Chronologie relative, utilisation des fossiles

La crise biologique du Crétacé-Paléocène

Une crise biologique ou extinction de masse désigne une période de disparition rapide et massive d'espèces. Cette disparition d’espèces, est généralement suivie d’un période de diversification du vivant . La crise Crétacé/Paléocène (ou crise K-T) survenue il y a environ 65 millions d’années est particulièrement célèbre car elle est associée à la disparition d’une partie des dinosaures.

Vos objectifs seront : 1) De montrer que la microfaune marine a également été impactée par cette crise biologique 2) De déterminer les causes probables de cette crise biologique.

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Bibliographie

Aller sur le terrain (affleurement de Bidart)

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Quel bel affleurement ! Ici, la limite entre le Crétacé et le Tertiaire est bien visible... Ces roches ont été datées ! Il s'agit de l'époque où les Dinosaures non aviens ont disparu...

Argiles de la limite KT(entre le Crétacé et le tertiaire)

Marnes du Maastrichtien

Calcaires du Danien

Se rapprocher...

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Plage de Bidart (Pays Basque - Sud-ouest de la France)

Quel bel affleurement ! Ici, la limite entre le Crétacé et le Tertiaire est bien visible... Ces roches ont été datées ! Il s'agit de l'époque où les Dinosaures non aviens ont disparu...

Argiles de la limite KT(entre le Crétacé et le tertiaire)

Marnes du Maastrichtien

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Plage de Bidart (Pays Basque - Sud-ouest de la France)

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Argiles de la limite KT

Calcaires du Danien

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Marnes du Maastrichtien

Il y a sûrement des indices des causes de l'extinction des Dinosaures dans ces roches.Il faut prélever des échantillons !

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Argiles de la limite KT

Calcaires du Danien

Voilà ! J'ai récupéré quelques beaux échantillons des trois niveaux sédimentaires. Je n'ai plus qu'à rentrer au labo pour analyser tout ça...

Marnes du Maastrichtien

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Argiles de la limite KT

Calcaires du Danien

J'ai déjà tous les échantillons qu'il me faut...

Marnes du Maastrichtien

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Bibliographie

Aller sur le terrain (affleurement de Bidart)

Echantillons

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Calcaires du Danien(plus récents que 66 Ma)

Observation au microscope binoculaire

Argiles(65 et 66 Ma)

Observation au microscope polarisant

Marnes du Maastrichtien(plus vieux que 66 Ma)

Avec quels outils vais-je analyser ces échantillons ?

Observation au microscope électronique à balayage (MEB)

Analyse par un spectromètre de masse

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Il n'y a rien de particulier à voir au microscope là dedans... A moins que... Ces quartz présents dans le niveau argileux m'ont l'air plutôt surprenants !

Calcaires du Danien(plus récents que 66 Ma)

Argiles(65 et 66 Ma)

Observation au microscope polarisant

Marnes du Maastrichtien(plus vieux que 66 Ma)

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Les Foraminifères sont des fossiles de micro-organismes marins. Une fois morts, ils tombent sur le fond des océans et leur squelette (test) se retrouve piégé dans les roches qui se forment par l'accumulation de sédiments.

Calcaires du Danien(plus récents que 66 Ma)

Observation au microscope binoculaire

Argiles(65 et 66 Ma)

Globotruncanidés

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Marnes du Maastrichtien(plus vieux que 66 Ma)

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Hétérohélicidés

Globigérinidés

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Tiens, tiens... Ces magnétites (présentes uniquement dans le niveau argileux) ont une structure plutôt originale...

Calcaires du Danien(plus récents que 66 Ma)

Argiles(65 et 66 Ma)

Observation au microscope électronique à balayage (MEB)

Marnes du Maastrichtien(plus vieux que 66 Ma)

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Il faut que je sélectionne l'élément à analyser dans le tableau périodique. Voyons ce qui pourrait m'être utile...

Calcaires du Danien(plus récents que 66 Ma)

Argiles(65 et 66 Ma)

Marnes du Maastrichtien(plus vieux que 66 Ma)

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Analyse par un spectromètre de masse

Il y a sûrement des choses à dire sur la concentration d'iridium dans ces roches, il faut approfondir les reherches à la bibliothèque...

Calcaires du Danien(plus récents que 66 Ma)

Argiles(65 et 66 Ma)

Marnes du Maastrichtien(plus vieux que 66 Ma)

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Analyse par un spectromètre de masse

Les météorites

L'influence du volcanisme sur la biodiversité

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Les météorites

L'influence du volcanisme sur la biodiversité

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l'influence du volcanisme sur la vie

les trapps volcaniques au cours des temps géologiques :

Les éruptions volcaniques majeures ont un impact reconnu sur le climat. En effet, une activité volcanique intense tend à réduire la luminosité de l'atmosphère (effet des poussières et des aérosols) ce qui conduit à un refroidissement global suivi d'un réchauffement par effet de serre lié à l'important dégagement de CO2. D’ailleurs, une corrélation forte entre l'âge des crises biologiques recensées depuis la fin du Permien et l'âge de trapps volcaniques (provinces volcaniques géantes) connus constitue un argument fort validant l'hypothèse de l'effet prépondérant des épisodes de volcanisme intense sur les crises biologiques.

• Le Lac Supérieur (Canada et États-Unis), 1100 à 1200 millions d’années.
• Les trapps de Sibérie (Russie), 248 à 216 millions d’années.
• Le Paraná (Brésil), 140 à 110 millions d’années
• Les trapps du Deccan (Inde), 68 à 60 millions d’années.
• La province ignée nord-atlantique, 60 à 50 millions d'années.
• Les trapps d'Éthiopie, 40 à 15 millions d’années.
• Les trapps des îles Kerguelen (TAAF, France), depuis 35 millions d'années (toujours en activité).

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l'influence du volcanisme sur la vie

les trapps volcaniques au cours des temps géologiques :

Les éruptions volcaniques majeures ont un impact reconnu sur le climat. En effet, une activité volcanique intense tend à réduire la luminosité de l'atmosphère (effet des poussières et des aérosols) ce qui conduit à un refroidissement global suivi d'un réchauffement par effet de serre lié à l'important dégagement de CO2. D’ailleurs, une corrélation forte entre l'âge des crises biologiques recensées depuis la fin du Permien et l'âge de trapps volcaniques (provinces volcaniques géantes) connus constitue un argument fort validant l'hypothèse de l'effet prépondérant des épisodes de volcanisme intense sur les crises biologiques.

• Le Lac Supérieur (Canada et États-Unis), 1100 à 1200 millions d’années.
• Les trapps de Sibérie (Russie), 248 à 216 millions d’années.
• Le Paraná (Brésil), 140 à 110 millions d’années
• Les trapps du Deccan (Inde), 68 à 60 millions d’années.
• La province ignée nord-atlantique, 60 à 50 millions d'années.
• Les trapps d'Éthiopie, 40 à 15 millions d’années.
• Les trapps des îles Kerguelen (TAAF, France), depuis 35 millions d'années (toujours en activité).

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Les météorites

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

Le Meteor Crater, en Arizona

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Les météorites

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

Le Meteor Crater, en Arizona

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Les cratères les plus importants du monde

Les météorites

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

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Les cratères les plus importants du monde

Les météorites

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

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Le cratère de Chicxulub est un cratère d'impact situé à Chicxulub Puerto dans la péninsule du Yucatán au Mexique. Il a été provoqué par la collision d'un astéroïde de 11−81 km de diamètre qui s’est abattu sur la Terre, il y a 66 038 000 ans ± 11 000 ans selon les analyses radiométriques de haute précision réalisées en 2013, c'est-à-dire à la fin du Crétacé. Le diamètre du cratère, d’environ 180 kilomètres laisse imaginer une puissance d'explosion similaire à «plusieurs milliards de fois celle de la bombe d’Hiroshima».

Les météorites

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

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Carte de l'anomalie gravitationnelle du cratère de Chicxulub. La côte du Mexique apparaît en blanc.

Le cratère de Chicxulub est un cratère d'impact situé à Chicxulub Puerto dans la péninsule du Yucatán au Mexique. Il a été provoqué par la collision d'un astéroïde de 11−81 km de diamètre qui s’est abattu sur la Terre, il y a 66 038 000 ans ± 11 000 ans selon les analyses radiométriques de haute précision réalisées en 2013, c'est-à-dire à la fin du Crétacé. Le diamètre du cratère, d’environ 180 kilomètres laisse imaginer une puissance d'explosion similaire à «plusieurs milliards de fois celle de la bombe d’Hiroshima».

Les météorites

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

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Carte de l'anomalie gravitationnelle du cratère de Chicxulub. La côte du Mexique apparaît en blanc.

Les conséquences d'une chute de météorite sur la vie

Les météorites

Quand un astéroïde de taille massive vient percuter la surface de la terre, les conséquences sont terribles pour les êtres vivants. Formant un gigantesque panache de débris, une immense colonne de cendres et de cristaux de quartz, s'élève de plus en plus vite dans l'atmosphère. Traversant l'atmosphère à des vitesses comprises entre 7 000 et 40 000 km/h, les grosses particules illuminent le ciel, puis en retombant avec l'énergie qu'elles ont acquise lors de leur éjection, portent rapidement de vastes zones de l'atmosphère à des températures de centaines de degrés. Ces particules s’accumulent ensuite sur le sol, formant une couche de cendres. Quant au panache formé des particules plus fines (poussières de roche et suie de combustion), il ne retombe pas et parvient dans la haute atmosphère, puis enveloppe la planète entière, déclenchant une sorte d'hiver nucléaire qui contribue à plonger la planète entière dans l'obscurité pendant plusieurs années. L'absence de lumière solaire en quantité suffisante coupe net la photosynthèse sur terre comme en mer. Les végétaux dépérissent très vite, suivis de près par la mégafaune des herbivores qui entraînent les carnivores dans leur déclin. À plus long terme (temps estimé à 10 000 ans après la chute de la météorite), la Terre est soumise à une importante augmentation de la température attribuée à un effet de serre, créé principalement par un excès de gaz de carbone, d'oxydes de soufre et de vapeur d'eau issus de la vaporisation des roches lors de l'impact. Cet effet de serre accroît la température moyenne de 10°C, ce qui favorise la transformation des milieux de zone tempérée en milieux désertiques, contribuant également à l'extinction des espèces.

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

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Les conséquences d'une chute de météorite sur la vie

Les météorites

Quand un astéroïde de taille massive vient percuter la surface de la terre, les conséquences sont terribles pour les êtres vivants. Formant un gigantesque panache de débris, une immense colonne de cendres et de cristaux de quartz, s'élève de plus en plus vite dans l'atmosphère. Traversant l'atmosphère à des vitesses comprises entre 7 000 et 40 000 km/h, les grosses particules illuminent le ciel, puis en retombant avec l'énergie qu'elles ont acquise lors de leur éjection, portent rapidement de vastes zones de l'atmosphère à des températures de centaines de degrés. Ces particules s’accumulent ensuite sur le sol, formant une couche de cendres. Quant au panache formé des particules plus fines (poussières de roche et suie de combustion), il ne retombe pas et parvient dans la haute atmosphère, puis enveloppe la planète entière, déclenchant une sorte d'hiver nucléaire qui contribue à plonger la planète entière dans l'obscurité pendant plusieurs années. L'absence de lumière solaire en quantité suffisante coupe net la photosynthèse sur terre comme en mer. Les végétaux dépérissent très vite, suivis de près par la mégafaune des herbivores qui entraînent les carnivores dans leur déclin. À plus long terme (temps estimé à 10 000 ans après la chute de la météorite), la Terre est soumise à une importante augmentation de la température attribuée à un effet de serre, créé principalement par un excès de gaz de carbone, d'oxydes de soufre et de vapeur d'eau issus de la vaporisation des roches lors de l'impact. Cet effet de serre accroît la température moyenne de 10°C, ce qui favorise la transformation des milieux de zone tempérée en milieux désertiques, contribuant également à l'extinction des espèces.

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Les traces laissées par les météorites dans les roches

Les météorites

-La magnétite nickelifères (ou spinelle nickelifère) :La magnétite nickélifère se présente sous forme de petits minéraux microscopiques octaédriques ou dendritiques (cf. ci-dessous). Ces minéraux proviennent de la fusion d'une roche riche en nickel dans un environnement oxydant. Ces minéraux sont symptomatiques du passage d'une météorite dans l'atmosphère terrestre (milieu oxydant) et se forment au niveau de la croûte de fusion de la météorite. -L'iridium (Ir) : L'iridium (élément chimique de symbole Ir) est un platinoïde très rare dans les matériaux terrestres (teneur de l'ordre de 0,00005 ppm) mais beaucoup plus abondant dans les météorites (teneur de l'ordre de 0,5 ppm). Lorsqu'une météorite massive tombe sur Terre, elle projette alors de l'iridium sur toute la surface de la Terre. Cet iridium d''origine extra-terrestre peut alors être retrouvé des millions d'années plus tard dans les sédiments du monde entier... -Les quartz choqués : Les quartz choqués sont spécifiques des gros impacts de météorites. Ils apparaissent pour une pression supérieure à 200 kb, ce qui équivaut en pression statique à une colonne d'eau d'au moins 2.000 kilomètres de haut. Les quartz choqués ne sont visibles qu'au microscope en lames minces (cf. ci-dessous).

Sommaire : Chapitre 1 : Les cratères les plus importants au monde Chapitre 2 : les conséquences d'une chute de météorite sur la vie chapitre 3 : Les traces laissées par les météorites dans les roches

Magnétites nickelifères observées au MEB.

Quartz choqués vus au microscope polarisant

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Les traces laissées par les météorites dans les roches

Les météorites

-La magnétite nickelifères (ou spinelle nickelifère) :La magnétite nickélifère se présente sous forme de petits minéraux microscopiques octaédriques ou dendritiques (cf. ci-dessous). Ces minéraux proviennent de la fusion d'une roche riche en nickel dans un environnement oxydant. Ces minéraux sont symptomatiques du passage d'une météorite dans l'atmosphère terrestre (milieu oxydant) et se forment au niveau de la croûte de fusion de la météorite. -L'iridium (Ir) : L'iridium (élément chimique de symbole Ir) est un platinoïde très rare dans les matériaux terrestres (teneur de l'ordre de 0,00005 ppm) mais beaucoup plus abondant dans les météorites (teneur de l'ordre de 0,5 ppm). Lorsqu'une météorite massive tombe sur Terre, elle projette alors de l'iridium sur toute la surface de la Terre. Cet iridium d''origine extra-terrestre peut alors être retrouvé des millions d'années plus tard dans les sédiments du monde entier... -Les quartz choqués : Les quartz choqués sont spécifiques des gros impacts de météorites. Ils apparaissent pour une pression supérieure à 200 kb, ce qui équivaut en pression statique à une colonne d'eau d'au moins 2.000 kilomètres de haut. Les quartz choqués ne sont visibles qu'au microscope en lames minces (cf. ci-dessous).

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Magnétites nickelifères observées au MEB.

Quartz choqués vus au microscope polarisant

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