samedi 30 janvier 2010

LES ORIGINES TURBULENTES DU CONTINENT EUROPEEN

Le fusionnement d'Avalonia avec Baltica et Laurentia il y a 440 millions d'années a commencé un processus, durant encore 150 millions d’années, de formation du continent européen comme partie du super-continent nouveau-né, Pangée. Au début, par suite d'accrétion, des cordillères ont commencé à émerger le long de la zone de suture (comme les géologues l'appellent) entre les trois plaques tectoniques.

La formation des montagnes (orogenèse) a été accompagnée d'une activité volcanique et magmatique forte, comme reflété dans le diagramme reproduit ci-dessous. Il vaut la peine de dire que l'enfoncement d'une plaque tectonique sous une autre plaque provoque non seulement la formation des montagnes (orogenèse) et le volcanisme, mais il pousse aussi la deuxième plaque vers l'arrière. Cependant la plaque supérieure recule à une vitesse beaucoup plus lente que celle de la plaque qui lui plonge dessous. Un tel processus, appelé subduction, détermine la dérive actuelle du continent nord-américain à l’écart de l'Europe. L’orogenèse dite Calédonienne a duré jusqu'à la fin du Silurien et s’est arrêtée il y a environ 415 millions d’années.


Dans la période depuis le début du Silurien, en passant par le Dévonien et le Carbonifère, jusqu'au Permien (il y a 440-280 millions d’années) des nouveaux terrains et des blocs tectoniques rejoignaient la partie européenne de Pangée, jusqu'à ce que l'Europe ait pris plus ou moins la forme actuelle. La partie tectonique primaire, la plus autonome et la plus grande s'appelle le Craton est-européen (CEE) qui comporte la présente Scandinavie et les Plaines russes. Les autres terrains qui se sont accrus à la CEE étaient principalement à l’origine du paléo-continent Gondwana, au large de ce qui est aujourd'hui l'Afrique du nord-ouest et le Venezuela.

L'Europe actuelle contient également une partie historique de l’Amérique du Nord qui a appartenu avant à Laurentia. Ce sont des roches cristallines de fondation qui se trouvent maintenant sous l'Ecosse et l'Irlande du Nord. On peut indiquer que la diversité culturelle, nationale et linguistique européenne d'aujourd'hui a son équivalent dans la diversité d'origine, de l'âge et de la structure de ses bases géologiques. Quand l'Europe a pris sa forme il y a 280 millions d’années, le monde ne ressemblait pas à celui d’aujourd’hui. Quelques continents étaient toujours à la recherche de leur endroit, comme on peut voir sur la carte ci-dessous.


Avalonia, la base tectonique «natale» de Poméranie, était née beaucoup plus tôt, environ il y a 600 millions d’années, en conséquence de la subduction de la plaque océanique sous la plaque continentale de Gondwana. À la différence de la Baltica et de l'Avalonia, cependant, Gondwana a eu une bande large de son plateau continental submergé dans l’océan sous lequel, à une distance des centaines de kilomètres du rivage, la plaque océanique s’est enfoncée. Par conséquent, au lieu d'une formation de montagnes sur la terre, ce qui a lieu normalement dans une zone de subduction, un arc volcanique a été formé en mer peu profonde sur le plateau de Gondwana. Le nom d'Avalonia dérive du nom d'une péninsule actuelle à Terre-Neuve, l'île qui, comme nous avons parlé avant, partage la même base tectonique également avec la Poméranie.

Tandis qu'Avalonia s'approchait de Baltica et la plaque océanique s’enfonçait sous les deux plaques continentales, la partie d'Avalonia poméranienne, submergée jusqu'ici en mer, a commencé à monter le long de la zone de subduction, jusqu'à ce qu'elle ait émergé complètement à la fin de l'étape suturante.  La carte ci-dessous représente une esquisse de terres européennes d'il y a 425 millions années. La délimitation de l'orogenèse calédonienne (ligne jaune) n'est pas, cependant, assez précise. Elle ne reflète pas ce que la Poméranie a été également soumis à la formation de montagnes.

 
L'orogenèse calédonienne qui a suivi en raison de cette collision, a formé il y a environ  420 million années une chaîne de montagnes en Poméranie, qui a courue le long de la zone de suture avec Baltica, du nord-ouest au sud-est. Les montagnes ont été alors soumises à l'érosion pendant 40 millions d'années à venir. Des chutes de pluie ont crée un système de fleuves qui ont transporté des sédiments de roche dans des vallées et des lacs et par la suite à la mer. Le paysage de Poméranie dans le silurien pouvait ressembler à celui représenté ci-dessous.


Après que Baltica et Avalonia ont absorbé la collision, il y avait une énorme quantité d'énergie cinétique accumulée des deux côtés de la zone de suture. Cela se produit en raison de certaine élasticité des roches lithosphériques et de la plasticité de l'asthénosphère qui porte les plaques tectoniques instables. Les forces répulsives contenues dans les continents après la collision, agissent de la manière semblable à l’inversion dite en équilibre isostatique, par une plaque tectonique qui a été soumise plus tôt à un grand poids de l'islandsis. Dans mon deuxième feuilleton j'ai donné un exemple de la Scandinavie qui se soulève par la suite de l'libération du dépôt énorme du glacier. Telle était la raison d'un certain "rebond" d'Avalonia et de Baltica au Dévonien, il y a environ 400 millions d’années.

Le processus n'était pas assez fort pour séparer encore les plaques, mais il a rendu la croûte terrestre entre elles plus mince. Par conséquent, la terre a commencé à s'abaisser dans la zone de suture et former un vaste bassin, qui s’étendait des Montagnes de la Sainte-Croix, en passant par la Poméranie, l'Allemagne et la Hollande jusqu'à l'Angleterre. Le bassin a été graduellement rempli d'eau de mer. En périphérie sud-est du bassin, dans la localité actuélle de Zachelmie près de Kielce (Pologne), les scientifiques ont trouvé récemment les empreintes de tétrapode les anciennes du monde, d‘il y a 395 millions d’années. Au cours de 80 millions d'années ultérieures le bassin a été soumis à la sédimentation extensive par des dépôts venants des terrains voisins érodant et des restes calcaires de la faune marine.

L'orogenèse dite Hercynienne a suivi l’orogenèse Calédonienne. Elle était provoquée par des terrains partant de Gondwana et adhérant du sud du continent européen «en construction». Dans une période d'environ 400 à 300 millions d'années, les anciennes terres d'Avalonie étaient sous la pression des jeunes blocs tectoniques arrivants du Sud. Les blocs formés en bandes longitudinales joignaient successivement la partie émergée du continent. La mosaïque des terres européennes de 350 millions d'années, ressemblait plus ou moins, à celle qu'il est reproduite ci-dessous. Notez s'il vous plaît qu'à cette époque l'équateur était encore au nord de la Pologne, indiquée ici en rouge.


La partie d'Avalonie poméranienne est devenue un foyer des plus grandes éruptions volcaniques et magmatiques sur le continent européen. Le volcanisme européen a atteint son point culminant dans la période Permienne, il y a environ 290 millions d’années. L’épicentre se trouvait sous les terrains actuels entre les villes de Neubrandenburg et Anklam. Le magma chaud, les cendres, les roches et les gaz toxiques éclataient des nombreux volcans et ruptures de croûte terrestre et couvraient la zone centrale du bassin central-européen.

Le bassin de l'Europe centrale qui est apparu au Dévonien a été formé à l'orogenèse Hercynienne au Carbonifère et au Permien. Les montagnes et les hautes terres environnantes ont finalement coupé le lien du bassin marin avec les océans. Le bassin s'est transformé en mer grande et fermée, similaire à la mer Caspienne de nos jours. Il a été nommé le Bassin permien méridional, parce qu’il était rempli avec des sédiments au Permien et puis après il est devenu si peu profond que les eaux de mer ont en grande partie évaporé et ont laissé d'immenses strates des roches salines. Les limites et l'épaisseur des sédiments permiens du bassin ont été tracées par M. Mark Geluk, un scientifique de l'Institut néerlandais des recherches géologiques appliqués TNO. Grâce à lui, la carte ci-dessous a pu être reproduite de son site Web intéressant. La couleur blanche représente des terrains situés au-dessus du bassin, tandis que pour les secteurs en gris aucune information suffisante n'est disponible.


La carte démontre l'épaisseur de sédiment de la roche appelée Rotliegend, consistant principalement en grès (souvent de couleur rouge) et en conglomérats, débris et roches détritiques d'origine volcanique, venant des terrains entourant le bassin. Nous pouvons, avec une certaine approximation, considérer des isopachs (les lignes montrant une épaisseur de sédiment) comme des courbes également indiquant la forme et l'altitude relative de terrain ou bien, le cas échéant, le profondeur du bassin.

Au nord-est du secteur, où se trouvent les couches de sédiment les plus épaisses, situées dans la partie allemande du bassin, j'ai marqué le centre de la plus grande activité volcanique de l’histoire de l’Europe. J'ai également indiqué l'endroit de bas-fond au sud-est du bassin, où vécu le plus ancien tétrapode au monde découvert à ce jour. À la fin du Permien qui a connu la plus grande extinction de masse de la faune et de la flore dans l'histoire de la terre, l'ère de Paléozoïque était terminée. Le Mésozoïque est venu sur la scène, l'ère d'un climat chaud et de l'expansion abondante de la vie sur la terre.