Depuis l'origine de la Terre jusqu'à nos jours, il a fallu diviser son âge en éons, ères, périodes et époques.

Le Précambrien désigne de façon informelle l'ensemble des trois éons précédant l'éon Phanérozoïque. C'est la plus longue période sur l'échelle des temps géologiques, puisqu'elle s'étend de la formation de la terre, il y a environ 4,560 milliards d'années, à l'émergence d'une abondante faune d'animaux à coquille rigide qui marque, il y a 542 Ma, l'entrée dans l'ère Paléozoïque et sa première période, le Cambrien.

1. Le premier éon s'appelle l'Hadéen représentant l'histoire de la Terre depuis sa naissance jusqu'à l'apparition des premières formes de vie, soit entre 4,6 et 3,8 milliards d'années.

2. Vient ensuite l'Archéen entre 3,8 et 2,5 milliards d'années où existaient des cyanobactéries et des stromatolites.

3. Puis apparaît le Protérozoïque s'étendant de 2,5 milliards à 540 millions d'années avec tout d'abord les premiers organismes uni-et-multicellulaires (eucaryotes) et ensuite les premiers fossiles à coquille.

Le Phanérozoïque qui va de - 540 millions d'années à nos jours, soit le dixième de l'âge de la Terre, se caractérise par l'explosion de la vie.

Source :
- http://jcboulay.free.fr/astro/sommaire/
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A9cambrien
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Had%C3%A9en
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Arch%C3%A9en
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Pal%C3%A9oprot%C3%A9rozo%C3%AFque
- http://fr.wikipedia.org/wiki/Supercontinent
- http://fr.wikivisual.com/index.php/N%C3%A9oprot%C3%A9rozo%C3%AFque

Le système solaire s'est formé il y a 4 567 Ma. La Proto-terre se serait formée par accrétion de matière résiduelle au sein d'une nébuleuse primitive, il y a environ 4 560 Ma. Selon toute vraisemblance, peu après avoir pris sa forme grossièrement sphérique, elle aurait été percutée par une planète de la taille de Mars appelée Théia. Cette « Grande collision » se serait produite vers ?4 533 Ma. Les débris éjectés auraient alors formé un anneau de matière autour de la Terre, qui aurait donné naissance, par le même processus d'accrétion, au seul satellite naturel de la Terre, la Lune. Certains spécialistes considèrent que l'on ne peut parler d'Hadéen qu'à partir de cet évènement.

L’Hadéen correspond au premier éon géologique de l'histoire de la Terre. Il commence avec la formation de la Terre, vers -4 600 Ma, et se termine au moment de l'apparition de la vie, vers -3 800 Ma. L'Hadéen est donc la « petite enfance » de la Terre. Compte-tenu de l'étendue temporelle de cette période et de son « âge » sur l'échelle des temps géologiques, les connaissances des géologues sont minces comparativement aux dernières périodes géologiques. Toutefois, les spécialistes distinguent parfois plusieurs divisions dans l'Hadéen, d'après quelques grands évènements certains ou potentiels (dont on a également les traces via l'étude la Lune toute proche).

Cet éon correspond à la formation et la stabilisation de la Terre primitive

Formation du Système solaire

Il y a 4 550 Ma, la nébuleuse primitive commence son effondrement sur elle même. Cet effondrement n'est vraisemblablement pas spontané, sans quoi la galaxie serait dépourvue de nébuleuses. C'est pourquoi il est supposé qu'une supernova, explosant dans un voisinage compté en années-lumière voire en dizaines d'années-lumière, a provoqué cet effondrement.

contraction d'un nuage d'hydrogène et d'hélium, aplatissement du système
formation de planétésimaux, mise en route des réactions nucléaires au centre
apparition du système sous sa forme actuelle (www.astronomes.com)

1. l'effondrement passe par le stade de globule de Bok, avant de prendre une forme de disque renflé en son centre, lequel contient l'essentiel de la masse de la nébuleuse d'origine et est essentiellement constitué d'hydrogène. Par simple contraction, sa température augmente. Ce genre de nuage est le plus visible aujourd'hui en infrarouge.

2. la masse du nuage est suffisante pour que sa température au centre dépasse, avec sa pression, les conditions nécessaires pour démarrer la fusion de l'hydrogène. Cela se traduit par un million d'années d'une intense activité solaire. Beaucoup de matériel est projeté au loin, en deux jets perpendiculaires au plan du disque : c'est le stade des objets d'Herbig Haro.

3. cette activité souffle les matériaux légers (hydrogène, hélium, eau, ammoniaque, etc.) loin du Soleil. Le système solaire est séparé en une partie interne, riche en matériaux réfractaires comme la silice et le fer, et en une partie externe, qui s'enrichit en éléments légers.

4. cet enrichissement a permis la formation initiale de Jupiter, située juste hors de la zone riche en éléments réfractaires (4 ua). Cette première planète a localement perturbé le disque protoplanétaire.

5. durant la phase Herbig Haro, le disque a concentré des particules de poussière de compositions différentes. Leur agrégation donne des grains de plus en plus gros, jusqu'à la formation de météoroïdes et de planétésimaux.

6. finalement, les planétisimaux terminent l'accrétion des planètes par des collisions entre eux. Des corps de dimension planétaire donnent naissance à la Lune par collision tangentielle avec la proto-Terre, arrachent la croûte de Mercure et changent le sens de rotation de Vénus. Les planètes actuelles sont en place. Elles sont accompagnées d'un grand nombre de météorites.

La gravitation a fait tomber ces derniers sur les planètes. La Lune en a gardé la trace et sert de référence pour considérer que le bombardement a duré durant toute la seconde phase de l'Hadéen. Nous sommes alors à 4 500 Ma dans le passé. En 100 Ma, le nuage primordial est devenu un système solaire très jeune, dont la Terre fait partie. Cependant, elle n'est pas stabilisée.

Stabilisation de la Terre

A -4 500 Ma, le dégazage des roches commence et forme l'atmosphère initiale, dite primitive.

1. Compte tenu du rayonnement du soleil à ce stade de sa vie (un peu plus de 70% de la valeur actuelle), et sur la base d'une atmosphère primitive comparable à l'atmosphère actuelle, la Terre aurait été gelée avec une température de surface proche de -20°C. Cependant, un fort effet de serre est attesté, imputable à la composition différente de l'atmosphère primitive : elle contenait vraisemblablement de grande quantité de gaz à effet de serre (C02, vapeur d'eau...).

2. D'après les gaz contenus aujourd'hui dans les volcans, on pense à une répartition entre les éléments majoritaires suivants : CO2, CO, N2, H2 et HCl. Un enrichissement en eau par un bombardement météoritique plutôt que cométaire est supposé, cela étant attesté par le rapport deutérium/hydrogène des roches météoritiques qui se rapproche le plus, voir est identique à celui de nos océans actuels.

3. Petit à petit, l'atmosphère se refroidit suffisamment pour que l'eau qu'elle contient tombe en pluie. Après cette séparation, la pression atmosphérique devait être proche de 20 MPa, ou 200 bars. Les océans ont donc commencé à se former dès que la température de surface est devenue inférieure à la température critique de l'eau (374,2 °C — dans le cas où la pression atmosphérique était supérieure la pression critique de l'eau égale à 225 bars), mais plus probablement en-dessous de 350 °C. Cette opération était terminée à -4 300 Ma.

4. A -4 400 Ma, la première croûte et le noyau se forment. Selon la composition de la croûte océanique actuelle, ce devait être une croûte basaltique. La croûte continentale est apparue plus tard par différenciations successives. Les bombardements météoritiques ont refondu plusieurs fois cette croûte solide. En même temps, le noyau s'est formé. Lorsque le planétésimal qui deviendra la Terre passa une masse critique, les éléments radioactifs, plus abondants et nombreux (séries disparues) qu'aujourd'hui, se mirent à réchauffer ce corps. Le fer est l'élément le plus dense parmi les éléments abondants. Sous l'effet de la chaleur, il se mit à former des gouttelettes de métal fondu. Elles se dirigèrent vers le centre. Cette opération fut lente au début et s'accéléra suffisamment pour que certains parlent de catastrophe du fer. La graine du noyau terrestre était formée.

À -4 300 Ma, l'atmosphère et les océans sont formés. Grâce à la présence d'eau liquide en grandes quantités, la tectonique des plaques peut démarrer. Elle devait comporter plus de plaques qu'actuellement vu que la croûte était plus fine et la chaleur disponible plus grande. La tectonique des plaques permet de démarrer la différentiation des croûtes continentale et océanique. La présence d'eau dans les magmas basaltiques fait apparaitre des roches de type granitique. L'eau de surface fait aussi apparaitre des sédiments détritiques et une différenciation chimique associée. Cela a fait naitre des roches d'une densité inférieure à celle des roches basiques. Elles sont restées en surface. Ces paquets de roches se sont regroupés en protocontinents par collisions.

Les conditions nécessaires à l'apparition de la vie sont réunies. Lorsque cette dernière apparaitra, l'Hadéen est terminé.

L’Archéen est un éon de l’échelle des temps géologiques, subdivisé en quatre ères. L’Archéen commence avec l’apparition certaine de la vie sur Terre : ce point de départ étant imprécis et faisant l’objet de nombreuses recherches par les spécialistes des origines de la vie, le début de l’Archéen restera sans doute une convention encore quelque temps.

Les premières formations rocheuses datent de cette époque. Les roches de cet éon sont des roches métamorphiques ou des roches magmatiques, la majorité de ces dernières sont des roches plutoniques. L’activité volcanique est nettement plus importante que de nos jours, avec de nombreux points chauds, rifts et des éruptions de laves inhabituels tel que de la komatiite. Les roches plutoniques, des strates et de masses volumineuses, de granites, de diorites, des intrusions de roche ulramafique dans des roches mafiques, des anorthosites et des monzonites prédomine dans les cratons cristallins, rémanents de la croûte archéenne, qui existent encore de nos jours.

L'Eoarchéen (3800Ma – 3600Ma) : les procaryotes

L'Éoarchéen est une ère qui s'étend entre -3 800 et -3 600. Les paléontologues pensent que les procaryotes sont apparus durant l'Éoarchéen.

Le terme « procaryote »est d'abord une référence à une structure cellulaire particulière, sans noyau ni autres organites, et ainsi différent de la structure eucaryote. Les procaryotes forment ainsi un taxon, regroupant des êtres vivants dont les cellules ont la structure procaryote.

Ces organismes possèdent des enzymes localisés dans la paroi cellulaire et se multiplient par scissiparité (division asexuée). Ce taxon s'oppose aux eucaryotes, cette division du vivant en deux « genres » étant la plus fondamentale

Le Paléoarchéen (3600Ma – 3200Ma) : les bactéries

Le Paléoarchéen est une ère de l'Archéen qui s'étend de -3 600 à -3 200 Ma. La plus ancienne forme de vie connue, à savoir une bactérie de 3 460 Ma, provient de cette période.

Les bactéries sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le peptidoglycane. Les bactéries mesurent quelques micromètres de long et peuvent présenter différentes formes : des formes sphériques (coques), des formes allongées ou en bâtonnets (bacilles), des formes plus ou moins spiralées. L’étude des bactéries est la bactériologie, une branche de la microbiologie.

Le Mésoarchéen (3200Ma – 2800Ma) : les stromatolithes

Le Mésoarchéen est une ère de l'Archéen qui s'étend de -3 200 à -2 800 millions d'années. Des fossiles d'Australie montrent que les stromatolithes ont vécu sur Terre durant le Mésoarchéen.

Un stromatolithe est une roche calcaire et/ou une structure marine biogénique et organique laminée double-couche. Les stromatolithes sont dits  :

1. biogénique et organique, car bio-construite par des communautés bactériennes, où dominent actuellement les cyanobactéries.
2. « laminée », car elle prend la forme de feuillets superposés (0,1 à 5mm d'épaisseur), formant un tapis « biominéral » foncé produit par une colonie qui est une forme organisée d'un biofilm ; a priori la plus ancienne connue.
3. « double-couche », car dans la plupart des stromatolithes, la structure en feuillet est nettement constituée d'un couplet {couche de bactéries, couche sédimentaire} ; cette "sédimentation" semblant elle-même être plutôt une forme de cristallisation induite par les bactéries (et parfois une eau presque saturée en sels minéraux), ce qui explique la forme en "boule" des stromatolite alors qu'une sédimentation normale créerait une structure en feuillets horizontaux superposés.

Macroscopiquement, les stromatolithes se présentent sous la forme de « coussins » discoïdes ou mamelonnées. Le stromatolithe en tant que structure n'est pas vivant, seules les bactéries qui le construisent le sont. Selon les cas l'intérieur du stromatolithe peut être quasi-plein ou laisser une quantité significative de vides (dans lesquels d'autres bactéries ou organismes peuvent trouver abri)

Le Néoarchéen (2800Ma – 2500Ma) : les procaryotes

Le Néoarchéen est une ère de l'Archéen qui s'étend de -2 800 à -2 500 millions d'années.

Divisé en trois ères, il est marqué par plusieurs évènements précis relativement bien connus des paléontologues et géologues mais dont la datation est approximative. Classiquement, cet éon finit au début du Cambrien, à partir du moment où les premiers fossiles d’animaux connus sous le noms de trilobites apparaissent.

Au cours de cet éon, les noyaux continentaux, également appelés boucliers continentaux, et apparus durant l’Archéen, montrent une forte croissance. À la fin du Protérozoïque, le volume de la masse continentale se stabilise.

Le Paléoprotérozoïque (2500Ma – 1600Ma) : la grande oxydation

Le Paléoprotérozoïque est la première ère du Protérozoïque. C’est à cette époque que le taux d’oxygène a augmenté, produit par des cyanobactéries. Celles-ci sont apparues il y a environ 3,8 milliards d'années et font partie des espèces qui sont à l'origine de l'expansion de la vie sur Terre par leur production d'oxygène par photosynthèse et par leur contribution au premier puits biologique de carbone et à une désacidification des océans, lorsqu'elles se sont organisées en colonies fixées (stromatolithes), capables de produire du calcaire.

Stromatolithes

Lors du Sidérien (2500Ma – 2300Ma), les Banded Iron Formation se sont formées à la faveur du rejet d'oxygène par les premières algues. Cet oxygène libre a réagi avec le fer pour former la magnétite (Fe3O4), un oxyde de fer. Ce processus a débarrassé les océans de leur fer et a clarifié l'eau. Par la suite, cela permettra le développement d'une atmosphère riche en oxygène telle que nous la connaissons.

1. L’augmentation significative du taux d’oxygène dans l’atmosphère a empoisonné la plupart des formes de vie de cette époque. En effet, celles-la étaient anaérobiques et ne résistaient pas à l’augmentation du taux d’oxygène. Les seuls survivants sont ceux qui résistent aux effets oxydants de l’oxygène, ou passent la plus grande partie ou la totalité de leur cycle de vie dans un environnement libre de sa présence. On parle ainsi de grande oxydation ou de catastrophe de l’oxygène.

2. La grande oxydation a débuté il y 2,45 milliards d’années, le taux d’oxygène dans l’atmosphère est d’abord resté relativement stable et bas, de l’ordre de quelques pourcents durant la plus grande partie du Paléoprotérozoïque, les océans ont servi de puits chimiques durant cette période.

Lors du Rhyacien (2300Ma à 2050 Ma), le complexe du Bushveld et d'autres roches plutoniques similaire se sont formées. Par ailleurs, la glaciation dite du Huronien qui a débuté pendant le Sidérien se poursuit pendant la plus grande partie du Rhyacien, jusqu'en -2 100 Ma.

La seconde moitié de l'Orosirien (2050Ma à 1800 Ma) est marquée par une intense orogenèse sur l'ensemble des terres émergées. Par ailleurs, l'atmosphère s'est considérablement enrichie en oxygène du fait de la photosynthèse des cyanobactéries. Un premier évènements d'impact, estimé vers -2 023 Ma, a donné lieu au Dôme de Vredefort. Un second, vers -1 850 Ma, a produit la structure du bassin de Sudbury.

Lors du Stathérien (1800Ma à 1600 Ma), il se produit la formation de nouveaux plateaux continentaux et de grands Protons, ou le début de la formation du supercontinent Columbia, et l'apparition des eucaryotes. Les cellules eucaryotes possèdent, par opposition aux procaryotes (archéobactéries et eubactéries) des organites, divisant l'espace cellulaire en compartiments spécialisés, tels le noyau (contenant l'ADN), et les mitochondries, le réticulum endoplasmique, l'appareil de Golgi, les lysosomes, les peroxysomes, les chloroplastes et les vacuoles (chez les plantes).

Le Mésoprotérozoïque (1600Ma – 1000Ma)

Le Mésoprotérozoïque est la deuxième ère du Protérozoïque. Le supercontinent Rodinia se forme ; la reproduction sexuée apparaît. Les premiers Acritarches (microfossiles à paroi organique, que l'on trouve dans des sédiments marins et/ou associés à des organismes marins) et les premiers eucaryotes modernes apparaissent.

Il semblerait que les supercontinents se forment par cycles, se rassemblant et se fragmentant par le jeu de la tectonique des plaques tous les 250 millions d’années.

Les paléographes emploient le terme de supercontinent pour désigner une masse continentale regroupant tous les continents actuels. Rodinia qui contient la plupart ou toutes les masses continentales de cette époque, s'est formé il y a environ 1100 millions d'années. Les mouvements continentaux avant sa formation sont mal connus. Il y a 750 millions d'années il se scinde en huit continents dont la dérive formera le super-continent Pangée.

Le Néoprotérozoïque (1000Ma – 542Ma)

Le Néoprotérozoïque est la troisième et dernière ère du Protérozoïque. Cette ère couvre une période de temps pendant laquelle on trouve des fossiles de métazoaires, mais seules des algues et éponges peuvent être reconnues à partir de leurs formes modernes.

On considère que cette ère est l’objet de déplacement continentaux complexes. Le supercontinent Rodinia s’est fragmenté en probablement huit pièces distinctes, engageant une phase active de tectonique des plaques.

Lors du Cryogénien (850Ma à 630 Ma), période suivant le Tonien et précédant l'Édiacarien, deux glaciations sévères se produisent, une vers 750 Ma et l’autre vers 600 Ma. Durant le Sturtien (850Ma à 650Ma), premier étage du cryogénien, on assiste au début d'une glaciation qui se termine à la fin du Varangien (630Ma) : pour certains, cette glaciation aurait couvert l'ensemble de la planète ne laissant pas d'eau libre, tandis que pour d'autres, une bande océanique autour de l'équateur n'aurait pas gelé. La population d'acritarches diminua fortement durant cette glaciation et il semblerait que les niveaux d'oxygène ait augmenté peu après la fin de la glaciation.

On parle de faune de l'Édiacarien (630Ma à 542 Ma) : les métazoaires sont le nom moderne du taxon constitué par les animaux (membres du règne animal) multicellulaires. Les métazoaires sont des organismes eucaryotes multicellulaires mobiles hétérotrophes (ils tirent leur énergie de la matière vivante déjà constituée) apparus il y a 950 millions d’années. Schématiquement, les métazoaires sont des ensembles de cellules constituant un milieu intérieur de composition contrôlée, séparé du milieu extérieur.