100% catastrophe et évolution. 3 les grandes transitions j. sepkoski ordovicien dévonien permien...

100%

Catastrophe et évolution

3 Les grandes transitions

J. Sepkoski

Ord

ovic

ien

Dévon

ien

Perm

ien

Tri

as

Cré

tacé

Phases d'interruption de la diversification

435 Ma 355 Ma

250 Ma

200 Ma

65 Ma

extinctions

3 Les grandes transitions

Impact de Chixculub etvolcanisme du Deccan

30% des familles

75% des espèces

65 MaK-T

Impact de Manicouagan(Québec) et volcanisme de

CAMP

75% des espèces200 MaTr-J

Climat FroidFormation de la PangéeVolcanisme de Sibérie

Hydrates de CH4

95% des espèces250 MaP-T

Refroidissement global associéà une régression, + unestratification des eaux

océaniques et une anoxie.

70-80% des espèces355 MaD-C

Refroidissement globalCalotte glaciaire sur Gondwana

Regression de 100 mAnoxie durant déglaciation

22% des familles435 MaO-S

CRISECRISETaux deTaux de

disparitiondisparitionCausesCauses

invoquéesinvoquées

Ord

ovic

ien

Cam

bri

en

Jura

ssiq

ue

Tri

as

Cré

tacé

Palé

ocè

ne

Silu

rien

3 Les grandes transitions

Phases de diversification rapide

J. Sepkoski

diversications

Courtillot & Renne, 2003

5% erreurà 200 Ma

3 Les grandes transitions Trapps : indices

3 Les grandes transitions Trapps : indices

SIBERIE

DECCAN

ONTONGJAVA

CAMP

PARANA KAROOKERGUELEN

ETHIOPIEYEMEN

CARAIBES

NORDATLANTIQUE

+ AGE PAR CHRONOMETRES ABSOLUS

Camp

Su

rfa

ce

Fra

nc

e

•1 à 3 M km3

•Coulées s'épanchant jusqu'à 100 km• Filons pouvant atteindre 500 km de long•Taux de production estimé >1km3/an (Hawaï = 0.1 km3/an)• Doit avoir un temps de mise en place très court (< 1 Ma)

3 Les grandes transitions Trapps : indices

QuickTime™ et undécompresseur TIFF (non compressé)

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Distribution des cratères d’impact

Fréquence de chute

Trias - Jurassique

3 Les grandes transitions

Olsen et al., 2002, ScienceBassin Newark

LIMITE TRIAS - JURASSIQUE : météorite(s) ?

JT

BDF CC ?

3 Les grandes transitions

Impact de Manicouagan

Québec – 214 +/- 5 Ma

100 km

Image Landsat

CAMP à ~200 Ma

• Nom : 1999

•Magmatisme tholéitique (coulées, dykes, sills)

•Superficie totale : 7 x 106 km² (sur quatre continents )

•Associée à la fragmentation de la Pangée et à l’ouverture de l’Atlantique Central

Magmatisme simultané sur les 3 continents (+Europe)Durée : < 4 Ma

LIMITE TRIAS - JURASSIQUE : Volcanisme ?

3 Les grandes transitions

Lias

TRIASTRIAS

CAMP au Maroc

3 Les grandes transitions

La limite Crétacé - Tertiaire

3 Les grandes transitions

Michael M. Follo

Strata at Gubbio, Italy

Michael M. Follo

Cretaceous-Tertiary Boundary

K–T Boundary

Cretaceous

Tertiary

0.15 ppb Anomalie CAMP

= 500 000 t d'Ir

3 Les grandes transitions METEORITE ? METEORITE ?

QuartzChoqués

3 Les grandes transitions Impacts : indices

Imagerie du Géoidediamètre ~ 180 km

couverture sédimentaire : < 1 km

Reconstitution géodynamique à 65 Ma Impact de Chixculub

• Découverte à Terre : 1950• Premier forage océanique (Chixculub Scientific Drilling Project): 2001

3 Les grandes transitions METEORITE ? METEORITE ?

Répartition des Qz choqués, anomalies en Ir, microtectites, tsunamis

3 Les grandes transitions METEORITE ? METEORITE ?

Dépôts Tsunamis

QuickTime™ et undécompresseur Vidéo 1 Microsoft

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Cratère de Chicxulub• Le projectile

– 10 km (Alvarez et al. 1980)– (O‘Keefe and Ahrens, 1999)

V=10 - 40 km/s, asteroïde V=40 - 70 km/s, comète d = 13 km angle?

• La cible100-300 m d‘eau3 km sediments (30% sulfates, 70%

carbonates)30 km - croûte granitique

manteau

Vitesse et énergie

10 - 70 km/s

<=> 50 - 2500 kJ/g

Explosifs chimiques 4.2 kJ/g

ConséquencesToon, Ahrens, Pierazzo, Kring, Wolbach, ...

• Ondes de Choc dans l‘atmosphère (NOx)

• Projections de débris• Feux de Forêts (NOx, suies)

• Poussière• Changements climatiques H2SO4

CO2

Quantités de gaz libérés• Pierazzo, Kring, and Melosh, 1998:

CO2 : 350 - 3500 Gt

H2O : 200 - 1400 Gt

SO2 : 80 - 1100 Gt

• Gupta, Ahrens and Yang, 2002 ; Ivanov et al, 1996:

CO2 : 570 - 816 Gt

H2O : 160 Gt

SO2 : 108 - 214 Gt

• CO2 atmosphérique : 5400 Gt (700 ppm)

Effet de serre

CO2 : +(0.8 - 1.2) K 10 000 ans

SO2 : aérosols stratosphériques-(4 - 29) K, 10 ans

pluies acides

Trapps du DECCAN

3 Les grandes transitions VOLCANISME ? VOLCANISME ?

• Mise en place de plus de 2 km de coulées en moins de 1 Ma avec un âge moyen à 65.5 Ma

• Origine Deccan : interface Manteau/Noyau

• Origine anomalie en Ir dûe à un impact remise en question (McLean, 1981)

Piton de la Fournaise : rejette toujours de l'Ir

...Mais pas suffisant pour expliquer 500 000 t d'iridium

3 Les grandes transitions VOLCANISME ? VOLCANISME ?

25%