Travail réalisé en collaboration avec Cécile Javelle à partir des visites organisées avec les classes du LFIGP.
Présentation - la tectonique des plaques.
Les plaques sont des portions de lithosphère continentale (peu dense, formée de granites et gneiss) ou océanique (plus dense, formée de basaltes et gabbros) qui "flottent" sur l'asthénosphère (manteau supérieur visqueux).
Elles se déplacent à des vitesses de l'ordre de un à quelques centimètres par an.
Des cellules de convection du manteau activées par l'énergie libérée par les réactions de désintégration des éléments radioactifs du manteau sont à l'origine de l'ouverture des océans en fracturant les continents (rift) et créant une lithosphère océanique là où la croûte continentale disparaît.
Les océans se ferment par subduction. Celle-ci est liée à la densification de la lithosphère océanique par vieillissement (épaississement et refroidissement). Ce phénomène de densification qui fait plonger la lithosphère océanique ancienne, est le moteur de la subduction. Plus que les phénomènes de convection du manteau, c'est la densification de la lithosphère océanique vieillissante qui semble être le moteur du déplacement des plaques.
Lorsqu'un océan se ferme les marges continentales se rejoignent et entrent en collision. La collision est à l'origine des chaînes de montagnes.
Modélisation schématique de la théorie de la tectonique des plaques
Sur les cartes qui suivent et pour se repérer plus facilement, la péninsule arabique a été représentée avec l'aspect géographique et l'orientation actuels.
Or l'orientation n'a pas toujours été ainsi dans les temps géologiques et les contours actuels ne se sont dessinés qu'il ya environ 100 Ma.
On peut consulter les cartes de la disposition des continents depuis la fin du Précambrien (-650 Ma) jusqu'à maintenant, sur le site SCOTESE : Liste des cartes ou Histoire de la Terre
Les affleurements les plus anciens sont datés de 600 Ma, ce sont :• des dômes de sel (diapirs) déposés dans une mer fermée (Jebel Ali au sud de Doubaï, Jebel Dhanna à l'Ouest d'Abu-Dhabi mais aussi les îles du Golfe Persique comme Sir Bani Yas) ;
• des cendres volcaniques rouges sur les îles Sir Bani Yas (Abu-Dhabi) et Sir Abu Nuair (Sharjah).
Deux grandes glaciations ont été repérées de - 2500 à - 2000 Ma et de - 1000 à - 500 Ma. La dernière glaciation correspondant à la formation d'un mégacontinent la Rodinia, il y a 650 Ma (Carte reconstituée Paleomap project - C. R.Scotese). À cette époque le bouclier arabique se situait vers le Pôle Sud.
Les effets de ces glaciations ont sans doute été de réduire le nombre des organismes primitifs qui occupaient les milieux marins et, en libérant des espaces de vie, de favoriser l’apparition de nouvelles formes de vie, de nouvelles «inventions» de l’évolution comme celles de la faune d’Ediacara ou comme un peu plus tard au Cambrien la faune tommosienne ou la faune de Burgess.
À la fin de l’Ordovicien, vers - 440 Ma, une forte glaciation a entraîné une importante baisse du niveau des mers d’environ 100 m. De nombreuses régions sont émergées. L’érosion des parties nouvellement émergées entraîne la formation de déserts. Suite à la dislocation de la première Pangée, des bassins se forment qui se remplissent d'eau et forment des mers intérieures.Le paysage est dunaire (sable éolien trié, transporté par le vent et déposé), avec des lacs temporaires dont le fond asséché est recouvert d’argile craquelée.
Hormis l'aspect biologique, le paysage aurait pu ressembler à celui de la région actuellement.
Parfois ces mers sont totalement coupées des océans et s’assèchent en déposant d’épaisses strates d’évaporites (gypse et sel) intercalées de strates argileuses.
La vie se localise dans les mers (on ne trouve que des fossiles marins).
Tous les grands groupes d’Invertébrés sont apparus. Un groupe d’Arthropodes domine et intéresse le géologue car il a occupé tous les rivages du globe et a prospéré en se différenciant en un très grand nombre d’espèces, c'est le groupe des Trilobites. Certains sont nageurs, d’autres rampent sur le fond marin.
Piste de Cruzania (musée de Sharjah) - Trilobite rampant sur le fond des mers littorales (ci-dessous).
| Cartes des continents | Cartes des climats |  |
| Cambrien -514 Ma Ordovicien -458 Ma Silurien -425 Ma |
Cambrien -540 Ma Ordovicien -440 Ma Silurien -420 Ma |
Le carbonifère se caractérise par une alternance de climat humide et de climat sec dans de nombreuses régions du monde, cela explique les alternances des lits de charbon et de schistes. Des conditions exceptionnelles qui ne semblent jamais s’être reproduites dans les temps géologiques et qui font du Carbonifère la période de la formation du charbon sur notre planète.Les plaques effectuent un ballet entre l’équateur et le pôle Sud. La collision du Gondwana et de la Laurasia se produit de - 363 à - 290 Ma. Les Émirats se retrouvent alors proches du pôle Sud.
Vers - 300 Ma, au Permien, existe un mégacontinent, la Pangée entourée d’un océan unique, la Panthalassa. Quelques mers occupent des grands golfe comme la Paléo-Téthys.
Une des plus importante crise biologique se produit à la fin du Permien (- 250 Ma) avec une extinction qui touche 90% des êtres vivants.
Cette opportunité permettra aux espèces survivantes de se diversifier en occupant les biotopes libérés (phénomène de radiation adaptative). L’absence de concurrence permettra sans doute le gigantisme de certaines espèces au Jurassique et au Crétacé.
| Cartes des continents | Cartes des climats | |
| Dévonien -390 Ma Début du Carbonifère -356 Ma Fin du Carbonifère -306 Ma Permien -255 Ma |
Dévonien -400 Ma Début du Carbonifère -356 Ma Fin du Carbonifère -320 Ma Permien -260 Ma |
À partir de la fin du Permien et pendant le Trias (- 250 à - 200 Ma), la Pangée subi une dislocation selon un axe médian Est - Ouest. Deux supercontinents se constituent : la Laurasie au Nord et le Gondwana au Sud. Un nouvel océan s’ouvre l’Océan Néo-Téthys 1. La plaque Irano afghane se détache du Gondwana et dérive vers le Nord en direction de la Laurasie, fermant la Paléo-Téthys.La plaque irano-afgane subit alors un second rifting qui engendre une seconde dorsale et ouvre la Paléo-Téthys 2 alors que la Néo-Téthys 1 perd son activité.
Il ya 105 Ma, l'Océan Atlantique Sud s'ouvre. Commence une période de stress alors que la dorsale téthysienne est encore active. Les contraintes engendrent une subduction de la croûte océanique arabique sous la croûte océanique iranienne. C'est ce qui engendrera l'obduction proprement dite d'une croûte océanique (la nappe ophiolitique de Semail) sur la plaque arabique, il y a 75 Ma. Elle se terminera vers - 70 Ma.
L'ère Paléozoïque voit l'avènement des Grands Reptiles. Leur radiation exceptionnelle leur permet d'occuper tous les milieux : le milieu aérien avec les Ptérodactyles, le milieu terrestre avec par exemple Compsognatus, le milieu marin avec les Ichtyosaures. Leurs régimes alimentaires présentaient lui aussi une grande variété. On ne trouve pas de restes de Dinosaures aux Émirats. À l’époque, la région des Emirats était submergées (de - 205 à - 65 Ma, c'est-à-dire tout le Jurassique et le Crétacé). On trouve des Dinosaures dans les régions qui étaient émergées comme l’Egypte, la Syrie et l’Iran.
| Cartes des continents | Cartes des climats | |
| Trias -237 Ma Début du Jurassique -195 Ma Fin du Jurassique -152 Ma Crétacé -94 Ma |
Trias -245 Ma Début / Milieu du Jurassique -180 Ma Fin du Jurassique -158 Ma Crétacé -90 Ma |
La chaîne d'obduction omanaise est formée.
La formation du Jebel Faiyah entre - 70 Ma et - 23 Ma (du Paléocène à l’Oligocène).
Il y a -70 Ma, lorsque l'obduction se termine, une partie de la croûte océanique soulevée est venue glisser sur la croûte continentale. Suit un effondrement et un bassin peu profond ou sédimentaient les formations calcaires du Maastrichien.
Vers 30 Ma, la tectonique de compression est réactivée et forme l'anticlinal du Jebel Faiyah.
| Cartes des continents | Cartes des climats | |
| Crise CT -65 Ma Éocène -50,2 Ma Miocène -14 Ma |
Paléocène -61 Ma Éocène -50 Ma Miocène -14 Ma |
Une distension de la croûte continentale africaine provoque un phénomène de rifting avec ouverture de la Mer Rouge et du golfe d’Aden, ce qui entraîne la formation de la plaque arabique. Ceci a pour conséquences :• la collision de la plaque arabique avec l’Eurasie au nord,
• la fermeture du détroit d’Hormuz avec émersion de Mussadam,
• le soulèvement des montagnes d’Al Hajar,
• l’émersion des régions en eau peu profonde entraînant la formation d’évaporites et de dépôts calcaires importants.
Il y a - 23 Ma, l’océan Téthys est pratiquement fermé par subduction de la plaque afro-arabique au contact de l’Eurasie.
Les montagnes de Zagros en Iran résultent d'un plissement lié à la collision de la plaque arabique contre la plaque eurasiatique.
Cela a débuté par une subduction liée à la fermeture de la Téthys, l’enfoncement de la plaque arabique ayant entraîné la formation du golfe Persique il y a 4 Ma. Cette subduction subsiste dans le Golfe d'Oman, au large du Makran (Iran) qui n'est rien d'autre qu'un prisme d'accrétion.
Le golfe Persique est inondé du fait de la remontée du niveau des mers depuis la fin de la dernière glaciation.
Les dunes proviennent de l’érosion des roches déposées sur le plancher du golfe lorsque celui-ci est émergé. Jusqu’à il y a 8 000 ans, le sable a pu être transporté par voie éolienne depuis l’Arabie (désert Rub al Khali) en passant par le Qatar et la région du « Great Pearl Bank » pour former le désert d’Abu-Dhabi.
D'autres origines existent comme lors des retraits de la mer, le vent a trié, emporté et déposé les dépôts non consolidés, ou bien lors de l’érosion des montagnes d’Al Hajar pour la région de Sharjah.
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Cartes des continents | Cartes des climats |
| Dernier maximum glaciaire -18 000 ans | Optimum glaciaire -18 000 ans |
La dernière des glaciations, le Würm, est datée entre - 80 000 ans et - 8 500 ans
Les grands traits du climat aux Émirats
| Période | Niveau de la mer | Aspect du paysage |
| -125 000 à -80 000 ans |
+ 4 m | Bahreïn est immergé. |
| -70 000 à -12 000 ans |
- 120 m | Le golfe Persique est à sec. La vallée du Tigre et de l’Euphrate se prolonge jusqu'à l’océan Indien au delà du détroit d’Ormuz. |
| -8 500 ans | Remontée | Transgression marine dans le golfe. Certains ont pu penser que cette remontée rapide aurait pu être à l"origine des texte de l'Ancien Testament sur "L'Arche de Noé". |
| -7 000 ans | + 2 m | Les régions côtières actuelles sont immergées |
| -5 000 ans | - 1 m | Les rivages immergés actuels sont exondés |
| Actuel | 0 m |
LA CHAÎNE D'OBDUCTION EN OMAN ET AUX ÉMIRATS ARABES UNIS © 2006-2013 - Jean-Paul Berger