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Glaciation marinoenne

La glaciation marinoenne est le nom donné à un épisode glaciaire global qui dura de -650 à -635 Ma environ, durant le Cryogénien. La glaciation aurait concerné toute la planète, un événement nommé Terre boule de neige. La fin de la période glaciaire pourrait avoir été accélérée par la libération du méthane issu du pergélisol équatorial.

Périodes « Terre boule de neige »
au Néoprotérozoïque
(millions d'années)
-1000 —
–
-950 —
–
-900 —
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-550 —
glaciation marinoenne
glaciation Kaigas ?
Estimation récente des périodes glaciaires du Protérozoïque[1]. Une phase plus ancienne, la glaciation huronienne, ne figure pas ici.

Origine du nom et terminologie

Le nom de la glaciation provient de la terminologie stratigraphique du géosynclinal d'Adélaïde en Australie-Méridionale ; il est dérivé du nom d'une banlieue d'Adélaïde, Marino. Le terme « Marinoan Series » fut utilisé en anglais pour la première fois en 1950 par Douglas Mawson et Reginald Sprigg pour établir les subdivisions des roches du Néoprotérozoïque dans la région d'Adélaïde et englobait toutes les strates, depuis la partie supérieure, le calcaire de Brighton, jusqu'à la base, datant du Cambrien[2]. La période correspondante, nommée époque marinoenne, courait du Cryogénien moyen à l'Édiacarien récent, selon la terminologie moderne. Mawson identifia un épisode glaciaire durant l'époque marinoenne qu'il appela « glaciation d'Elatina », d'après la tillite d'Elatina (appelée aujourd'hui « formation d'Elatina »), en référence à l'endroit où il avait trouvé les preuves de cet événement[3] - [4]. Néanmoins, le terme de Marinoan glaciation (« glaciation marinoenne ») entra dans l'usage car elle s'était produite durant la période marinoenne, distincte de la période antérieure, le Sturtien, durant laquelle s'étaient déposés les composants de la série sturtienne[2].

Le terme fut plus tard appliqué à toutes les formations glaciogéniques considérées comme relatives (directement ou indirectement) à la glaciation nommée à l'origine « Elatina » par Mawson[5]. Récemment, il y a eu un mouvement pour revenir au terme « glaciation d'Elatina » en Australie du Sud, en raison des incertitudes concernant la corrélation globale et parce qu'un épisode glaciaire édiacarien, la glaciation de Gaskiers[6], s'était produit également durant la période marinoenne étendue[7].

Terre boule de neige au Cryogénien

Il apparaît désormais que la Terre a eu à subir plusieurs épisodes de glaciation globale durant le Néoprotérozoïque[8]. Il y a eu trois, peut-être quatre, « âges de glace » à cette période. Ces périodes de glaciation presque complète de la planète sont appelées « Terre boule neige » ; cela correspond à des moments où la Terre était couverte par un bouclier de glace de 1 Ã  2 km d'épaisseur[9]. Les autres glaciations furent probablement moins globales que la sturtienne et la marinoenne.

Durant la glaciation marinoenne, les caractéristiques des dépôts glaciaires indiquent que la Terre eut à subir l'âge de glace le plus intense de son histoire. Les glaciers s'étendirent et se contractèrent selon des variations qui leur permirent d'arriver jusqu'à l'équateur[10] - [11].

On pensa en premier lieu que la fonte des glaces fut probablement consécutive à un effet de serre dû à l'accumulation de dioxyde de carbone d'origine volcanique dans l'atmospère[12] - [13]. L'hypothèse de libération du méthane tropical s'y ajoute aujourd'hui[14] - [15] - [16].

Preuves
Diamictite d'Elatina, en-dessous du Point stratotypique mondial de l'Édiacarien. Site de l'Ikara-Flinders Ranges National Park dans le Sud de l'Australie. Une pièce de un dollar donne l'échelle.
Diamictite du Néoprotérozoïque de la formation de Pocatello, un dépôt typique de la « Terre boule de neige ».

Même si de nombreuses traces ont été perdues du fait des changements géologiques, les recherches de terrain montrent des preuves de la glaciation marinoenne en Chine, dans l'archipel du Svalbard et en Australie-Méridionale. Dans la province de Guizhou, en Chine, des roches d'origine glaciaire ont été trouvées, prenant en sandwich une couche de cendres volcaniques contenant du zircon, qui put être datée grâce à la méthode des radioisotopes. Les dépôts glaciaires d'Australie ont à peu près le même âge (env. 630 Ma), comme en témoignent le taux d'isotopes du carbone, les dépôts minéraux, dont de la baryte sédimentaire ainsi que d'autres structures sédimentaires inhabituelles[9]. Les deux couches riches en diamictites, situées au sommet (premier kilomètre d'épaisseur) de la strate de 7 km d'épaisseur du Néoprotérozoïque au nord-est du Svalbard, correspondent à la première et à la dernière phase de la glaciation marinoenne[17].

En 1994, Eyles et Young décrivirent la glaciation marinoenne comme le second épisode de la glaciation du Néoprotérozoïque : « Elle est séparée du Sturtien par une épaisse succession de roches sédimentaires dépourvues de traces montrant l'existence d'une glaciation. Cette phase glaciaire correspond sans doute à la formation Ice Brooke du nord de la cordillère américano-canadienne[note 1] ».

Notes et références

Citation originale
  1. « It is separated from the Sturtian by a thick succession of sedimentary rocks containing no evidence of glaciation. This glacial phase could correspond to the recently described Ice Brooke formation in the northern Cordillera[18]. »

Références
  1. (en) A.G. Smith, « Neoproterozoic timescales and stratigraphy », Geological Society, London, Special Publications, vol. 326,‎ , p. 27–54 (DOI 10.1144/SP326.2, Bibcode 2009GSLSP.326...27S)
  2. (en) D. Mawson et R.C. Sprigg, « Subdivision of the Adelaide System », Australian Journal of Science, vol. 13,‎ , p. 69–72
  3. Vincent Courtillot, Nouveau voyage au centre de la Terre, Odile Jacob, , p. 31
  4. (en) D. Mawson, « A third occurrence of glaciation evidenced in the Adelaide System », Transactions of the Royal Society of South Australia, vol. 73,‎ , p. 117–121
  5. (en) Bin Wen, David A. D. Evans, Yong-Xiang Li, Zhengrong Wang et Chao Liu, « Newly discovered Neoproterozoic diamictite and cap carbonate (DCC) couplet in Tarim Craton, NW China: Stratigraphy, geochemistry, and paleoenvironment », Precambrian Research, vol. 271,‎ , p. 278–294 (DOI 10.1016/j.precamres.2015.10.006, lire en ligne)
  6. Jean-François Deconinck, Le Précambrien : 4 milliards d'années d'existence de la Terre, De Boeck Supérieur, , p. 18
  7. (en) G.E. Williams, V.A. Gostin, D.M. McKirdy et W.V. Preiss, « The Elatina glaciation, late Cryogenian (Marinoan Epoch), South Australia: Sedimentary facies and palaeoenvironments », Precambrian Research, vol. 163, nos 3–4,‎ , p. 307–331 (DOI 10.1016/j.precamres.2007.12.001)
  8. (en) Philip A. Allen et James L. Etienne, « Sedimentary challenge to Snowball Earth », Nature Geoscience, vol. 1, no 12,‎ , p. 817–825 (DOI 10.1038/ngeo355, Bibcode 2008NatGe...1..817A)
  9. (en) « New Evidence Supports Three Major Glaciation Events In The Distant Past », ScienceDaily, (consulté le )
  10. (en) Dave Lawrence, « Microfossil lineages support sloshy snowball Earth », Geotimes, (consulté le )
  11. (en) « Global Glaciation Snowballed Into Giant Change in Carbon Cycle », ScienceDaily, (consulté le )
  12. « La Terre « boule de neige » : une hypothèse à revoir », CNRS,
  13. (en) R.T. Pierrehumbert, « High levels of atmospheric carbon dioxide necessary for the termination of global glaciation », Nature, vol. 429, no 6992,‎ , p. 646–649 (PMID 15190348, DOI 10.1038/nature02640, Bibcode 2004Natur.429..646P, lire en ligne, consulté le )
  14. Anne-Sophie Boutaud, « Quand la Terre était une boule de neige », CNRS, le journal,‎ (lire en ligne)
  15. (en) G. A. Shields, « Palaeoclimate: Marinoan meltdown », Nature Geoscience, vol. 1, no 6,‎ , p. 351–353 (DOI 10.1038/ngeo214)
  16. (en) M. Kennedy, D. Mrofka et C. von Der Borch, « Snowball Earth termination by destabilization of equatorial permafrost methane clathrate », Nature, vol. 453, no 7195,‎ , p. 642–645 (PMID 18509441, DOI 10.1038/nature06961)
  17. (en) G.P. Halverson, A.C. Maloof et P.F. Hoffman, « The Marinoan glaciation (Neoproterozoic) in northeast Svalbard », Basin Research, vol. 16, no 3,‎ , p. 297–324 (DOI 10.1111/j.1365-2117.2004.00234.x, lire en ligne [PDF], consulté le )
  18. (en) Nicholas Eyles et Grant Young, « Geodynamic controls on glaciation in Earth history », dans M. Deynoux, J.M.G. Miller, E.W. Domack, N. Eyles, I.J. Fairchild et G.M Young, Earth's Glacial Record, Cambridge, Cambridge University Press, (ISBN 0521548039), p. 5–10

Bibliographie en français
  • Jean-François Deconinck, Le Précambrien : 4 milliards d'années d'existence de la Terre, De Boeck Supérieur,
  • Jean-Claude Duplessy et Gilles Ramstein, Paléoclimatologie. Enquête sur les climats anciens, vol. II, EDP Science,
  • Vincent Courtillot, Nouveau voyage au centre de la Terre, Odile Jacob,

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