Histoire géologique

Il semble difficile de séparer l’histoire géologique de Périgny du reste de l’Aunis et même de la Charente-Maritime et au-delà, de la Bretagne et de l’Aquitaine en général ; les informations collectées dans cette rubrique concernent souvent des surfaces plus grandes encore. La plus petite circonscription « étudiable » de ce point de vue est tout le département de la Charente-Maritime,  région géographique présentant essentiellement des affleurements sédimentaires, calco-marneux,  à l’activité tectonique relativement calme. Pour comprendre la formation de son sol et de son sous-sol, il faut remonter très loin dans l’histoire de la planète. C’est l’occasion de nous plonger dans  l’évolution longue et compliquée de notre Terre.

Un point de vocabulaire

 La stratigraphie moderne n'utilise plus le vocabulaire ancien  : "ères primaire secondaire, tertiaire et quaternaire" mais a adopté depuis trente ans une échelle des temps géologiques plus rigoureuse. C'est celle qui est utilisée ici.

Éon Phanérozoïque, ère Paléozoïque, période du Cambrien

Il y a 570 millions d’années, au Précambrien, dernière période géologique de l'éon protérozoïque, à l’ère néoprotérozoïque, la formation d’un continent unique, Pannotia, déclencha de fortes orogenèses (Ensemble des évènements aboutissant à la formation d'un système montagneux) dont l’orogenèse cadomienne. La France et la Grande Bretagne se rassemblèrent en un même bloc, métamorphisant en profondeur les premières argiles en micaschistes riches en grenat, disthène et staurotide. On assista à la création du massif Armoricain, et des premiers schistes de Vendée qui furent remétamorphisés par la suite.

À l’éon Phanérozoïque, dans l’ère Paléozoïque, à la période du Cambrien, (- 542 000 000 à – 488 000 000), le supercontinent Pannotia se divisa de nouveau, ce qui entraîna un début de transgression (la transgression est l'envahissement des continents par la mer, dûe à un affaissement des terres émergées ou à une élévation générale du niveau des mers (ou des deux effets cumulés)..). La mer envahit notre région par quelques bras laissant des dépôts terrigènes. Le climat était  relativement chaud, et banquise et glaces polaires étaient absentes.

La diversité et le nombre des organismes explosèrent au cours de cette période marquant un changement profond dans la vie sur Terre.  La plupart des continents étant déserts, les animaux occupaient des mers peu profondes flanquant les marges de plusieurs continents issus de la rupture récente du supercontinent précèdant, Pannotia. Les mers étaient relativement chaudes et les glaces polaires absentes.

Datant du Précambrien, la faune de l'étage Édiacarien était constituée des premiers animaux connus de taille visible. Les premiers organismes marins complexes apparurent vers − 565 000 000, alors que la terre réémergeait des glaces du Cryogénien (épisode de la «Terre boule de neige» vers    - 600 000 000 = glaciation de Varanger). Mais ces organismes archaïques ne survécurent pas à l'explosion cambrienne, qui vit apparaître à partir de − 542 000 000, de nouvelles espèces plus proches de celles que nous connaissons aujourd'hui.

Les fossiles retrouvés témoignent, outre des algues et des xénophyophores (foraminifères géants ressemblant à des éponges), d'une centaine d'espèces d'organismes complexes à corps mou, généralement errants. Ces animaux ne sont pas connus par les fossiles de leurs corps mais par leurs empreintes dans les sédiments, conservées grâce à l’action des tapis microbiens qui rigidifiaient la surface des sédiments, constituant ainsi une sorte de « masque mortuaire ». Ces animaux atypiques sont difficiles à classer. On les a d’abord apparentés à des lignées connues : méduses,  échinodermes, mollusques, annélides ou arthropodes (Du grec arthros "articulés" et podos "pattes") primitifs sans carapace (trilobites à corps mou)  mais il manque quelques dizaines de millions d'années pour parler d'arthropodes, même si les plans de construction des grandes lignées animales étaient en train de s'ébaucher.

 Éon Phanérozoïque, ère Paléozoïque, période de l'Ordovicien

   A la période de l’Ordovicien, de - 488 000 000 à - 445 000 000, la transgression se précisa. La lithosphère continentale (la lithosphère est la croûte terrestre la plus superficielle, divisée en un certain nombre de plaques  rigides, reposant sur l'asthénosphère, plus facilement déformable, de relativement faible viscosité et la partie superficielle du manteau supérieur) était maintenant nettement divisée en quatre grandes unités. Notre région se situait vraisemblablement dans la partie nord (Armorica) d’un continent géant, le Gondwana, dont elle commençait à se détacher sous l’influence de l’ouverture de deux rifts, conduisant aux futurs océans Théic et Téthys.

 Éon Phanérozoïque, ère Paléozoïque, période du Silurien 

Les blocs armoricains et ibériques se détachèrent du Gondwana, qui se trouvait alors autour du pôle sud, vers – 430 000 000, et dérivèrent vers le Nord. Les dépôts étaient toujours détritiques, mais plus importants, à l’origine de grès et de poudingues (roche sédimentaire détritique consolidée, constituée de débris arrondis qui sont d'anciens galets) qui n’affleurent pas en Charente Maritime. Les invertébrés continuaient à dominer.      

A la fin du Silurien (-418 700 000), débuta un phénomène orogénique tardif, à l’origine de la chaîne Varisque (ou hercynienne) qui s’accompagna de déformation et de métamorphisme, culminant entre -380 000 000 et -300 000 000, avec sans doute des reliefs importants de type alpin. Ces reliefs ont été érodés à la fin du Carbonifère (-299 000 000) puis pénéplanés (Le mot pénéplaine provient de l'anglais peneplain, formé sur le mot latin paene (presque) et le mot anglais plain (plaine). Il désigne une « presque plaine », un large espace avec de faibles dénivellations, qui résulte d'une longue érosion) avant le Permo-Trias (-200 000 000).

A cette époque les racines avaient disparu et le Moho (La discontinuité de Mohorovičić, abrégée Moho, est la limite entre la croûte terrestre et le manteau supérieur de la Terre) remonta à  -30/-35 km. La croûte européenne a gardé cette épaisseur jusqu’à nos jours dans les massifs stables. Un continent sud (Iberia) glissa sous le continent nord (Armorica), créant une zone de chevauchement. Les premières plantes et les premiers arthropodes terrestres apparurent

L'invasion du milieu terrestre par les plantes depuis le milieu aquatique se produisit au cours du Silurien supérieur (il y a 441 à 410 millions d'années). Plusieurs groupes essayèrent probablement de s'adapter, mais seuls deux groupes, descendants des algues vertes, y parvinrent : les Bryophytes (mousses et hépatiques) et les plantes vasculaires, pourvues de tissus fibreux servant de support et permettant la circulation de l'eau. Depuis la colonisation du milieu terrestre par les plantes au Silurien, aucun nouveau groupe de plantes terrestres n'évolua à partir des algues.   

 Éon Phanérozoïque, ère Paléozoïque, période du Dévonien        

Au Dévonien Moyen (Givétien), vers -391 800 000, la mer se retira en grande partie, restreignant la superficie de dépôts allouée au continent. La marge continentale la plus fréquemment recouverte  diminua. La longueur des côtes augmenta profitant du morcellement des continents. Cela se traduisit par un accroissement sensible de la diversité des espèces, notamment animales.

Les plus anciennes mousses et hépatiques (végétaux de petite taille  qui colonisent des milieux humides et ombragés comme les troncs ou les branches des arbres, les milieux pierreux ou sols proches de sources, cours d'eau, mares...) ont été trouvées dans les roches du Dévonien (vieilles de 410 à 353 millions d'années). Les plus anciennes plantes vasculaires, les Rhyniophytes, étaient petites, nues, avec des ramifications rudimentaires, sans racines et sans feuilles. Elles donnèrent naissance à deux groupes qui s'épanouirent au début du Dévonien (il y a 410 à 392 millions d'années) : les Zostérophylles, habituellement couverts d'épines molles et les Trimérophytes, qui étaient souvent pourvus d'une ramification complexe et d'un port arbustif.

Plusieurs nouveaux groupes de plantes terrestres évoluèrent du milieu du Dévonien (392 à 375 millions d'années) jusqu'à sa fin (375 à 353 millions d'années).

Les Zostérophylles donnèrent naissance à un groupe de plantes jadis diversifié dont les feuilles évoluèrent à partir de larges épines : les lycopodes et les espèces apparentées, y compris les lycopodes géants.

 De leur côté, les Trimérophytes donnèrent naissance à de plus nombreux groupes de descendants, les prêles, les fougères et les Progymnospermes, les ancêtres ligneux à spores libres des plantes à graines.

Les Progymnospermes développèrent des tiges épaisses et ligneuses et formèrent les premières grandes étendues forestières. Les premières plantes ligneuses puis les premiers arbres et les premières plantes à graines apparurent donc.

Les plantes vasculaires (qui ont un appareil végétatif avec tiges, feuilles et racines ainsi qu’un appareil conducteur (les vaisseaux)) ont été les plantes terrestres dominantes pendant plus de 400 millions d'années. Elles évoluèrent constamment en raison des changements climatiques et environnementaux. Avec les premières plantes vasculaires, les continents originels se transformèrent. A l’interface minéral-organique se mirent en place les sols, de nouveaux milieux naturels où se développèrent de nouvelles formes de vie, où se mêlèrent des décomposeurs, saprophytes (Un organisme est dit saprophyte s'il est capable de se nourrir de matière organique en décomposition), herbivores, prédateurs. Les plantes furent les premiers maillons de la biodiversité des nouvelles chaines alimentaires.    

Éon Phanérozoïque, ère Paléozoïque, période du Carbonifère  

Au Carbonifère (-359 200 000 à -303 400 000), le supercontinent n’était plus qu’un puzzle aux pièces éparpillées sur la surface du globe. La faune et la flore se développèrent encore, profitant de l’augmentation de la longueur des côtes et des plateaux continentaux. C’était l’époque des insectes  géants (des libellules aussi grandes que des goélands, des scorpions de 75 cm, des blattes et des mille-pattes gigantesques) et des premiers reptiles (sauropsides).

Le début du Carbonifère fut très différent du Dévonien puisque les mers inondèrent la plus grande partie du continent. Lorsque les niveaux marins baissèrent, à la fin du Carbonifère, de grands marais se formèrent sur les anciens fonds marins. Les fossiles de la fin du Carbonifère révèlent un monde étrange de lycopodes arborescents (lycopodes géants de plus de 30 m de hauteur) et de calamites (prêles géantes de 20 m de hauteur). Les branches de calamites (genre de plantes fossiles proches des prêles) pourvues de verticilles (Les organes d'une plante sont dits en verticille ou lorsqu'ils sont insérés au même niveau, en cercle autour d'un axe, tige ou rameau) de feuilles en forme d'étoile y étaient abondantes et facilement identifiables. Les Cordaïtes, des espèces éteintes apparentées aux Conifères, étaient les seules plantes ligneuses et résistantes des marais.

Quoique le Carbonifère (datant de 353 à 300 millions d'années) soit souvent appelé « l'âge des fougères », plusieurs types de feuilles semblables à celles des fougères portaient des graines et ne ressemblaient donc qu'en apparence aux fougères. 

Éon Phanérozoïque, ère Paléozoïque, période du Permien

Au cours du Permien (-300 000 000 à -250 000 000) et du Trias (-250 000 000 à -205 700 000), il se produisit une baisse des niveaux marins due à une glaciation dans l'hémisphère Sud, et des conditions désertiques s'installèrent dans la plus grande partie de l'Amérique du Nord. Les plantes des marais du Carbonifère s'éteignirent et les plantes adaptées aux conditions arides se développèrent. L’ensemble du continent resta cependant désertique, subissant une forte érosion éolienne. La végétation pourtant luxuriante de cette période (Ptéridospermées, Ptéridophytes, Gingkos, Cycas...) proliféra dans le graben de Saintes, à l’origine des seuls dépôts carbonifères de profondeur (organo-sédimentaires) de la région.         

 Au Permien, à l’étage Murgabien, la lithosphère fut de nouveau rassemblée en un seul continent, la Pangée, bordé de la Panthalassa et de la mer Téthys.

 

 Le niveau de la mer baissa, détruisant les habitats côtiers et déstabilisant le climat. La concentration atmosphérique en dioxyde de carbone augmenta en raison de l’oxydation de la matière organique : la Terre se réchauffa et la quantité d’oxygène dissoute dans l’eau diminua. Ces phénomènes provoquèrent  l’épisode d’extinction massive survenu à la fin du Permien : 90% des espèces marines et 70% des vertébrés disparurent.

Éon Phanérozoïque, ère Mésozoïque, période du Trias

A la période du Trias, à l’époque moyenne et à l’étage de l’Anisien, il y a 236 millions d’années, la région était toujours émergée, subissant une forte érosion (l’érosion de la chaîne hercynienne se poursuivit jusqu'à la fin du Trias).

 

Un bras de mer amorça une ouverture au sud de la Laurussia, nous éloignant du Gondwana Ouest.          

Au Norien (-215 000 000), la région, toujours terrestre, connut quelques dépôts fluviaux à l’origine d’argiles rouges ou vertes. L’environnement était uniforme, relativement éloigné du milieu océanique.         

A la fin du Trias, le rift médio-océanique de la Téthys progressa vers l’ouest. Cette déchirure de l'écorce terrestre fut responsable de la formation de lagunes et de bassins (bassin de Parentis).     

 Éon Phanérozoïque, ère Mésozoïque, période du Jurassique

Au Toarcien (184 millions d’années), une transgression plongea la Charente Maritime sous plusieurs mètres d’eau. La région fut recouverte de marnes et de calcaires marneux (dépôts visibles à Thouars dans les Deux-Sèvres). Des empreintes de pas de dinosaures ont été retrouvées sur la plage du Veillon (près de La Jard-sur-Mer), en Vendée. Les falaises côtières sont fragilisées et donnent naissance à des baies. Les ammonites étaient abondantes.         

Au Callovien, il y a 160 millions d’années, le climat se refroidit sensiblement, la faune marine se développa et les dépôts devinrent nettement plus riches en carbonates (ceux-ci bien souvent instables, en raison de l'importante pression partielle en CO2 de l'océan). La profondeur augmenta, la faune qui jusque là était benthique (vivant au fond), devint pélagique (vivant dans l’eau).

Du Trias (--251 000 000)  au Crétacé (-70 000 000), ce fut l'ère des Conifères et des Cycadophytes, parallèlement à l'ère des dinosaures. Lorsque les niveaux marins montèrent et que le taux d'humidité augmenta durant le Jurassique (205,7 à 144,2 millions d'années) et le Crétacé (144,2 à 65 millions d'années), ces plantes se répartirent dans les habitats disponibles. Au début du Crétacé (144,2 à 98,9 millions d'années), les Ptéridospermées disparurent après avoir donné naissance aux Angiospermes, les plantes à fleurs.

L'interaction entre les plantes à fleurs et les Insectes permit une incroyable diversification de ces deux groupes.        

Les dépôts calcaires du Jurassique moyen ainsi que ceux du Jurassique inférieur affleurent au nord du département ; ils reposent en discordance sur les micaschistes des contreforts vendéens du massif Armoricain.        

L’Oxfordien (-161 200 000), est caractérisé par d’importants dépôts calcaires. Ils affleurent de La Rochelle à Aulnay et forment les falaises de l’île de Ré, des Minimes et de la pointe du Chay.          

Au Kimméridgien (-146 000 000), Europe et Afrique se séparèrent. L’ouverture Est Ouest entraîna un puissant courant qui brassa l’océan et augmenta la teneur en dioxyde de carbone. L’eau redevint chaude, les seules formations carbonatées à subsister étant les récifs coralliens et les dépôts de faible profondeur (lumachelles, roches sédimentaire (sédiment fossilisé) contenant un grand nombre d'organismes fossiles, du rocher d’Yves, Chatelaillon). Les autres formations carbonatées se dissolurent. Malgré le développement des foraminifères, le calcaire se dissolut en profondeur, c'est pourquoi on ne retrouve que des marnes et argiles noires. La mer diminua de profondeur. « Cet épisode est particulièrement net au sud de La Rochelle où le Kimméridgien débute par une barre de calcaires fins à Nérinées (gastéropodes) et Montlivaltia (Polypiers) coiffée par des récifs à la pointe du Chey à Angoulins-sur-Mer. » (Guides naturalistes des côtes de France, la Loire atlantique entre Loire et Gironde).      

Au Tithonien (Portlandien/ - 135 000 000), le calcaire se fossilisa pour la première fois du cycle sédimentaire jurassique, formant  la maiolica des Alpes (calcaire très dur et très fin). La mer se retira rapidement laissant derrière elle des évaporites (Gypse de Cognac). En Charente Maritime on trouve des calcaires du Tithonien de Matha à l’île d’Oléron.         

Éon Phanérozoïque, ère Mésozoïque, période du Crétacé   

A l’Aptien (- 114 000 000), la mer se retira et marqua ainsi la fin du cycle sédimentaire Jurassique. L’émersion est confirmée par des spores de pollen du Crétacé inférieur à la base des terrains datés du Crétacé supérieur.         

Au Cénomanien  (- 94 000 000), un nouveau cycle sédimentaire marin se mit en place. Une transgression très importante envahit l’ouest du bassin aquitain par ce qui deviendra l’océan atlantique. Le niveau de la mer était maximum. Il s’éleva jusqu’à 300 m au-dessus du niveau actuel.         

La période s’étendant du Turonien jusqu’au Maastrichtien (-69 000 000) fut caractérisée par ses dépôts de tuffeau de Touraine : la craie véritable. Des records de température furent atteints à la surface du globe.

Cette période fut suivie au Danien (- 65 500 000) d’une baisse brutale de la température et d’une régression, amenant la partie nord du bassin Aquitain (la Charente Maritime) hors de l’eau, et marquant la fin du cycle sédimentaire Crétacé dans notre région.

À la fin du Crétacé, le climat se rafraîchit, les mers intérieures se retirèrent et les dinosaures disparurent. On trouve également, entre les dépôts du Crétacé et du Tertiaire, des preuves de l'extinction de plantes terrestres. Au cours de cette période d'extinction massive, la Terre fut frappée par un météorite géant. Dans le Sud de la Saskatchewan (Canada), des débris de l'impact furent conservés dans les sédiments.

Éon Phanérozoïque, ère Paléogène, période du Paléocène

À l'aube de l’ère Paléogène (65 à 56,5 millions d'années), la Terre entra dans l'ère des Mammifères et, parallèlement à la multiplication de ces derniers, eut lieu celle de la flore « moderne », constituée majoritairement de plantes à fleurs. Cette flore révèla une grande variété de plantes à fleurs, parmi lesquelles on compte des membres des familles des platanes, des bouleaux et des noyers, mais les plantes fossiles les plus abondantes étaient le cercidiphyllum du Japon et le métaséquoïa de Chine, maintenant indigènes seulement dans le Sud-Est de l'Asie.

Éon Phanérozoïque, ère Cénozoïque, période du Paléogène

Au cours de l'Éocène (56,5 à 34 millions d'années), il se produisit un bref réchauffement climatique qui coïncida avec une diversification rapide des plantes à fleurs. Les fossiles de cette époque révèlent un nombre croissant de familles de plantes modernes et des espèces aujourd'hui éteintes de bouleaux, d'érables, de hêtres, de saules, de marronniers, de pins et de sapins.        

Au Lutétien (- 45 000 000), une nouvelle transgression plongea la région en milieu océanique, formant des conglomérats (débris calcaire du Maastritchien et galets de quartz) en discordance avec le Crétacé. 

 Au Rupelien (- 28 000 000) la mer amorça une régression importante émergeant le sud du département. 

Éon Phanérozoïque, ère Cénozoïque, période du Néogène 

Le Burdigalien ( -20 430 000) vit les derniers bras de mer se risquer encore un peu sur le continent. Un gisement de faluns existait sur l’île d’Oléron jusque dans les années soixante. Le falun est un dépôt d'origine marine, souvent disséminé sur de vastes étendues. Formé de coquilles parfois pulvérisées, parfois entières ou partiellement brisées, ce calcaire d'accumulation biodétritique peut former une roche compacte après une cimentation argilo-siliceuse fine et dense, mais reste généralement une roche meuble et friable car il est mélangé communément à du sable et de l'argile.

 Au Tortonien (- 10 000 000) la mer se retira et la forme des côtes ne devait pas être très différente de la forme des côtes actuelles.Durant les phases froides, le nord de l'Europe et les massifs montagneux sont recouverts de glaciers et du fait de la baisse du niveau marin la côte charentaise se trouve à 200 km plus à l'ouest que l'actuelle. La Saintonge n'est alors qu'à 1000 km du front polaire, mais elle ne se couvre pas de glaces. Une grande variété de carnivores accompagnait les grands herbivores, intégrant des espèces qui ne vivent plus actuellement qu'en Afrique, tels les lions, panthères, hyènes, ou qui ont disparu comme les tigres à dents de sabre ou les ours des cavernes. Ils chassaient, comme l'homme,  les bovidés, les chevaux, les cerfs, les mégacéros, et les rhinocéros.

Au cours de la dernière glaciation (Würm, de -80 000 à -10 000) le niveau de la mer s’abaissa à -100 m, le lit des rivières se creusa intensément, les dépôts de l’interglaciaire Riss Würm furent déblayés. Après la fusion des calottes glaciaires du Würm, achevée vers -8 000, la remontée du niveau marin vers la transgression flandrienne (vers -7 000 l'augmentation de la température moyenne de + 4°, entraina une fonte des glaciers, ainsi qu'une expansion thermique des océans.) conduisit à l’inondation des golfes puis à leur colmatage progressif par une vase très fine à scrobiculaires (coquillages bivalves) où la proportion d’argile dépassait 50% : le bri. Depuis lors, le tracé des côtes n’a été modifé que par la sédimentation, l’érosion, tributaire de la nature des roches et de la structure des formations et en dernier lieu par la main de l’homme. Au cours des derniers siècles, les hommes construisirent des digues pour transformer les marais en polders, aujourd’hui draînés et dévolus à l’élevage, à la culture, à l’aquaculture, ou exploités comme marais salants.