MÉSOZOÏQUE ou ÈRE SECONDAIRE

La limite Permien-Trias

À la base du Mésozoïque, la limite entre le Permien – dernier système du Paléozoïque – et le Trias – premier système du Mésozoïque – correspond à la plus importante crise biologique que la Terre ait connue. La coupe de Meishan, située dans la province de Zhejiang en Chine, constitue le stratotype de cette limite. La base du Trias est définie à la première occurrence de l'espèce de conodonte Hindeodus parvus. Cette coupe est principalement constituée d'argiles indurées déposées en milieu marin et de marnes dolomitiques. Elle comporte, par ailleurs, des niveaux de bentonites qui correspondent à des horizons d'origine volcanique. Ceux-ci contiennent des minéraux permettant de réaliser des datations isotopiques, fondées sur l'argon (⁴⁰Ar-³⁹Ar) ou encore l'uranium et le plomb (U-Pb), et d'établir un âge des sédiments. La limite Permien-Trias est ainsi datée à — 251 ± 0,4 Ma.

La limite Trias-Jurassique

Ce passage est également marqué par une chute importante de la biodiversité (fig. 1), et par des variations rapides du niveau marin. La base du Jurassique n'est pas encore parfaitement définie, mais elle est traditionnellement placée à la première occurrence de l'espèce d'ammonite Psiloceras planorbis. Le choix du stratotype de cette limite n'est pas encore arrêté car quatre coupes, présentant chacune des avantages et des inconvénients, sont en lice. L'une d'elles, située en Colombie-Britannique (Kunga Island), montre des niveaux de cendres volcaniques (bentonites) contenant des cristaux de zircon sur lesquels des datations U-Pb fournissent un âge de la limite de — 199,6 ± 0,3 Ma. La durée du Trias est donc estimée à 52 Ma.

La limite Jurassique-Crétacé

Comme pour le Jurassique, la base du Crétacé n'est pas encore clairement établie. La base du Berriasien, premier étage du Crétacé, est traditionnellement située à la première occurrence de l'ammonite Berriasella jacobi. Elle coïncide approximativement avec la base de la zone B des calpionelles, micro-organismes marins pélagiques très répandus à la fin du Jurassique et au début du Crétacé. Dans les domaines épicontinentaux peu profonds, la limite Jurassique-Crétacé est marquée par des faciès sédimentaires régressifs (faciès de sebkhas surmontant des faciès franchement marins), voire par des émersions. Il s'agit des faciès purbeckiens, bien exposés dans la presqu'île de Purbeck dans le Dorset (sud-ouest de l'Angleterre). En domaine océanique, les faciès sédimentaires ne subissent pas de modifications notables de part et d'autre de la limite. Dans le sud-est de la France, par exemple, les calcaires du Kimméridgien/Tithonien (fin du Jurassique) et du Berriasien (base du Crétacé) forment un ensemble unique appelé « barre tithonique ». Il n'existe pas de datations isotopiques fiables de la base du Crétacé, aussi est-il proposé un âge de — 145,5 ± 4 Ma, fondé sur les données magnétostratigraphiques, par comparaison avec les anomalies magnétiques de la croûte océanique. La durée du Jurassique, environ 54 Ma, serait donc voisine de celle du Trias.

La limite Crétacé-Paléogène

La limite Crétacé-Paléogène, souvent appelée limite Crétacé-Tertiaire, est marquée par la disparition de groupes caractéristiques du Mésozoïque, notamment les ammonites et les dinosaures. Ce n'est pas la limite la plus importante en termes de chute de la biodiversité mais c'est la plus connue. Elle est en fait fortement médiatisée en raison, d'une part, de la disparition des dinosaures, animaux fabuleux qui appartiennent à l'imaginaire collectif, et, d'autre part, d'une possible cause extraterrestre de cette disparition liée à l'impact d'un astéroïde.

La coupe d'El Kef en Tunisie constitue le stratotype de la limite Crétacé-Paléogène (limite entre les ères mésozoïque et cénozoïque). Dans les sédiments déposés en milieu océanique, cette limite est soulignée par une couche centimétrique d'argiles interrompant la sédimentation carbonatée. Dans ces milieux, les assemblages de micro-organismes, en particulier les foraminifères, subissent de profondes modifications. Les Globotruncanidés et les Hétérohélicidés, qui sont des foraminifères planctoniques abondants dans le Crétacé, font place à des assemblages à Globigérinidés dans le Paléocène, premier système du Cénozoïque. Au début des années 1980, dans la coupe de la Bottaccione, située près de Gubbio en Ombrie (Italie centrale), Luis Alvarez et ses collaborateurs ont mis en évidence un enrichissement en iridium dans les argiles marquant la limite Crétacé-Paléogène. Cette découverte a suscité un vif intérêt de la part de la communauté géologique. En effet, cette anomalie positive en iridium, platinoïde rare sur Terre mais 10 000 fois plus abondant dans les météorites, a suggéré qu'un astéroïde d'une dizaine de kilomètres de diamètre avait alors percuté la Terre. La présence de quartz choqués et de spinelles nickélifères est venue un peu plus tard conforter cette hypothèse. La découverte du cratère de Chicxulub (péninsule du Yucatan, Mexique) a confirmé l'impact d'un astéroïde. Pour certains auteurs, cet événement aurait provoqué une crise biologique majeure, mise en exergue par la disparition des dinosaures.

La limite Crétacé-Paléogène est datée à — 65,5 ± 0,3 Ma grâce à des mesures isotopiques ⁴⁰Ar/³⁹Ar réalisées sur des minéraux provenant de la couche argileuse. Avec une durée d'environ 80 Ma, le Crétacé est le système le plus long du Mésozoïque. La durée du Mésozoïque est estimée à 185,5 Ma.