Laurasia - Laurasia

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Laurasia
Laurasia 200Ma.jpg
Laurasia (centre) et Gondwana (en bas) dans le cadre de Pangea 200 Mya (Jurassique précoce)
Continent historique
Formé 1071 Mya (Proto-Laurasia) 253 Mya
Type Supercontinent
Aujourd'hui, une partie de
Petits continents
Plaque tectonique

Laurasia ( / l ɔː r ʒ ə , - ʃ i ə / ), un porte - manteau pour Laurentia et en Asie , a été le plus au nord de deux petites supercontinents (l'autre étant Gondwana ) qui fait partie de la Pangea supercontinent de c. Il y a 425  millions d'années ( Mya ) à 200 Mya. Il s'est séparé du Gondwana 215 à 175 Mya (commençant à la fin de la période du Trias ) lors de l'éclatement de la Pangée, dérivant plus au nord après la scission et s'est finalement rompu avec l' ouverture de l'océan Atlantique Nord c. 56 Mya.

Laurentia, Avalonia et Baltica, et une série de petits terranes, sont entrés en collision dans l' orogenèse calédonienne c. 400 Ma pour former Laurussia (également connu sous le nom d'Euramerica et du vieux continent de grès rouge). Laurussia est ensuite entré en collision avec le Gondwana pour former la Pangée. Le Kazakhstan et la Sibérie ont ensuite été ajoutés à la Pangée 290–300 Ma pour former Laurasia. Laurasia est finalement devenue une masse continentale indépendante lorsque Pangea s'est séparé en Gondwana et Laurasia.

Terminologie et origine du concept

Laurentia, le noyau paléozoïque de l'Amérique du Nord et des fragments continentaux qui font maintenant partie de l'Europe, sont entrés en collision avec Baltica et Avalonia dans l' orogenèse calédonienne c. 430–420 Mya pour former Laurussia. Au Carbonifère supérieur, Laurussia et Gondwana ont formé la Pangée. La Sibérie et le Kazakhstan sont finalement entrés en collision avec Baltica à la fin du Permien pour former Laurasia. Une série de blocs continentaux qui forment maintenant l'Asie de l'Est et du Sud-Est ont ensuite été ajoutés à Laurasia.

En 1904-1909, le géologue autrichien Eduard Suess a proposé que les continents de l'hémisphère sud fussent autrefois fusionnés en un continent plus vaste appelé Gondwana. En 1915, le météorologue allemand Alfred Wegener a proposé l'existence d'un supercontinent appelé Pangea. En 1937, le géologue sud-africain Alexander du Toit a proposé que la Pangée soit divisée en deux masses continentales plus grandes, Laurasia dans l'hémisphère nord et Gondwana dans l'hémisphère sud, séparées par l'océan Téthys.

«Laurussia» a été définie par le géologue suisse Peter Ziegler en 1988 comme la fusion entre Laurentia et Baltica le long de la suture nord calédonienne. Le "Vieux Continent Rouge" est un nom informel souvent utilisé pour désigner les dépôts siluriens-carbonifères dans la masse continentale centrale de Laurussia.

Plusieurs supercontinents antérieurs proposés et débattus dans les années 1990 et plus tard (par exemple Rodinia, Nuna, Nena) comprenaient des connexions antérieures entre Laurentia, Baltica et Sibérie. Ces connexions originales ont apparemment survécu à un et peut-être même deux cycles de Wilson , bien que leur durée intermittente et leur ajustement récurrent soient débattus.

Proto-Laurasia

Pré – Rodinia

Columbia / Nuna 1590 Mya

Laurentia et Baltica ont d'abord formé une masse continentale connue sous le nom de Proto-Laurasia dans le cadre du supercontinent Columbia, qui a été assemblé entre 2 100 et 1 800 Mya pour englober pratiquement tous les blocs continentaux archéens connus . Les sutures survivantes de cette assemblée sont l' orogène Trans-Hudson dans la Laurentie; Orogène Nagssugtoqidian au Groenland; le Kola-Carelian (la marge nord-ouest de l' orogène svecokarelian / svecofennian ) et les orogenies Volhyn — Central Russia et Pachelma (dans l'ouest de la Russie) en Baltique; et l'orogène d'Akitkan en Sibérie.

La croûte protérozoïque supplémentaire s'est accumulée de 1 800 à 1 300 Mya, en particulier le long de la marge Laurentia — Groenland — Baltica. Laurentia et Baltica formaient une masse continentale cohérente avec le sud du Groenland et du Labrador adjacent à la marge arctique de la Baltica. Un arc magmatique s'étendait de Laurentia au sud du Groenland jusqu'au nord de la Baltique. L'éclatement de Columbia a commencé 1 600 Mya, y compris le long de la marge ouest de Laurentia et de la marge nord de Baltica (coordonnées modernes), et s'est achevé c. 1 300 à 1 200 Mya, période au cours de laquelle des essaims de digues mafiques ont été mis en place, y compris MacKenzie et Sudbury dans la Laurentie.

Les traces laissées par les grandes provinces ignées fournissent des preuves de fusions continentales pendant cette période. Ceux liés à Proto-Laurasia comprennent:

  • 1 750 mya de magmatisme extensif en Baltique, en Sarmatie (Ukraine), dans le sud de la Sibérie, dans le nord de la Laurentie et en Afrique de l'Ouest indiquent que ces cratons étaient liés les uns aux autres;
  • un continent de 1 630 à 1 640 Mya composé de la Sibérie, de la Laurentie et de la Baltique est suggéré par des seuils dans le sud de la Sibérie qui peuvent être reliés à l'essaim de digues Melville Bugt dans l'ouest du Groenland; et
  • une grande et grande province ignée 1 380 Mya lors de l'éclatement du supercontinent Nuna / Columbia relie Laurentia, Baltica, Sibérie, Congo et Afrique de l'Ouest .

Rodinia

Rodinia 900 Mya était centré sur Laurentia avec Baltica et Amazonia sur sa marge sud.
Vue centrée sur 30 ° S, 130 ° E.

Dans la grande majorité des reconstructions tectoniques des plaques, Laurentia a formé le noyau du supercontinent Rodinia , mais l'ajustement exact des divers continents au sein de Rodinia est débattu. Dans certaines reconstructions, Baltica était attachée au Groenland le long de sa marge scandinave ou calédonide, tandis que l' Amazonie était amarrée le long de la marge Tornquist de Baltica . L'Australie et l'Antarctique oriental étaient situés sur la marge ouest de la Laurentie.

La Sibérie était située près mais à une certaine distance de la marge nord de la Laurentie dans la plupart des reconstructions. Dans la reconstruction de certains géologues russes, cependant, la marge sud (coordonnées modernes) de la Sibérie a fusionné avec la marge nord de la Laurentie, et ces deux continents se sont séparés le long de ce qui est maintenant le 3,000 km (1,900 mi) -long Central Asian Foldbelt no après 570 Mya et des traces de cette rupture peuvent encore être trouvées dans l' essaim de digues Franklin dans le nord du Canada et dans le bouclier d'Aldan en Sibérie.

Le Proto-Pacifique s'est ouvert et Rodinia a commencé à se désagréger pendant le Néoprotérozoïque (vers 750–600 Mya) alors que l'Australie-Antarctique (East Gondwana) s'est détachée de la marge ouest de Laurentia, tandis que le reste de Rodinia (West Gondwana et Laurasia) tournait dans le sens des aiguilles d'une montre et a dérivé vers le sud. La Terre a ensuite subi une série de glaciations - le Varanger (vers 650 Mya, également connu sous le nom de Snowball Earth ) et les glaciations Rapitan et Ice Brook (vers 610-590 Mya) - les deux Laurentia et Baltica étaient situées au sud de 30 ° S, avec le pôle Sud situé dans l'est de la Baltique, et des dépôts glaciaires de cette période ont été trouvés dans la Laurentie et la Baltique mais pas en Sibérie.

Un panache du manteau (la province magmatique d'Iapetus central ) a forcé Laurentia et Baltica à se séparer ca. 650–600 Mya et l' océan Iapetus se sont ouverts entre eux. Laurentia a alors commencé à se déplacer rapidement (20 cm / an (7,9 in / an)) vers le nord en direction de l'équateur où il s'est coincé sur un point froid du Proto-pacifique. Baltica est resté près du Gondwana aux latitudes méridionales jusqu'à l' Ordovicien .

Pannotie

À gauche: Laurasia dans le cadre de Pannotia 600 Mya.
À droite: Laurasia lors de la rupture de Pannotia à 550 Mya.
Vue centrée sur le pôle sud.

La Laurentie, la Baltique et la Sibérie sont restées connectées les unes aux autres au sein du supercontinent précambrien - cambrien de courte durée Pannotia ou Grand Gondwana. A cette époque, une série de blocs continentaux - Peri-Gondwana - qui font maintenant partie de l'Asie, les terranes cathaysiens - Indochine, Chine du Nord et Chine du Sud - et terranes cimmériens - Sibumasu , Qiangtang , Lhassa , Afghanistan, Iran et Turquie - étaient toujours attachés à la marge indo-australienne du Gondwana. D'autres blocs qui font maintenant partie du sud-ouest de l'Europe et de l'Amérique du Nord, de la Nouvelle-Angleterre à la Floride, étaient encore attachés à la marge afro-sud-américaine du Gondwana. Cette dérive vers le nord des terranes à travers la Téthys comprenait également les terranes huniques , maintenant disséminés de l'Europe à la Chine.

Pannotie s'est éclatée à la fin du Précambrien en Laurentie, Baltica, Sibérie et Gondwana. Une série de blocs continentaux - les terranes cadomien-avalonien, cathaysien et cimmérien - se sont détachés du Gondwana et ont commencé à dériver vers le nord.

Laurussia

Laurussia pendant (à gauche) la fermeture de l'Iapetus Ocean 430 Mya (Silurien moyen) (vue centrée sur 0 °, -60 °).
Euramerica dans le Dévonien

La Laurentie est restée presque statique près de l'équateur tout au long du Paléozoïque précoce, séparée de la Baltique par l' océan Iapetus de jusqu'à 3000 km (1900 mi) . Au Cambrien tardif, la dorsale médio-océanique de l'océan Iapetus a subdonné sous le Gondwana, ce qui a entraîné l'ouverture d'une série de grands bassins d'arrière-arc . Au cours de l'Ordovicien, ces bassins ont évolué pour devenir un nouvel océan, l' océan Rhéique , qui séparait une série de terranes - Avalonia , Carolinia et Armorica  - du Gondwana.

Avalonia s'est détaché du Gondwana au début de l'Ordovicien et est entré en collision avec Baltica près de la frontière Ordovicien-Silurien (480–420 Mya). Baltica-Avalonia a ensuite été tourné et poussé au nord vers Laurentia. La collision entre ces continents a fermé l'océan Iapteus et formé Laurussia, également connue sous le nom d'Euramerica ou Old Red Continent, qui couvrait alors 37 millions de km 2 (14 000 000 de miles carrés), y compris plusieurs grands blocs continentaux arctiques.

L'orogenèse calédonienne achevée, Laurussia était délimitée par:

  • La marge orientale était le plateau de Barents et la plate-forme de Moscou ;
  • la marge ouest était les plateaux occidentaux de Laurentia, plus tard affectés par l' orogenèse Antler ;
  • la marge septentrionale était l' orogenèse innuitienne - Lomonosov qui a marqué la collision entre Laurussia et le craton arctique ;
  • et la marge sud était une marge active de style Pacifique où la subduction dirigée vers le nord du fond océanique entre le Gondwana et la Laurussia poussait des fragments continentaux vers cette dernière.

Pendant le Dévonien (416-359 Mya) Laurussia tournait autour de Laurentia qui est resté statique près de l'équateur. La mer laurentienne chaude et peu profonde et sur les plateaux un assemblage diversifié de benthos a évolué, y compris les plus gros trilobites dépassant 1 m (3 pi 3 po). Le vieux continent de grès rouge s'étendait à travers le nord de la Laurentie et dans l'Avalonia et la Baltica, mais pour la plupart du Dévonien, une voie maritime étroite formait une barrière où l'Atlantique Nord s'ouvrirait plus tard. Les tétrapodes ont évolué à partir de poissons du Dévonien supérieur, avec les plus anciens fossiles connus du Groenland. Le bas niveau de la mer au cours du Dévonien précoce a produit des barrières naturelles en Laurussie, ce qui a entraîné un provincialisme au sein de la faune benthique. Dans la Laurentie, l' arc transcontinental divisait les brachiopodes en deux provinces, l'une d'entre elles étant confinée à une grande baie à l'ouest des Appalaches. Au Dévonien moyen, ces deux provinces avaient été unies en une seule et la fermeture de l'océan rhéique a finalement uni les faunes à travers la Laurussie. La productivité élevée du plancton de la limite Dévonien-Carbonifère a entraîné des événements anoxiques qui ont laissé des schistes noirs dans les bassins de Laurentia.

Pangée

Pangée formée lors de la fermeture de l'océan rhéique 330 Mya (début du Carbonifère) (vue centrée sur 30 ° S, 30 ° E)

La subduction de l'océan Iapetus a abouti au premier contact entre Laurussia et Gondwana au Dévonien supérieur et s'est terminée par une collision complète ou l' orogenèse hercynienne / variscaine au début du Carbonifère (340 Mya). L'orogenèse variscaine a fermé l' océan Rhéique (entre Avalonia et Armorica) et l' océan Proto-Téthys (entre l'Armorique et le Gondwana) pour former le supercontinent Pangea. L'orogenèse variscaine est complexe et le moment exact et l'ordre des collisions entre les microcontinents impliqués sont débattus depuis des décennies.

La Pangée a été complètement assemblée par le Permien à l'exception des blocs asiatiques. Le supercontinent était centré sur l'équateur pendant le Trias et le Jurassique, une période qui a vu l'émergence de la mégamousson du Pangaean . De fortes pluies ont entraîné des nappes phréatiques élevées, entraînant à son tour la formation de tourbe et d'importants gisements de charbon.

Au cours du Cambrien et de l'Ordovicien précoce, lorsque de larges océans séparaient tous les principaux continents, seuls les organismes marins pélagiques, tels que le plancton, pouvaient se déplacer librement à travers l'océan ouvert et, par conséquent, les écarts océaniques entre les continents sont facilement détectés dans les archives fossiles des habitants des fonds marins et espèces non marines. À l'Ordovicien supérieur, lorsque les continents étaient rapprochés, fermant les brèches océaniques, le benthos (brachiopodes et trilobites) pouvait se propager entre les continents tandis que les ostracodes et les poissons restaient isolés. Au fur et à mesure que Laurussia se formait au cours du Dévonien et de la Pangée, les espèces de poissons de Laurussia et du Gondwana ont commencé à migrer entre les continents et avant la fin du Dévonien, des espèces similaires ont été trouvées des deux côtés de ce qui restait de la barrière variscaine.

Les fossiles d'arbres les plus anciens proviennent de la forêt de ptéridophytes Gilboa du Dévonien moyen dans le centre de Laurussia (aujourd'hui New York, États-Unis). À la fin du Carbonifère, Laurussia était centrée sur l'équateur et couverte de forêts tropicales humides, communément appelées forêt houillère . Au Permien, le climat était devenu aride et ces forêts tropicales se sont effondrées , les lycopsides (mousses géantes) ont été remplacés par des fougères arborescentes . Dans le climat sec, une faune détritivore - y compris des vers annelés , des mollusques et des arthropodes - évolue et se diversifie, aux côtés des vertébrés - insectivores et piscivores tels que les amphibiens et les premiers amniotes (reptiles terrestres).

Laurasia

L'orogenèse ouralienne et la formation de Laurasia 300, 280 et 240 Mya.
Vue centrée sur 25 ° N, 35 ° E.

Au cours de la Sibérie carbonifère-permienne, le Kazakhstan et la Baltique sont entrés en collision dans l' orogenèse ouralienne pour former Laurasia.

La transition palézo-mésozoïque a été marquée par la réorganisation des plaques tectoniques de la Terre qui a abouti à l'assemblage de la Pangée, puis à sa rupture. Causée par le détachement des dalles de manteau subductées, cette réorganisation a entraîné la montée des panaches du manteau qui ont produit de grandes provinces ignées lorsqu'elles ont atteint la croûte. Cette activité tectonique a également entraîné l' événement d'extinction du Permien – Trias . Les tensions de tension à travers l'Eurasie se sont développées en un vaste système de bassins de rift (Urengoy, Est de l'Oural-Turgay et Khudosey) et de bassins de crue dans le bassin de Sibérie occidentale , le bassin de Pechora et le sud de la Chine.

Laurasia et Gondwana étaient de taille égale mais avaient des histoires géologiques distinctes. Gondwana a été assemblé avant la formation de Pangea, mais l'assemblage de Laurasia s'est produit pendant et après la formation du supercontinent. Ces différences ont donné lieu à des modèles différents de formation des bassins et de transport des sédiments. L'Antarctique oriental était le terrain le plus élevé de la Pangée et a produit des sédiments qui ont été transportés à travers l'est du Gondwana mais n'ont jamais atteint Laurasia. Au cours du Paléozoïque, c. 30 à 40% du Laurasia mais seulement 10 à 20% du Gondwana étaient couverts par des eaux marines peu profondes.

Blocs asiatiques

Voyage des blocs asiatiques du Gondwana à Laurasia 450, 350, 300 et 200 Mya.
Vue centrée sur 0 ° S, 105 ° E.

Au cours de l'assemblage de la Pangée, Laurasia a grandi à mesure que les blocs continentaux se séparaient de la marge nord du Gondwana; tiré par de vieux océans qui se referment devant eux et tiré par de nouveaux océans qui s'ouvrent derrière eux. Au cours de l'éclatement néoprotérozoïque-paléozoïque précoce de Rodinia, l'ouverture de l'océan Proto-Téthys a divisé les blocs asiatiques - Tarim, Qaidam, Alex, la Chine du Nord et la Chine du Sud - des rives nord du Gondwana (nord de l'Australie en coordonnées modernes ) et la fermeture du même océan les a réassemblés le long des mêmes rives 500–460 Mya, aboutissant au Gondwana dans sa plus grande étendue.

L'éclatement de Rodinia a également entraîné l'ouverture de l'océan paléo-asiatique de longue durée entre la Baltique et la Sibérie au nord et Tarim et la Chine du nord au sud. La fermeture de cet océan est préservée dans la ceinture orogénique d'Asie centrale , le plus grand orogène sur Terre.

La Chine du Nord, la Chine du Sud, l'Indochine et Tarim ont rompu le Gondwana pendant le Silurien-Dévonien; Palaeo-Tethys s'ouvrit derrière eux. Sibumasu et Qiantang et d'autres fragments continentaux cimmériens se sont rompus au Permien inférieur. Lhassa, la Birmanie occidentale, le Sikuleh, le sud-ouest de Sumatra, le Sulawesi occidental et certaines parties de Bornéo se sont rompus au cours du Trias supérieur-Jurassique supérieur.

Au cours du Carbonifère et du Permien, la Baltique est d'abord entrée en collision avec le Kazakhstan et la Sibérie, puis la Chine du Nord avec la Mongolie et la Sibérie. Cependant, au Carbonifère moyen, la Chine du Sud était déjà en contact avec la Chine du Nord depuis assez longtemps pour permettre des échanges floraux entre les deux continents. Les blocs cimmériens se sont détachés du Gondwana dans le Carbonifère supérieur.

Au début du Permien, l'océan Néo-Téthys s'est ouvert derrière les terranes cimmériens (Sibumasu, Qiantang, Lhassa) et, à la fin du Carbonifère, l'océan Paléo-Téthys s'est fermé devant. La branche orientale de l'océan Palaeo-Tethys, cependant, est restée ouverte tandis que la Sibérie a été ajoutée à Laurussia et le Gondwana est entré en collision avec Laurasia.

Lorsque le Paléo-Téthys oriental a fermé 250–230 Mya, une série de blocs asiatiques - Sibumasu, Indochine, Chine du Sud, Qiantang et Lhassa - ont formé un continent sud-asiatique distinct. Ce continent a heurté 240–220 Mya avec un continent du nord - la Chine du Nord, Qinling, Qilian, Qaidam, Alex et Tarim - le long de l'orogène de la Chine centrale pour former un continent asiatique combiné. Les marges septentrionales du continent nord sont entrées en collision avec la Baltique et la Sibérie 310–250 Ma, et ainsi la formation du continent d'Asie de l'Est a marqué la Pangée dans sa plus grande étendue. À cette époque, le rifting de la Pangée occidentale avait déjà commencé.

la faune et la flore

Pangea s'est scindée en deux lorsque la Voie maritime de Tethys s'est ouverte entre le Gondwana et Laurasia au Jurassique supérieur. En conséquence, deux groupes de mammifères tribosphéniques ont évolué séparément sur les masses continentales nouvellement formées: les Boreosphenida (marsupiaux et placentaux) à Laurasia et les Australosphenida (monotrèmes et parents éteints) au Gondwana. Les archives fossiles suggèrent cependant la présence intermittente d'un pont terrestre Trans-Téthys, bien que l'emplacement et la durée d'un tel pont terrestre restent énigmatiques.

Les pins ont évolué au début du Mésozoïque c. 250 Mya et le genre pin sont originaires de Laurasia au début du Crétacé c. 130 Mya en compétition avec des plantes à fleurs à croissance plus rapide . Les pins se sont adaptés aux climats froids et arides dans les environnements où la saison de croissance était plus courte ou les feux de forêt communs; cette évolution a limité l'aire de répartition des pins entre 31 ° et 50 ° nord et s'est traduite par une scission en deux sous - genres: Strobus adapté aux environnements stressants et Pinus aux paysages sujets aux incendies. À la fin du Crétacé, les pins ont été établis à travers Laurasia, de l'Amérique du Nord à l'Asie de l'Est.

Du Trias au Jurassique ancien, avant l'éclatement de la Pangée, les archosaures (crocodiles et dinosaures, y compris les oiseaux) avaient une répartition mondiale. Ce cosmopolitisme a pris fin avec la fragmentation du Gondwana et l'assemblage de Laurasia. La diversité des ptérosaures atteint un maximum au Jurassique supérieur - Crétacé précoce et tectonique des plaques n'affecte pas la distribution de ces reptiles volants. Les crocodiles se sont également diversifiés au cours du Crétacé inférieur, mais ont été divisés en populations laurasienne et gondwanienne; les crocodiles modernes ont évolué à partir des premiers. La répartition des trois principaux groupes de dinosaures  - les théropodes , sauropodes et ornithischiens  - était similaire à celle des crocodiles. L'Asie de l'Est est restée isolée avec des espèces endémiques, notamment les psittacosaures (dinosaures à cornes) et les Ankylosauridae (dinosaures blindés à queue de club).

Au début de l'Éocène, un pic de réchauffement climatique a conduit à une faune panarctique avec des alligators et des amphibiens présents au nord du cercle polaire arctique. Au Paléogène primitif, les ponts terrestres reliaient encore les continents, permettant aux animaux terrestres de migrer entre eux. D'autre part, les zones submergées divisaient parfois les continents: la mer de Turgai séparait l'Europe et l'Asie du Jurassique moyen à l'Oligocène et, à mesure que cette mer ou ce détroit se desséchait, un échange de faune massif a eu lieu et l'événement d'extinction qui en résultait en Europe est connu sous le nom de la Grande Coupure .

Les Coraciiformes (un ordre d'oiseaux comprenant des martins-pêcheurs) ont évolué à Laurasia. Bien que ce groupe ait maintenant une distribution principalement tropicale, ils sont originaires de l'Arctique à la fin de l'Éocène c. 35 Mya d'où ils se sont diversifiés à travers Laurasia et plus au sud à travers l'équateur.

Séparation finale

Ouverture de l'océan Atlantique Nord 90, 50 et 30 Mya.

Dans le Trias-Jurassique inférieur (vers 200 Ma), l'ouverture de l' océan Atlantique central a été précédée par la formation d'une série de grands bassins de rift, comme le bassin de Newark , entre l'est de l'Amérique du Nord, à partir de ce qui est aujourd'hui le golfe du Mexique à la Nouvelle-Écosse, et en Afrique et en Europe, du Maroc au Groenland.

Par c.  83 La propagation de Mya avait commencé dans l'Atlantique Nord entre le plateau de Rockall , un fragment continental reposant au sommet de la plaque eurasienne, et l'Amérique du Nord. À 56 ans, Mya Greenland était devenue une plaque indépendante, séparée de l'Amérique du Nord par le rift mer du Labrador et baie de Baffin . À 33 ans, la propagation de Mya avait cessé dans la mer du Labrador et s'était déplacée vers la dorsale médio-atlantique. L' ouverture de l'océan Atlantique Nord avait effectivement brisé Laurasia en deux.

Voir également

Les références

Remarques

Sources