (10 000 ans BP à aujourd’hui) qui correspond approximativement au Postglaciaire; il annonce la période actuelle, avec des variations mineures du climat et de l'environnement, décelables par l'étude des pollens et des faunes fossiles. Le Quaternaire
  • 51. Le Quaternaire est donc caractérisé par quelques phénomènes majeurs : A. Grande instabilité climatique se manifestant par le développement d'importantes glaciations qui ont entraîné de fortes variations des niveaux marins et fluviatiles. Les niveaux marins sont étroitement liés aux phénomènes glaciaires.: 1. lors d'une glaciation, l'eau est mobilisée sur les continents à l'état de glace. Le niveau des mers est alors bas, on parle de régression marine.; 2. avec la fonte des glaces lors des réchauffements, l'eau est libérée et les mers remontent : c’est la transgression marine. B. Renouvellement des flores et des faunes. Les derniers éléments de la période tertiaire disparaissent et les espèces actuelles se mettent en place.
  • 52. C. Les faunes pléistocènes annoncent les espèces actuelles alors que les derniers représentants de la faune tertiaire disparaissent (mastodontes, tigres à dents de sabre). D. Les grands Mammifères permettent d'établir des chronologies relatives basées sur des associations d'espèces. Ils fournissent aussi des indications sur les climats et environnements passés, comme l'ours des cavernes, typique des périodes tempérées interglaciaires, ou le mammouth et le rhinocéros laineux, caractéristiques des phases froides du Würm. E. Apparition du premier homme, Homo habilis, en Afrique orientale.
  • 53. Les origines de l'Homme On a l'habitude de dire que "L'Homme descend du singe". C’est faux. Les hommes et les singes sont deux espèces différentes. En réalité, les Hommes et les singes actuels ont des ancêtres communs, alors on devrait plutôt dire que ce sont des cousins très éloignés ! Il y a eu au fil des millions d'années plusieurs sortes d'Hommes préhistoriques. Certaines ont disparu, comme l'Homme de Néanderthal, d'autres se sont développées, et nous descendons directement de l'Homo Sapiens (entre -40 000 et - 10 000 ans) : « l'homme qui sait qu'il sait » (Sapiens sapiens), c'est nous ! L'Homme évolue et colonise tous les milieux. Ce n'est qu'il y a 10 000 ans qu'il arrive à maîtriser l'agriculture et commence à former de véritables sociétés (voir tableau ci-dessous).
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  • 57. Les origines de l'Homme https://web.facebook.com/1000646904467 29/videos/homo-sapiens-les-nouvelles- origines/341478446940698/?_rdc=1&_r dr