Atlas crétacé de la vie ancienne | Géologie

Mai 13, 2021

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Géologie de la voie maritime intérieure occidentale

Les roches d’âge crétacé de l’intérieur continental des États-Unis – du Texas au Montana – enregistrent une longue histoire géologique de cette région couverte par une masse d’eau marine relativement peu profonde appelée la voie maritime intérieure occidentale (WIS). La WIS a divisé l’Amérique du Nord en deux à la fin de l’ère des dinosaures et a relié l’ancien golfe du Mexique à l’océan Arctique. Les géologues ont attribué les noms « Laramidia » à l’ouest de l’Amérique du Nord et « Appalachia » à l’est de l’Amérique du Nord pendant cette période de l’histoire de la Terre.

Carte montrant la reconstruction paléogéographique de la voie maritime intérieure occidentale pendant le Crétacé. — Reconstruction paléogéographique de la voie maritime intérieure occidentale pendant le Crétacé.

De nombreuses espèces d’animaux invertébrés et vertébrés ont habité le SIO et ont laissé des fossiles dans les roches sédimentaires qui se sont déposées à l’époque du SIO. Beaucoup de ces fossiles peuvent être visualisés sur cette page de l’Atlas de la vie ancienne au Crétacé.

Origin of the Western Interior Seaway

Pendant le Crétacé, les anciennes plaques tectoniques Farallon et Kula étaient en train de se subduire sous la plaque nord-américaine. Les terres sus-jacentes se sont alors déformées et ont formé un grand bassin d’arrière-arc. Les eaux océaniques ont commencé à remplir le bassin lors d’une série d’élévations du niveau de la mer (ou transgressions) au cours du Crétacé. C’est ainsi qu’est née la Voie maritime intérieure occidentale. Lorsque les plaques susmentionnées ont été subductées, elles ont également subi une fusion partielle. La fonte est remontée au bord de la voie maritime, entraînant une activité volcanique qui est enregistrée aujourd’hui par une série de couches de cendres (ou bentonites) préservées dans plusieurs strates. Ces couches de cendres, qui peuvent être datées, sont utiles pour la corrélation stratigraphique (ou, l’appariement de roches du même âge) à travers la SIO.

Reconstruction en dessin animé des interactions entre les plaques tectoniques dans l'ouest de l'Amérique du Nord à l'époque de la Voie maritime intérieure occidentale. — Reconstruction des interactions entre les plaques tectoniques dans l’ouest de l’Amérique du Nord à l’époque de la Voie maritime intérieure occidentale.

Une activité tectonique supplémentaire a fait subir à la SIO de multiples fluctuations du niveau de la mer. Finalement, la voie maritime s’est refermée à la fin du Crétacé et a progressivement disparu en raison du soulèvement régional et de la formation de montagnes sur le côté ouest de l’Amérique du Nord.

Vie ancienne de la voie maritime intérieure occidentale

Les eaux de la SIO étaient chaudes, peu profondes et habitées par une pléthore d’animaux marins. Parmi eux, des poissons osseux (dont le monstrueux Xiphactinus, ou poisson X), des requins, des reptiles marins comme les mosasaures et les plésiosaures, des oiseaux, des mollusques (dont des ammonites, des bivalves et des escargots) et des échinodermes (dont des échinides et des crinoïdes). Des ptérosaures ailés ont également volé au-dessus de nos têtes. Les conditions du plancher océanique de la SIO étaient périodiquement anoxiques (avec peu ou pas d’oxygène). Pour cette raison, les animaux morts qui ont coulé au fond de la SIO se sont souvent décomposés lentement, favorisant leur préservation sous forme de fossiles.

Spécimen de Xiphactinus exposé dans un musée du Kansas. — Le « poisson X » géant Xiphactinus, qui a été trouvé au Crétacé de la Voie maritime intérieure occidentale. Ce spécimen est exposé au musée d’histoire naturelle de l’université du Kansas à Lawrence.

L'ammonite crétacée Hoploscaphites nicolletii. — L’ammonite crétacée Hoploscaphites nicolletii.

Traces modernes de la Voie maritime intérieure occidentale

On peut encore trouver des traces de la Voie maritime intérieure occidentale dans des dépôts marins à travers les États-Unis allant du Nouveau-Mexique au Dakota du Nord, y compris ceux qui sont célèbres comme le schiste de Pierre et la craie d’Austin. Certains des affleurements les plus remarquables sont les Monument Rocks de l’ouest du Kansas, qui sont constitués de la craie de Smokey Hills de la formation plus large de Niobrara.

Monument Rocks, Kansas. — Monument Rocks, Kansas

Monument Rocks est un affleurement de craie relativement grand, isolé et altéré qui préserve des couches rocheuses déposées il y a 87-82 millions d’années. Les couches rocheuses ont été formées par l’accumulation des restes de milliards de petites algues photosynthétiques appelées coccolithophores dont le squelette était composé de carbonate de calcium.

Image au microscope électronique à balayage du coccolithophore Emiliania huxleyi. — Exemple de coccolithophore (Emiliania huxleyi), imagé au microscope électronique à balayage. Image par Alison R. Taylor (Creative Commons Attribution 2.5 Generic license).

Les coccolithophores vivaient dans la colonne d’eau pendant leur vie, mais coulaient au fond de la mer à leur mort, formant de grandes accumulations de craie pendant des millions d’années. Les couches de craie visibles à Monument Rocks sont les vestiges d’érosion d’une ceinture d’affleurements beaucoup plus importante qui a été affouillée par la rivière Smoky Hill il y a plusieurs milliers d’années.

Couches de craie exposées à Monument Rocks, Kansas. — Monument Rocks, Kansas

Souvent appelés les « pyramides de craie », Monument Rocks est un site naturel national du ministère de l’Intérieur des États-Unis. (Cliquez sur l’image ci-dessous pour accéder à une image GigaPan très détaillée de Monument Rocks qui a été produite par Richard T. Bryant).

Image GigaPan de Monument Rocks, Kansas. — Monument Rocks, Kansas. Cliquez sur l’image pour accéder à une image GigaPan (créée par Richard T. Bryant) de cette localité.

Plusieurs des incroyables découvertes paléontologiques faites par la célèbre famille de collectionneurs de fossiles Sternberg à la fin du XIXe et au début du XXe siècle, notamment des mosasaures, des ptérosaures et des poissons fossiles, ont été faites près de Monument Rocks. Ceux-ci sont aujourd’hui exposés dans les musées d’histoire naturelle du monde entier.

Photographie de paléontologues explorant la craie du Kansas à la recherche de fossiles. — Paléontologues explorant la craie du Kansas à la recherche de fossiles.

Photographie d'un collectionneur de fossiles excavant les restes d'un ptérosaure dans la craie du Kansas. — Un collectionneur de fossiles excavant les restes d’un ptérosaure dans la craie du Kansas.

Photographie des restes partiellement exposés d'un poisson fossile dans la craie du Kansas. — Restes partiellement exposés d’un poisson fossile dans la craie du Kansas.

Un autre affleurement célèbre de la craie de Smoky Hills se produit un peu à l’est de Monument Rocks et est connu sous le nom de Castle Rock. C’était un point de repère important sur l’Overland Trail, une alternative aux pistes de l’Oregon et de la Californie, qui menait à travers l’Ouest américain. (Cliquez sur l’image ci-dessous pour accéder à une photographie GigaPan de Castle Rock.)

Castle Rock, Kansas. Cliquez sur l’image pour accéder à une image GigaPan (créée par Richard T. Bryant) de cette localité.

Parfois, l’anoxie régionale dans la partie du SIO où la craie de Smoky Hills a été déposée a conduit à la préservation exceptionnelle des tissus mous. Par exemple, on peut trouver des restes fossilisés de requins cartilagineux, ainsi que des impressions de peau de mosasaures et des squelettes de vertébrés complètement articulés.

Ages des dépôts de la Voie maritime intérieure occidentale

Les roches marines de la fin du Crétacé précoce et de la majeure partie du Crétacé tardif sont bien représentées dans les états autrefois couverts par le SIO.

Carte montrant les états américains avec des dépôts de roches crétacées associées à la Voie maritime intérieure occidentale. — États avec des dépôts de roches crétacées associées à la Voie maritime intérieure occidentale.

Les tableaux ci-dessous fournissent les étapes géologiques des principales unités stratigraphiques fossilifères dans chacun de ces états. Les âges de ces étages sont :

Crétacé supérieur :