PLIOCÈNE

PLIOCÈNE

Le terme «Pliocène» (du grec plios , plus, et kainos , récent) a été créé par le géologue anglais Charles Lyell, en 1833, pour désigner les terrains tertiaires les plus récents, ceux dont la faune présente le plus de ressemblance avec le monde vivant actuel. Le Pliocène succède au Miocène et apparaît comme la seconde époque de la période néogène.

Comme l’Oligocène, le Pliocène n’a guère plus de signification stratigraphique que n’en a un étage. Sa durée, 3,5 millions d’années (de 5,3 à 1,8 Ma), est plus brève que celle de certains étages du Mésozoïque ou du Paléogène, et les subdivisions établies en Italie sont difficilement exportables.

Le Pliocène est pourtant très important à plus d’un titre. C’est notamment l’époque de la dernière grande phase alpine et de la naissance de la Méditerranée actuelle («révolution pliocène» de Jacques Bourcart); c’est aussi celle de l’apparition, chez les Mammifères, alors à leur apogée, des premiers Hominidés (Australopithèques).

1. Limites et subdivisions

La limite inférieure du Pliocène est marquée, en terme de Foraminifères planctoniques, par la disparition de Globorotalia menardii et l’apparition en grand nombre des Sphaeroidinellopsis puis de Globorotalia margaritae ; en terme de nannoplancton, par la zone à Ceratolithus rugosus (cf. tableau). Mais c’est surtout une frontière paléogéographique très nette qui, dans le domaine téthysien, sépare le Pliocène du Miocène. Cette dernière époque s’achève au Messinien par des dépôts à évaporites qui s’étendent sur une Méditerranée entièrement asséchée, avant qu’une transgression généralisée accompagnée de flexures ne bouleverse complètement la répartition des terres et des mers: une «crise de salinité» suivie d’une «révolution», telle est, dans le domaine téthysien, la limite Mio-Pliocène (cf. mer MÉDITERRANÉE).

En revanche, la limite supérieure est toujours controversée car c’est en même temps la limite inférieure d’une période singulière, le Quaternaire. On peut la définir par un ou plusieurs événements fixes: inversion de polarité magnétique, âge radiométrique, base d’une formation marine caractéristique; ou par des événements initialement considérés comme stables mais qui se révèlent fluctuants au fur et à mesure des progrès de la recherche: apparition de l’Homme, début des glaciations.

Le malheur veut que ce soient justement ces deux derniers faits qui ont justifié la création de cette période, ayant valeur d’«ère» dans la terminologie classique, pour un laps de temps (inférieur à 2 Ma) qui n’est même pas la moitié de celui de la plupart des étages classiques. Et encore cette durée, estimée à un demi-million d’années dans les années 1950, a-t-elle augmenté à mesure des découvertes de restes d’Hominidés de plus en plus anciens. Le recul de la date de l’apparition de l’Homme allait ainsi à la rencontre du Calabrien, étage marin, autrefois pliocène, puis placé dans le Quaternaire depuis 1948.

Mais aujourd’hui, alors qu’on sait que les premiers Hominidés sont apparus il y a au moins 4,5 millions d’années et que les premières glaciations qui n’affectaient, il est vrai, que les régions polaires, datent de 9 millions et même, pour certains auteurs, de 50 millions d’années en ce qui concerne l’Antarctique, faut-il aller au-delà? Il semble que non et qu’il faille plutôt placer la limite entre le Pliocène et le Pléistocène, comme toutes les autres, dans une formation marine, à la base du Calabrien, transgression caractérisée par l’apparition en Méditerranée d’une «faune froide» à Arctica (Cyprina ) islandica et Hyalinea (Anomalina) baltica . Cette limite correspond à un âge radiométrique de 1,8 Ma environ, à «l’événement d’Olduvai» (bref retour à une polarité normale de la longue période Matuyama inverse) en stratigraphie magnétique, à la disparition de Discoaster en terme de nannoplancton, à l’apparition de Hyalinea baltica en terme de Foraminifères benthiques et de Globorotalia truncatalinoides en terme de Foraminifères planctoniques. Dans le domaine continental on assiste alors à l’épanouissement d’un «micromammifère», le Campagnol Allophaiomys pliocaenicus (cf. tableau).

2. Paléontologie

Les Mammifères atteignent leur apogée à la fin du Miocène et au début du Pliocène, avant un lent déclin qui s’amorce dès la fin du Pliocène pour s’accentuer au Quaternaire. La diversification des Proboscidiens est remarquable: persistance de Dinotherium , aux défenses inférieures recourbées vers l’arrière; développement des Mastodontes, à deux défenses, de très grande taille et à trompe développée. Les molaires bunodontes (à tubercules) deviennent lophiodontes (à crêtes). Le type sélénodonte (à croissants) et hypsodonte (à croissance continue) se manifeste chez Stegodon , au Pliocène supérieur, qui annonce le genre Elephas apparu au Villafranchien.

L’évolution des Équidés se poursuit en Amérique avec Pliohippus , de la taille d’un poney, à un seul doigt fonctionnel. En Europe, Hipparion s’éteint tandis que lui succède, au Villafranchien, mais sans liaison directe puisque c’est un émigrant d’Amérique du Nord, Equus stenonis , ancêtre de notre Equus caballus . Les Félidés du Mio-Pliocène, tels Machairodus en Eurasie et Smilodon en Amérique du Nord, possédaient de gigantesques canines supérieures, véritables poignards. Cervidés, Girafidés, Suidés s’épanouissent tandis qu’apparaissent les Rhinocéros vrais (R. etruscus , qui a une seule corne) et les premiers Bovidés, avec Parabos au Plaisancien inférieur et Leptobos au Villafranchien inférieur (Plaisancien supérieur).

Enfin, c’est à la fin du Pliocène et au début du Quaternaire qu’explose le rameau des Hominidés, né avec les Australopithèques, dont des ossements, vieux de 6,5 millions d’années, ont été découverts au Kenya (près du lac Turkana) et en Éthiopie (vallée de l’Omo).

3. Le Pliocène en France

Au Pliocène, la façade atlantique de la France est marquée par une incursion de la mer dans les synclinoriums de la Manche et de la Loire, qui rend insulaire, comme au Miocène, la partie occidentale de la péninsule armoricaine. Toutefois, cette transgression pliocène pénètre moins profondément que la «mer des Faluns» dans le golfe ligérien. Elle dépose les «faluns de la basse Loire» (Vasseur), pour lesquels Dollfus créa «l’étage» redonien en les décrivant dans la localité d’Apigné, près de Rennes (Rhedonum). La plupart des auteurs s’accordent maintenant pour attribuer au Pliocène ces faluns primitivement considérés comme appartenant au Miocène supérieur.

Au-dessus des faluns ou en position latérale, on observe sur la péninsule de Bretagne, transformée en île pour la seconde fois au cours du Néogène, des «sables rouges» (blancs quand ils sont purs), considérés autrefois comme continentaux, mais contenant de la glauconie et parfois, dans les argiles associées, une microfaune pliocène. En fait, en tenant compte des sables rouges et des dépôts de marnes à Mollusques et Foraminifères découverts près de l’estuaire des fleuves côtiers du Morbihan, on constate qu’au Pliocène «l’île de Bretagne» a été mordue par la mer beaucoup plus profondément qu’on le supposait jusqu’alors (cf. figure).

Dans les faluns pliocènes, comparables aux «Coralline Crags» de la côte de l’East Anglia (cf. chap. 4, Angleterre ), se font sentir, pour la première fois, des influences septentrionales. La question de l’ouverture de la Manche vers le nord se pose alors: tandis que le Miocène n’a été reconnu que dans la Manche occidentale et que le golfe Sud-Cotentin était alors probablement fermé à l’est, on a découvert (1970) la présence d’un lambeau de Pliocène marin au voisinage de Fécamp, à 60 m d’altitude, 120 km plus à l’est que les gisements les plus orientaux connus jusqu’alors, à Gourbesville et au Bosq d’Aubigny dans le Cotentin. Mais la faune de Fécamp est moins «nordique» que celle de Gourbesville ou même de Palluau (Vendée), et il faut abandonner l’idée de l’ouverture du pas de Calais au Pliocène.

En Vendée, au Redonien, le seul gisement notable est celui de Palluau, qui dépendait vraisemblablement du golfe ligérien et n’était pas directement en relation avec l’océan Atlantique, comme c’était le cas au Miocène moyen (Helvétien).

En bordure de la chaîne alpine, dans une période qui englobe la fin du Miocène et le Pliocène («Ponto-Pliocène»), le sillon périalpin se comble en même temps que la chaîne se soulève, déchargeant, au-dessus de sables lagunaires et de marnes lacustres, de fantastiques épaisseurs (plus de 2 000 m) de matériel détritique, sables et galets. Ils forment les cônes de déjection de Riez-Valensole et de la Crau dans la basse vallée de la Durance, tandis que, plus à l’est, des marnes lacustres et des brèches à ossements livrent une belle faune de Mammifères (couches à Hipparion gracile du Luberon).

Les événements de la phase de plissement ponto-pliocène, dernière grande phase alpine, sont réellement «dramatiques»: plissement des zones externes, formation d’anticlinaux et de synclinaux de nappes dans les zones internes; soulèvement des massifs cristallins externes, déjà amorcé au Miocène; affaissement rapide de certaines zones périphériques (plaine du Pô, côte méditerranéenne...). À cause de ce dernier événement, la mer est maintenant à pied d’œuvre auprès de la chaîne alpine, profitant des moindres dépressions pour s’insinuer entre les montagnes: la plus spectaculaire de ces ingressions pliocènes est sans conteste celle qui affecte la vallée du Rhône, qui prend alors l’aspect d’une très profonde ria de type cantabrique ou breton, creusée dans la molasse miocène. La sédimentation y est finement détritique: argiles bleues (faciès plaisancien) à Ostrea cochlear , Venus multilamella . Cette série marine est recouverte de dépôts de remblaiement continentaux à Mammifères au Villafranchien: plateau de Chambaran au sud-est de Lyon, plaine de la Crau, ancien delta de la Durance.

La ria du Rhône s’avance jusqu’à 20 km de Lyon. Elle est relayée au nord par le lac de Bresse, où s’accumule une grande épaisseur de marnes. On y recueille des paludines comparables à celles des lacs de l’Europe orientale. Pendant un temps, le Rhin fut tributaire de ce lac, comme en témoigne la présence de galets alpins (forêt de Chaux). À l’autre extrémité du lac, dans la vallée d’un émissaire, le travertin de Meximieux emprisonne une flore pliocène de climat un peu plus froid que celle, miocène, d’Oeningen.

Après la disparition, au Miocène, du massif qui joignait les Pyrénées aux Maures, la côte méditerranéenne se rapproche de sa forme actuelle et la mer pénètre aussi, moins profondément, dans les rias de la côte des Alpes maritimes (Var, Siagne, Argens), où des conglomérats villafranchiens, aujourd’hui soulevés, coiffent les marnes bleues plaisanciennes, et, le long de la côte languedocienne, jusqu’au pied des garrigues crétacées où se déposent, près de Montpellier, des sables à faciès astien riches en Mollusques et en Mammifères. Entre les Corbières et les Pyrénées, une autre ria s’ouvre dans la plaine du Roussillon

Dans le domaine purement continental, le Pliocène est marqué par de grands épanchements basaltiques (Cantal, Velay, Aubrac, Coirons), dont la surface tabulaire, aujourd’hui altérée, constitue des planèzes favorables à l’élevage des bovidés. La flore conservée dans les cendres volcaniques consolidées (cinérites) témoigne d’un climat plus chaud que l’actuel (Ginkgo, Grenadiers); la faune comprend des Mastodontes (M. arvernensis ), des Rhinocéros, des Tapirs et les derniers Hipparions.

4. Le Pliocène en Europe et dans le monde

Au cours du Pliocène, la géographie devient très proche de l’actuelle, et on se bornera ici à rappeler quelques étapes particulièrement significatives de cette évolution.

Belgique

Le Pliocène du bassin d’Anvers débute par les sables de Kattendijk surmontés par les faluns de Luchbal et les sables de Kallo. Ces trois termes forment le «Scaldisien» (de l’Escaut; Dumont, 1849), régressif à sa partie supérieure. On voit alors disparaître progressivement un certain nombre d’espèces mésogéennes et en apparaître d’autres plus boréales.

C’est le premier témoignage concret d’un refroidissement relatif des eaux du bassin néogène nordique. Le Scaldisien correspond aux Coralline Crags de l’East-Anglia (cf. infra ) et au Redonien du massif Armoricain.

Au-dessus, les sables de Merksem appartiennent déjà au Pléistocène, époque qui, pour certains auteurs, débuterait avec les sables de Kallo. Une bonne partie de leur faune est encore vivante comme l’est aussi Isocardia cor du Scaldisien et même Pectunculus pilosus de l’Anversien.

Quoi qu’il en soit, le golfe belge, limité essentiellement au bassin d’Anvers, a connu une sédimentation quasi continue du Miocène inférieur à l’Actuel. À la différence du domaine mésogéen, où le Miocène supérieur est presque partout régressif, c’est au contraire à ce moment que la Belgique connaît son épisode de transgression maximale avec les sables de Deurne, dont le Diestien sensu stricto apparaît comme un faciès latéral.

Angleterre

Au Pliocène, la mer du Nord quitte l’Allemagne et le Danemark, sauf l’île de Sylt, en bordure de ce dernier pays. Par contre, elle est largement transgressive dans l’Essex, le Suffolk et le Norfolk (East Anglia) où se déposent des faluns appelés Crags par les géologues anglais. Les plus anciens, ceux de Ludham dans le Norfolk et la base des Coralline Crags dans le Suffolk, appartiennent au Pliocène supérieur, comme le Deurnien et probablement le Redonien: tous trois renferment une faune tempérée et la forme dextre de Globigerina pachyderma . Une première faune froide apparaît au-dessus avec le début du Pléistocène, toujours dans les Coralline Crags (ancien «Icénien» des géologues anglais). On observe ensuite une alternance de faunes tempérées et froides avec les épisodes transgressifs ou régressifs correspondants. On peut suivre ces alternances aussi bien à la partie supérieure des Coralline Crags que dans les Cromer Bed Series du Norfolk.

Italie

Au Pliocène, une nouvelle transgression liée à la réoccupation de la Méditerranée recouvre encore une grande partie du territoire italien. En particulier, un golfe pénètre profondément dans le Piémont, où se trouvent les localités classiques du Pliocène. Les géologues italiens y reconnaissent deux étages: le Tabianien (équivalent du Zancléen) et le Plaisancien.

Le Tabianien (Mayer-Eymar, 1867) est représenté par les marnes pélitiques bleues de Tabiano (province de Parme, Piémont), épaisses de 200 m, reposant, par l’intermédiaire d’un conglomérat sableux, sur les évaporites du Miocène supérieur. Parmi les Mollusques caractéristiques, on peut signaler Ficula undata et Xenophora testigera , et, parmi les Foraminifères, Sphaeroidinellopsis et Globorotalia margaritae (ex. G. hirsuta ). Au sommet de la coupe type, le contact avec l’étage qui lui succède, le Plaisancien, est parfaitement visible.

Le Plaisancien (Mayer-Eymar, 1857) comprend les marnes bleues de Plaisance, (vallée du Pô) plus ou moins sableuses, épaisses de 275 m et riches en Mollusques (Turritella communis , Natica millepunctata , Murex trunculus , Conus ponderosus ). La Globorotalia caractéristique du Pliocène moyen (G. crassula ) y est rare, et la zonation est fondée sur Globigerinoides obliquus extremus et Globorotalia inflata . Les marnes bleues de la coupe type sont surmontées par un sable jaune de faciès astien. C’est que, en effet, l’Astien (de Rouville, 1853) de la plaine d’Astie (Piémont) – sables fins, jaunes avec de petits bancs calcaires ou marneux épais de 100 m, toujours riches en Mollusques mais dépourvus de Foraminifères planctoniques –, considéré autrefois comme un étage indépendant, n’est en réalité qu’un faciès latéral du Plaisancien. En allant vers l’est, ces sables apparaissent de plus en plus tardivement et finissent même par disparaître. Ils ont suivi la régression pliocène qui avait débuté beaucoup plus tôt à l’ouest et s’est propagée d’ouest en est au Pliocène supérieur.

Dans ces conditions, les sables astiens sont à considérer comme une limite lithostratigraphique diachrone sans valeur chronostratigraphique. Ce point de vue est d’autant mieux acceptable que les parastratotypes du Plaisancien livrent Globorotalia inflata du Pliocène supérieur. Le Pliocène, époque relativement brève (3,5 millions d’années), comprendrait ainsi deux étages, le Zancléen et le Plaisancien, à moins qu’on ne le considère que comme une seule entité, ce qui, eu égard à la durée moyenne des étages du Tertiaire, semblerait plus logique.

Il faut mentionner que la vallée du Pô héberge aussi le stratotype du Villafranchien, étage continental dont la partie supérieure correspond à l’étage marin Calabrien, base du Quaternaire. Cette corrélation implique ipso facto que le Villafranchien inférieur appartient encore au Pliocène (Plaisancien supérieur), mais l’hérésie d’un étage à cheval sur une limite de période est moins grave pour des formations continentales.

Paratéthys

Au Pliocène, on distingue dans la Paratéthys ^{[cf. MIOCÈNE]} la succession suivante de trois étages: Pontien sensu stricto (qui, lui aussi, chevauche la limite mio-pliocène), Dacien, Romanien.

Au Pontien sensu stricto (Le Play, 1842; de «Pont-Euxin», la mer Noire), les quatre bassins isolés au Miocène communiquent de nouveau, mais les grandes congéries sont plus abondantes à l’ouest que dans les calcaires d’Odessa, localité type de l’étage. Rappelons ici que le Pontien sensu lato est pris dans des acceptions plus ou moins extensives. Si l’on considère qu’il débute avec les Hipparions, cela reporte vers 漣 12 Ma, au début du Miocène supérieur (Tortonien).

Le Dacien (Teisseyre, 1907; de «Dacia», région de Roumanie au nord du Danube) est une période de régression où prédomine une faune d’eau douce à Unio , Paludina (vivipares) dans le bassin pannonique, tandis qu’une faune laguno-marine, voisine de celle de la Caspienne actuelle (Limmocardium , Congeria ), persiste à l’est.

Au Romanien (de «Romana», la Roumanie), deux domaines s’individualisent: à l’est, le bassin euxinique-caspienaralien, à faune analogue à celle de la mer Caspienne; à l’ouest, les lacs dacique (Bessarabie), égéen (mer de Marmara et mer Égée septentrionale) et pannonique, à faune strictement dulçaquicole caractérisée par l’évolution des Paludines, accompagnées d’Unios et de Dreissènes, Lamellibranches voisins des Congéries. C’est le faciès qu’on retrouve aujourd’hui à l’état de relique dans le lac Baïkal et les cours d’eau du Yunnan.

Ainsi la Paratéthys évolue-t-elle vers une continentalité de plus en plus marquée, sauf en ce qui concerne la mer Noire, dont un jeu de failles provoque au contraire l’approfondissement puis la communication, au Quaternaire, avec la Méditerranée, après l’ouverture du détroit des Dardanelles.

D’ailleurs, plusieurs ouvertures ou fermetures de détroits surviennent au Pliocène. La liaison entre les deux Amériques est rétablie et permet la migration vers le sud des Équidés, Mastodontes, Tapirs, Lamas, tandis qu’en sens inverse le Mégathérium, des Sarigues et des Tatous envahissent l’Amérique du Nord. De même, dès la fin du Miocène, la péninsule arabique se soude à l’Asie, permettant, au Villafranchien, le passage en Afrique des Chevaux et des Bœufs, et la Méditerranée doit à l’ouverture du détroit de Gibraltar de ne plus être une mer fermée comme elle le fut au cours des épisodes évaporitiques du Miocène terminal.

Enfin, à l’est du continent africain, s’ouvrent les Rift Valleys, bordées de volcans toujours actifs et soulignées par de grands lacs allongés, qui, de l’Éthiopie au Mozambique, constituent l’amorce d’un futur océan, prélude à un nouveau morcellement du Gondwana.

pliocène [ plijɔsɛn ] adj. et n. m.

• 1834; angl. pliocene; gr. pleion « plus » et kainos « récent »

♦ Géol. Se dit de l'étage supérieur (partie la plus récente) du tertiaire, qui succède au miocène. Terrain; époque pliocène. — N. m. Le pliocène. Les grands mammifères se répandirent au pliocène.

● pliocène nom masculin et adjectif (anglais pliocene) Époque du système néogène.

pliocène

n. m. et adj. GEOL Dernier étage du tertiaire, entre le miocène et le pléistocène, qui a duré env. 5 millions d'années.

|| adj. De cette période. Terrain pliocène.

⇒PLIOCÈNE, adj.

GÉOL. Qui appartient à la période de l'ère tertiaire succédant au miocène; relatif à cette période. [La géographie humaine] n'a pas seulement à dresser le bilan des destructions qui, avec ou sans la participation de l'homme, ont si singulièrement réduit depuis les temps pliocènes le nombre des grandes espèces animales (VIDAL DE LA BL., Princ. géogr. hum., 1921, p.15).

♦Terrain pliocène, p.ell., pliocène. Terrain, couche superposé(e) au miocène. Et les bons végétaux! des fossiles qui gisent En pliocènes tufs de squelettes parias, Aux printemps aspergés par les steppes kirghyses, Aux roses des contreforts de l'Himalaya! (LAFORGUE, Imit. Lune, 1886, p.266).

— Empl. subst. masc. Vers l'extrême fin du pliocène, un vaste mouvement de relèvement, une saccade positive, semble avoir affecté les masses continentales de l'ancien monde, depuis l'Atlantique jusqu'au Pacifique (TEILHARD DE CH., Phénom. hum., 1955, p.213).

Prononc. et Orth.:[]. Att. ds Ac. 1935. Étymol. et Hist. 1834 (A. BOUÉ in Bull. de la Soc. géol. de France, cf. miocène ds QUEM. DDL t.22). Terme formé du gr. «plus nombreux» (avec la graphie lat. plio-) compar. de «nombreux» et de «nouveau, récent», par le géologue angl. Lyell (1833 ds NED) pour désigner cette période caractérisée par la présence de nombreux fossiles d'espèces récentes et qu'il divisa en Older Pleiocene «pliocène plus ancien» et Newer Pleiocene «pliocène plus récent» avant de créer le terme pleistocene (v. pléistocène) et de réserver le terme pliocène à la période qu'il appelait Older Pleiocene (v. NED, s.v. pleistocene). Fréq. abs. littér.:10. Bbg. BONN. 1920, p.107.

pliocène [plijɔsɛn] adj. et n. m.

ÉTYM. 1834, Bulletin de la Société géologique de France, in D. D. L.; angl. pliocene (1833, Lyell); du grec pleion « plus », et kainos « récent ».

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♦ Géol. Se dit de l'étage supérieur (partie la plus récente) du tertiaire, qui succède au miocène (avec lequel il forme le « néogène »). || Terrain; époque pliocène. — Par ext. || La faune pliocène. — N. m. || Le pliocène. || Les grands mammifères se répandirent au pliocène. || L'Astien, le Plaisancien, étages du Pliocène. || Miocène et Pliocène forment le Néogène.

Encyclopédie Universelle. 2012.