SECONDAIRE (ÈRE)

SECONDAIRE (ÈRE)

L’ère secondaire, ou Mésozoïque, a duré environ 185 millions d’années. Elle débute vers 漣 250 Ma (face=F0019 梁 5 Ma), après les dernières pulsations de l’orogenèse hercynienne (ou varisque). Une discordance majeure sépare le Permien du Secondaire dans l’Oural. La discordance est souvent plus discrète en Amérique et en Europe occidentale: pour cette dernière, elle correspond à la phase palatine, beaucoup plus modeste que la phase saalienne, antépermienne. Souvent, la limite n’est signalée que par la base des faciès transgressifs. La limite supérieure, qui se situe au cœur du cycle alpin (face=F0019 漣 65 Ma), est essentiellement paléontologique et coïncide avec une crise biologique marquée par l’extinction des formes variées, tant continentales que marines. Le Mésozoïque est divisé en trois systèmes: le Trias, le Jurassique et le Crétacé (cf. tableau). La seconde moitié de l’ère secondaire voit les plissements alpins se produire dès le Jurassique supérieur avec la phase névadienne, plus particulièrement développée dans les deux Amériques, puis la phase laramienne, plus générale, au Crétacé supérieur. De grandes dislocations de l’écorce terrestre caractérisent les temps mésozoïques: l’Atlantique en constitue la manifestation la plus spectaculaire. Les climats sont restés chauds dans l’ensemble. Sur les continents, des conditions relativement stables permirent le développement des Reptiles et l’apparition des Oiseaux et des Mammifères, mais ces derniers n’envahirent qu’au Tertiaire la plupart des biotopes qu’ils occupent de nos jours. Les plantes poursuivent leur évolution, marquée surtout par la naissance des Angiospermes. Dans les mers, des modifications paléogéographiques majeures introduisent, en revanche, de nombreuses fluctuations dans l’évolution et la répartition des faunes.

1. Orogenèse et paléogéographie

L’ère secondaire sert de cadre aux manifestations orogéniques préliminaires qui caractérisent le début du cycle alpin. Bien que les structures majeures se soient développées au cours du Tertiaire, les phases mésozoïques ont été trop souvent minimisées par les auteurs européens, soit par méconnaissance des orogènes américains et asiatiques, soit par sous-estimation des phases téthysiennes.

Dès le Permo-Trias, des distensions apparaissent dans tous les continents. Elles sont plus nettes dans l’hémisphère Sud, où le Gondwana se disloque, un panneau australo-indo-malgache se dissociant de l’Amérique du Sud et de l’Afrique, d’une part, et de l’Antarctique, d’autre part, dès le sommet du Permien, pour se séparer en ses trois éléments (Madagascar, Inde et Australie) au Jurassique moyen, en donnant naissance à l’océan Indien. L’Amérique du Sud et l’Afrique ne se quittèrent qu’à partir du Néocomien, alors qu’au nord le continent de l’Angara (Laurasie), plus ou moins envahi par des mers épicontinentales dont les va-et-vient servent de repères à la stratigraphie du Mésozoïque, ne s’est divisé en Amérique du Nord et en Eurasie qu’au Crétacé supérieur. De ces migrations naquirent soit des chaînes liminaires aux marges des continents qui affrontent des domaines océaniques, soit des chaînes plus «alpines», quand des sillons sont comprimés entre des blocs continentaux qui se rapprochent.

Dans la zone des cordillères américaines, les sédiments accumulés pendant la fin du Paléozoïque et le Trias sont comprimés et plissés dès la fin de la première moitié du Mésozoïque. En Amérique du Nord, un seuil établit une séparation, dès le Trias inférieur, entre un sillon pacifique interne, avec d’épaisses séries volcano-sédimentaires, et une zone plus externe, à sédimentation surtout calcaire (Idaho, Nevada, Utah). À l’est, c’est le domaine des séries rouges, bien exposées sur le plateau du Colorado avec leurs forêts de conifères pétrifiés. Très vite se développe, du sud vers le nord, une ride anticlinale entre le sillon pacifique subsident et la mer de Sundance, qui, au Jurassique moyen, vient du nord et recouvre l’emplacement des futures Rocheuses. L’orogenèse névadienne crée des îles et des seuils qui barrent des bassins salins évoluant en lacs alimentés par les eaux venues des montagnes en voie d’émersion («formation Morrison» du Jurassique supérieur). Simultanément, l’orogenèse gagne vers l’ouest et la sédimentation détritique marine se limite aux Coast Ranges. Les sédiments pincés entre le domaine océanique et la croûte continentale se métamorphisent et prennent le faciès «schistes verts», de haute pression, alors que la base des séries fournit des magmas qui se mettent en place sous forme de granitoïdes en batholites géants (2 000 km de long sur 50 à 200 km de large, sur la côte occidentale du Canada), accompagnés de gîtes métallifères importants (or, mercure, cuivre). La mise en place des batholites se répartit sur 60 millions d’années, avec des maxima vers 漣 135 et 漣 90 Ma. Les montagnes Rocheuses naissent d’une phase laramienne qui s’étale, avec des paroxysmes, du début du Sénonien à l’Écocène, après une transgression qui a permis la jonction entre deux bras de mer, l’un venu de l’Alaska, l’autre du golfe du Mexique.

En Amérique du Sud, le cycle andin commence par la formation d’un sillon, au Trias supérieur. Dans les dépôts volcano-sédimentaires, d’une épaisseur considérable, des apports continentaux signalent des émersions dès le Jurassique supérieur dans les zones internes occidentales. La généralisation des faciès continentaux et un regain de l’activité volcanique s’associent à des mouvements majeurs au Crétacé supérieur.

En Asie orientale, le sillon de Verkhoïansk se raccorde, au Trias, avec le sillon de l’Amour. Il est doublé à l’est par le bassin de Chichibu, relié au sillon de l’Him laya. Au Trias supérieur, des plissements créent des reliefs en Indochine, en Chine et au Japon, qui interrompent la liaison entre le bassin de Chichibu et l’Him laya. L’Asie est largement émergée au Jurassique, et des plissements vigoureux se produisent à la fin de ce système depuis Verkhoïansk jusqu’à l’Amour ainsi qu’en Chine, en Indochine et en Insulinde. Des batholites granitiques se forment au Jurassique et au Crétacé en Sibérie nord-orientale. Dès le début du Crétacé, les sillons les plus externes sont oblitérés, et des plissements accompagnés de charriages débutent dans les sillons internes. Au Japon, des phases orogéniques accompagnées d’intrusions basiques se succèdent du Néocomien (phase Oga) au Crétacé supérieur (phase Sakawa); le nord du pays se déplace vers le Pacifique en se fragmentant, pendant que les charriages écaillent la partie occidentale, puis une phase de détente favorise la mise en place du batholite de Chugoku.

En Afrique, le Mésozoïque se caractérise surtout par des cassures, générales au Trias, avec des épanchements basiques qui atteignent 2 000 m (Drakensberg), nombreuses au Crétacé, après la transgression qui relie la Téthys au golfe de Guinée. L’Afrique du Nord, qui appartient au domaine méditerranéen, est déformée localement dès le Crétacé moyen, avec des discordances et le début de la mise en place des diapirs.

En Europe, une phase cimmérienne (infraliasique) a été définie en Crimée: elle n’est guère sensible ailleurs. À la limite entre le Jurassique et le Crétacé, la phase néocomienne ne se manifeste dans le domaine mésogéen que par l’apparition du faciès «flysch» dès le Tithonique, par des discordances mineures, comme en Tunisie méridionale, et par la régression générale qui caractérise cette époque. Au cœur du Crétacé, en revanche, la phase autrichienne a plus d’ampleur: les faciès «flysch» se développent, des terres émergent et des plissements intenses, avec parfois des charriages, semblent avoir affecté certains sillons en accentuant dès cette époque un métamorphisme intense. C’est ainsi que, dans les Pyrénées, la zone axiale et une partie de la zone nord-pyrénéenne émergent en repoussant les faciès marins à l’emplacement de la zone sous-pyrénéenne, laquelle n’apparut, hors la fosse aturienne occidentale, qu’au Crétacé supérieur. De même, des émersions se produisent dans l’axe des futures chaînes (Asie Mineure, Carpates-Rhodope) ainsi qu’en Corse. Dans les Alpes, après le développement de l’isthme durancien, la fosse vocontienne est exondée au Coniacien; des mouvements se manifestent par des discordances (Dévoluy) et par l’esquisse des grandes unités provençales.

2. Paléoclimatologie

Dans l’ensemble, le Mésozoïque a été une période chaude. Les arguments pour l’affirmer sont biologiques, sédimentologiques et géochimiques.

Dans les mers, les faciès récifaux sont largement répandus. Dès le Trias, les calcaires organogènes et pararécifaux sont abondants en Amérique du Nord, et sous forme du «Muschelkalk», en Europe. Les faciès à algues (Dasycladaceae ) se rattachent au même cortège. Le Lias est moins riche en calcaires, mais les récifs se généralisent dès le Dogger jusqu’en Grande-Bretagne. Les espèces sont beaucoup moins nombreuses et moins florissantes dans ces régions nordiques que plus au sud, ce qui correspond à un climat plus frais dans la zone boréale. Au cours du Mésozoïque, les faciès récifaux européens migrent du 55⁰ de latitude nord au Trias jusqu’au 45⁰ nord au Crétacé; il faut y voir, d’une part, une conséquence de la dérive vers le nord du bloc eurasiatique et, d’autre part, à partir du Crétacé, le résultat de la «contraction» des zones climatiques au cours de la dégradation progressive du climat.

Sur les continents, l’explosion des Reptiles et leur maintien dans de nombreux biotopes signalent l’existence, sur la majeure partie des continents, de conditions écologiques relativement stables. En effet, les plus grandes espèces étaient probablement peu sensibles à des oscillations brusques des températures, en raison de l’inertie thermique due à leur masse, mais elles ne pouvaient tolérer un abaissement important de la température pendant une longue période. Les petites espèces étaient plus exposées, et c’est chez elles que serait apparue l’homéothermie, avantage considérable qui permit à la lignée mammalienne de traverser sans dommages les temps critiques fini-crétacés. Au Trias, des Reptiles existent au Spitzberg; au Jurassique et au Crétacé, ils sont présents depuis la Sibérie septentrionale jusqu’en Patagonie. La flore était très riche dans tout l’Arctique, en particulier au Groenland où plus de deux cents espèces ont été signalées et décrites dans le Lias. Au Jurassique moyen, les Cycadales et les Conifères abondent en Suède au-delà de 60⁰ nord. Des Araucariacées poussaient dans l’Antarctique par 87⁰ sud. Même en tenant compte des déplacements des continents, la flore apporte des preuves de climats doux et humides dans des régions proches des pôles.

Les sédiments fournissent, pour leur part, de nombreuses informations. Les dépôts de roches carbonées sont largement répandus dans les régions plus fraîches et humides des hautes latitudes: grands bassins triasico-liasiques de la Sibérie nord-orientale (Léna et Syrjanka); Keuper d’Allemagne et de Virginie; Lias de Scanie, de Pologne, du Spitzberg et du Groenland; Jurassique moyen, depuis l’Oural jusqu’au Japon. Une kaolinisation importante est couramment associée à ces domaines, où des forêts puissantes alimentaient les bassins paraliques. La bauxitisation des roches mésozoïques, si typique dans l’Oural, le Harz, la France et la Hongrie, implique à elle seule l’existence de climats tropicaux humides beaucoup plus nordiques. On retrouve, encore bien développé, le binôme grès rouges-roches salines, plus particulièrement au Trias: l’extension de ces faciès confirme une «dilatation» des zones climatiques déficitaires en eaux douces qui coïncide avec l’absence des zones froides polaires. Aucune formation sédimentaire mésozoïque ne témoigne de l’existence de calottes glaciaires.

Les méthodes géochimiques confirment les idées précédentes. L’estimation des paléotempératures fournit toujours des valeurs élevées. La température des eaux était supérieure d’au moins 10 ⁰C à la moyenne actuelle, les valeurs dépassant souvent 20 ⁰C dans les mers épicontinentales du Jurassique et du Crétacé moyen. L’ère secondaire fut donc une longue période chaude avec des phases plus fraîches au Lias et au Crétacé supérieur. L’absence des zones glaciaires et périglaciaires impliquait une extension beaucoup plus forte des autres zones climatiques.

3. La vie au Mésozoïque

Le Permien avait été une époque aussi inhabituelle pour la Terre que les temps quaternaires. Cela tient avant tout au grand développement de zones chaudes, souvent sèches, contrastant avec les climats froids de l’époque glaciaire hercynienne. Ce choc climatique, joint à une paléogéographie changeante, s’était répercuté sur les êtres vivants, qui traversèrent alors une crise majeure, plus particulièrement évidente dans le milieu aquatique. Des groupes entiers disparurent (Trilobites, Blastoïdes, Euryptérides), d’autres furent décimés (Bryozoaires, Coraux, Brachiopodes, Echinodermes, Ostracodes). Au contraire, les Lamellibranches, les Gastéropodes et les Poissons résistèrent mieux. Sur les continents, malgré une ambiance parfois défavorable, les plantes et les animaux s’adaptèrent assez facilement et les lignées évolutives proliférèrent. Pour expliquer ce comportement si différent entre les peuplements marins et continentaux, on peut remarquer que survécurent, d’une part, les formes les moins sensibles aux variations de température et de salinité et, d’autre part, les formes capables de s’adapter assez vite à des milieux restreints. Les bassins épicontinentaux à sédimentation saline interdisaient une vie active, en particulier dans tout le domaine méritique; de plus, ces bassins restituaient aux mers ouvertes des saumures qui envahissaient les talus et les bas-fonds. En outre, le domaine pélagique était appauvri en oxygène et légèrement dessalé par le piégeage des ions dans les dépôts salins et les saumures.

Après cet épisode catastrophique pour la biologie marine, c’est à partir du stock des survivants que se développèrent de nouvelles lignées, certaines florissantes, lorsque les conditions redevinrent normales.

Domaine marin

Chez les Algues, le groupe des Dasycladacées se signale, au Trias, par un épanouissement qui permet la formation de roches phytogènes (calcaires alpins à diplopores).

Les Protistes, nombreux au Paléozoïque supérieur, disparaissent presque à la fin du Permien. Ils ne réapparaissent qu’au Jurassique, mais abondent au Crétacé. Favorisés par le développement des mers épicontinentales dès l’Aptien, ils subissent à cette époque une véritable explosion évolutive et sont les constituants dominants des calcaires organogènes autres que récifaux. La masse des dépôts carbonatés qu’ils représentent implique un abaissement du taux du gaz carbonique atmosphérique supérieur aux apports magmatiques: depuis cette époque, ce taux paraît s’être à peu près stabilisé. Parmi les Foraminifères, les Orbitolines dès le Barrémien, les Globotruncana dès l’Albien, les Alvéolines dès le Cénomanien et les Orbitoïdes au Sénonien supérieur jouent un rôle stratigraphique essentiel. Parmi les Flagellés, les Coccolithophoridés abondent dans les faciès crayeux.

Les Cœlentérés, après la disparition des Tétracoralliaires et des Tabulés, se manifestent dès le Trias moyen par des formes qui ressemblent aux formes actuelles, en particulier par le grand groupe des Hexacoralliaires. Après la formation de récifs importants au Jurassique supérieur, ils régressent, puis reconstituent des biohermes importants au Crétacé moyen.

Chez les Crustacés, les Isopodes et les Décapodes apparaissent au Trias et, parmi ces derniers, les Brachioures au Jurassique.

De multiples lignées de Lamellibranches s’adaptent à des biotopes très divers; elles sont souvent bien définies dès le Trias, mais leur taux évolutif est faible, comme celui des Gastéropodes: ce sont des fossiles de faciès plus que des fossiles stratigraphiques. Pourtant le groupe original des Rudistes (Oxfordien-Danien), qui participe à la genèse des biohermes, est suffisamment diversifié pour être utilisé en chronologie relative.

Les Gastéropodes, peu nombreux au Trias, se multiplient au Jurassique (Pleurotomes, Strombes, Nérinées).

Chez les Céphalopodes, les Cératites dominent au Trias avec l’apparition convergente de la cloison de type «ammonite» dans plusieurs familles: seuls les Monophyllitidés parviennent au Jurassique, où ils fournissent des lignées s’adaptant à presque tous les milieux. Après une nouvelle crise, à la limite entre le Jurassique et le Crétacé, quelques groupes solides (Phylloceras, Lytoceras, Perisphinctes ) recolonisent les mers. Certaines formes très ornées et d’autres à enroulement incomplet ou désordonné s’adaptent à une vie plus sédentaire dans les mers épicontinentales. Puis les Ammonites se raréfient dès le début du Sénonien aucune n’a atteint le sommet du Crétacé; seuls y parvinrent quelques Nautiles, survivant au Tertiaire. Les Bélemnites, fort nombreuses au Mésozoïque, s’éteignent également.

Au Trias, on ne connaît guère de Bryozoaires et de Brachiopodes. Les premiers se multiplièrent dès le Jurassique moyen; les seconds se localisent au Jurassique dans des niches restreintes, où ils abondent, puis ils régressent au Crétacé.

Dans le groupe des Échinodernes, les Crinoïdes articulés apparaissent au Trias et constituent de vastes «prairies» sous-marines au Jurassique (calcaires à entroques). Les Oursins sont de structure régulière au Trias; la désorganisation de l’appareil apical se fait au Jurassique, et la plupart des Oursins crétacés sont irréguliers.

Chez les Poissons, les Cœlacanthes se raréfient dès le Jurassique, époque où dominent les Holostéens. L’événement important est le succès des Téléostéens au Crétacé, succès qui participe à la diversification des Reptiles marins prédateurs.

Domaine continental

La flore du Trias est encore très pauvre: les Cordaïtes ont disparu et les Ptéridospermées sont en régression, mais les Gymnospermes se développent, et, parmi celles-ci, les Cycadales, les Bennettitales et les Ginkgoales culmineront au Jurassique. L’avènement des Angiospermes se produisit à l’aube des temps crétacés, diversifiant les paysages, multipliant les biotopes.

Le Trias est marqué par l’essor considérable des Amphibiens stéréospondyles, qui régressent dès le sommet de ce système. Les Reptiles sont très différenciés dès le début du Mésozoïque. La lignée mammalienne, qui s’est séparée très tôt du groupe des Cotylosauriens paléozoïques, fut bloquée dans son évolution par la pression de nombreux groupes de Reptiles bien adaptés à des milieux variés. L’ère secondaire est celle des Reptiles, et ce n’est que lors de la crise fini-crétacée, sensible tant sur les continents que dans les mers, que les Mammifères ont trouvé progressivement des zones où leurs potentialités évolutives considérables se sont libérées.

Encyclopédie Universelle. 2012.