AMÉRIQUE (Structure et milieu)Géologie

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L'Amérique du Nord

Malgré sa complexité, le continent nord-américain présente un nombre réduit de grands éléments morpho-structuraux : le bouclier canadien, la plate-forme nord-américaine, les chaînes de montagnes ourlant les bordures continentales.

Amériques : schéma structural simplifié

Dessin : Amériques : schéma structural simplifié

Schéma structural simplifié des Amériques (adapté de J. Aubouin et M. Tardy, 1980). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Le bouclier canadien, d'âge précambrien (plus de 570 Ma, jusqu'à 3 800 Ma), occupe la partie située au nord de la ceinture des Grands Lacs et se poursuit vers l'est dans la partie méridionale des îles arctiques et au Groenland.

La plate-forme nord-américaine, formée par la partie du bouclier recouverte par une série sédimentaire allant de l'ère primaire à l'Actuel (depuis 570 Ma) et demeurée horizontale, se poursuit au nord dans la partie septentrionale des îles arctiques. Le rebord de la plate-forme qui domine morphologiquement le bouclier est appelé ligne de Glint ; les grands lacs du retrait glaciaire d'il y a 10 000 ans la jalonnent : lacs Supérieur, Ontario, Érié, Huron, Michigan, Winnipeg, Caribou, Grand Lac de l'Esclave, Grand Lac de l'Ours.

À l'est, les chaînes appalachiennes de la façade atlantique et du pourtour du golfe du Mexique, mises en place durant l'ère primaire (de 570 à 225 Ma), ont vu leur continuité initiale interrompue du fait des ouvertures ultérieures de la mer de Baffin, de l'Atlantique et du golfe du Mexique, accompagnées de dépôts secondaires et tertiaires transgressifs et discordants le long des marges nouvellement créées. Ainsi en est-il de la plaine côtière du golfe du Mexique, qui masque les relations structurales initiales entre les Appalaches, les monts Ouachita et les monts Marathon.

À l'ouest, les cordillères nord-américaines, édifiées sur et en bordure de la marge pacifique du continent au cours des temps alpins, c'est-à-dire depuis le début de l'ère secondaire (225 Ma), se suivent de manière ininterrompue de l'Alaska à l'Amérique centrale nucléaire (à socle continental), et plus précisément jusqu'au Nicaragua. Au-delà, le relais montagneux avec la cordillère des Andes se fait par l'Amérique centrale isthmique du Costa Rica et de Panamá, dépourvue de croûte continentale.

Les trois grands éléments constitutifs du continent nord-américain résultent d'événements géodynamiques qui se sont succédé dans le temps en se recoupant les uns les autres. Par exemple, les chaînes appalachiennes paléozoïques de la façade atlantique sont recoupées orthogonalement et reprises au Mexique par les structures des cordillères secondaires et tertiaires.

On distingue ainsi, en suivant l'histoire géologique, une Amérique du Nord précambrienne, une Amérique du Nord primaire et une Amérique du Nord secondaire et tertiaire.

L'Amérique du Nord précambrienne

Le bouclier canadien couvre une superficie de 4 850 000 kilomètres carrés sur le continent et les îles arctiques. Dans le Précambrien, on distingue l'Archéen, antérieur à 2 milliards 500 millions d'années, fait de roches fortement métamorphisées, et le Protérozoïque, moins déformé, qui se termine vers 570 millions d'années.

Les datations isotopiques permettent de différencier des provinces structurales dans lesquelles les roches ont été métamorphisées ou granitisées à la même époque.

Amérique du Nord au Précambrien

Dessin : Amérique du Nord au Précambrien

Répartition du Précambrien en Amérique du Nord (d'après C. K. Seyfert & L. A. Sirkin, 1979). L'âge indiqué correspond à la dernière déformation ou à la phase métamorphique la plus récente. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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L'Archéen

Les plus anciennes provinces sont celles du lac Supérieur, du Grand Lac de l'Esclave, du lac du Nain et du Wyoming (cette dernière ayant été reprise par les déformations laramiennes à 65 Ma), où les manifestations magmatiques et métamorphiques les plus récentes datent de 2 milliards 500 millions d'années.

Amérique du Nord au Précambrien

Dessin : Amérique du Nord au Précambrien

Répartition du Précambrien en Amérique du Nord (d'après C. K. Seyfert & L. A. Sirkin, 1979). L'âge indiqué correspond à la dernière déformation ou à la phase métamorphique la plus récente. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La base de l'Archéen est bien exprimée près du lac Supérieur, où affleurent les séries de Keewatin, constituées par de puissantes venues volcaniques renfermant des structures en oreiller (pillow lavas) associées à des cherts, à des grauwackes, à des conglomérats et à un niveau ferrifère ; l'ensemble de ces séries peut dépasser 8 000 mètres d'épaisseur. De nombreux chercheurs ont suggéré que ces greenstones belts pouvaient constituer d'anciennes dorsales océaniques ou d'anciens arcs insulaires. La plus large et la plus continue de ces ceintures est celle d'Abitibi.

Précambrien d'Amérique du Nord

Tableau : Précambrien d'Amérique du Nord

Quelques correspondances du Précambrien d'Amérique du Nord. Les dates figurent en millions d'années. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Au-dessus des séries de Keewatin et en légère discordance angulaire apparaissent les sédiments du Témiscamien, qui comprennent des grauwackes, des ardoises, des conglomérats et quelques niveaux carbonatés. Ces sédiments ont été plissés, métamorphisés et granitisés durant l'orogenèse kénoranienne (de 2 700 à 2 500 Ma), attribuée par certains géologues à des collisions de types inter-arcs insulaires ou arcs insulaires-continents.

Le Protérozoïque

Le Protérozoïque repose en discordance sur l'Archéen. On y distingue trois grandes orogenèses séparées par les discordances qui ont permis une division du Protérozoïque canadien en Aphébien, Hélikien et Hadrynien.

Le Protérozoïque inférieur (Aphébien) est bien représenté dans les provinces de Churchill et de l'Ours. Les roches volcaniques et les sédiments sont accumulés dans des géosynclinaux ou dans des bassins de type intracratonique limités par des failles et considérés comme des rifts avortés encore appelés aulacogènes. Le minerai de fer et les stromatolites sont particulièrement abondants à cette époque. La déformation et le métamorphisme de ces roches lors de l'orogenèse hudsonienne (1 750 Ma) ont engendré des structures qui forment un grand arc concave autour de la baie d'Hudson, de la fosse du Labrador à la ceinture du Cape Smith. La présence d'ophiolites y pose le problème de l'existence d'une tectonique des plaques dès cette époque.

Le Protérozoïque moyen (Hélikien) est représenté de façon très variable dans le sud du Québec et au Groenland, où on le connaît par la présence d'anorthosites et de charnockites liées à l'orogenèse elsonienne (1 400 Ma). À l'est des cordillères, il est caractérisé, sur le plateau du Colorado, par la séquence du Grand Canyon, discordante sur des schistes archéens ; plus au nord, dans le domaine cordillérain du nord-ouest des États-Unis et du Canada, il constitue l'épaisse pile volcano-sédimentaire du supergroupe Belt-Purcell, qui correspondrait au début de l'ouverture océanique initiatrice de la marge ouest-américaine, bien caractérisée au Paléozoïque. Au nord-est de la plate-forme canadienne, d'épaisses séries sédimentaires sont accumulées dans de vastes bassins peu déformés (bassins d'Athabasca, de Thelon...).

À l'est, la province de Grenville est intensément déformée. On y distingue à la base la série de Grenville – qui comprend des marbres, des quartzites, des roches volcaniques et des gneiss –, surmontée en discordance par la série de Hastings. L'ensemble a été structuré et métamorphisé lors de l'orogenèse grenvil [...]

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Amérique du Sud-Afrique au Précambrien

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Amérique : épicentres sismiques et âge de la croûte océanique

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Écrit par :

  • : membre de l'Institut
  • : recteur à l'Académie de Nice
  • : docteur d'État, directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : professeur à l'université des sciences et techniques de Lille, docteur ès sciences
  • : chargé de recherche au C.N.R.S., agrégé de l'Université, docteur ès sciences
  • : professeur à l'université de Nice-Sophia Antipolis, directeur de l'Institut de géodynamique
  • : agrégé de sciences naturelles (option sciences de la Terre), docteur d'État, professeur à l'université de Savoie
  • : maître de conférences, département de géotectonique, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

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Voir aussi

Pour citer l’article

Jean AUBOUIN, René BLANCHET, Jacques BOURGOIS, Jean-Louis MANSY, Bernard MERCIER DE LÉPINAY, Jean-François STEPHAN, Marc TARDY, Jean-Claude VICENTE, « AMÉRIQUE (Structure et milieu) - Géologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/amerique-structure-et-milieu-geologie/