précambrien

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Présentation

précambrien, division des temps géologiques correspondant à l’intervalle écoulé entre l’apparition de la Terre, il y a environ 4,6 milliards d’années, et le début du paléozoïque ou ère primaire, il y a 545 millions d’années (Ma).

Le précambrien, qui couvre quelque 4 milliards d’années, représente à lui seul à peu près les 8/9^e de l’histoire de la Terre. Il comprend deux éons : l’archéen et le protérozoïque.

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Activité géologique du précambrien

Les roches du précambrien sont assez largement réparties à la surface du globe. Les plus importants affleurements de cette époque forment en effet aujourd’hui des cratons, portions de croûte continentale n’ayant été affectées par aucune déformation d’envergure. Là où ils affleurent, les cratons composent des boucliers, vastes régions stables de roches magmatiques et métamorphiques que ne recouvre aucune couverture sédimentaire. Ainsi, en Amérique du Nord, le Bouclier canadien correspond à toute la portion occidentale du Canada et à une grande partie du Groenland ; on distingue également les Boucliers baltique, australien, antarctique. Lorsqu’un bouclier est recouvert par une couverture sédimentaire de plus ou moins grande épaisseur, mais n’ayant pas fait l’objet de mouvements tectoniques de grande ampleur, on parle de plate-forme stable : c’est le cas des plates-formes sibérienne et africaine.

2.1

À l’archéen

2.1.

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Roches de l’archéen

L’archéen correspond aux terrains dont l’âge est antérieur à 2,5 milliards d’années. Ces terrains se différencient en deux grands ensembles : les complexes gneissiques et les ceintures de roches vertes (les « green belts » des Anglo-Saxons).

Les formations gneissiques correspondent à des zones où le métamorphisme, très intense, a entraîné d’importantes déformations : la température et la pression élevées expliquent la structure rubanée de ces gneiss, qui se caractérisent par une alternance de lits clairs et sombres. Les gneiss d’Amitsoq, dans la province d’Isua (Groenland), et ceux de la formation d’Acosta (nord du Canada), constituent les plus anciennes roches connues sur notre planète — ces vestiges complètement métamorphisés d’une ancienne croûte continentale ont environ 3,8 milliards d’années. Les roches de la formation d’Acosta sont, semble-t-il, légèrement plus anciennes encore que celles d’Isua. Les datations radiométriques, qui restent à confirmer, donnent des âges allant de 3,8 à 4 milliards d’années. On appelle ère isuenne la période comprise entre 4 ou 3,8 et 3,5 milliards d’années au cours de laquelle se sont formées les plus anciennes roches terrestres encore présentes de nos jours. De la période précédente, qualifiée d’ère hadéenne (de - 4,55 à - 4 milliards d’années) aucune roche ne nous est parvenue. Toutefois, des minéraux isolés, vestiges de roches de cette époque, ont parfois été remaniés et incorporés dans des roches sédimentaires plus récentes. On a ainsi découvert en 2001, dans des roches précambriennes en Australie-Occidentale, un minuscule zircon âgé de 4,2 milliards d’années.

Les ceintures de roches vertes sont des terrains où alternent des séquences de laves basaltiques et des séries sédimentaires, l’ensemble de la formation étant recoupé par des intrusions granitiques ayant occasionné un important métamorphisme de contact. Les roches vertes d’âge archéen présentent un intérêt économique de premier plan, car toute une gamme de minerais leur est associée.

2.1.

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Formation de la croûte terrestre

L’archéen semble avoir été, pour l’essentiel, une période durant laquelle les matériaux constitutifs de la planète se sont répartis par densité sous les effets de la gravitation. Le fer, très dense, a migré vers le centre de la Terre pour former un noyau métallique. À l’inverse, les éléments chimiques plus légers (silicium, oxygène, aluminium, etc.) sont progressivement remontés vers la surface, formant une écorce qui s’est refroidie et solidifiée : la croûte terrestre. Entre les deux s’est différencié le manteau, riche en magnésium. D’importants mouvements de convection ont animé le manteau, faisant remonter l’eau et les gaz du magma vers la surface. Une atmosphère primitive, composée presque exclusivement de vapeur d’eau et de dioxyde de carbone, a ainsi pu se constituer.

D’une manière générale, l’écorce terrestre s’est enrichie en silicates (minéraux composés d’un assemblage d’atomes de silicium et d’atomes d’oxygène). Toutefois, une différenciation s’effectue très vite : les roches basiques, sombres et lourdes, tapissent les grands bassins et forment le plancher des futurs océans. Par ailleurs, des laves du manteau profond très riches en magnésium (appelées komatiites) se déversent à la surface. En se refroidissant, elles forment des embryons de continents. Le processus de formation de la croûte continentale est très actif entre - 3,5 et - 2 milliards d’années, puis son intensité décline pour cesser au début du cambrien, il y a 540 millions d’années. Depuis le cambrien, il ne se forme pratiquement plus de croûte continentale. En revanche, la croûte océanique est renouvelée en permanence.