Types et répartition
Les roches cambriennes ont une signification biologique particulière, car elles sont les plus anciennes à contenir divers fossiles d’animaux. Ces roches comprennent également les premières apparitions de la plupart des phylums animaux qui ont des archives fossiles. L’évolution cambrienne a produit une gamme si extraordinaire de nouveaux plans corporels que cet événement a été appelé l’explosion cambrienne. Le début de ce remarquable rayonnement adaptatif a été utilisé pour diviser l’histoire de la vie sur Terre en deux éons inégaux. L’éon le plus ancien, couvrant environ quatre milliards d’années du précambrien (et parfois appelé l’éon cryptozoïque), a commencé avec la formation de la Terre il y a 4,6 milliards d’années. Le Précambrien comprend également la première apparition de la vie sur Terre, qui est représentée par des roches contenant principalement des bactéries, des algues et des organismes primitifs similaires. L’Eon phanérozoïque plus jeune, âgé d’environ un demi-milliard d’années, qui a commencé avec l’explosion cambrienne il y a 541 millions d’années et se poursuit jusqu’à nos jours, est caractérisé par des roches avec des fossiles d’animaux bien visibles.
Roches du Cambrien l’âge se produit sur tous les continents et les sections individuelles peuvent atteindre des milliers de mètres d’épaisseur. Les gisements les plus fossilifères et les mieux étudiés proviennent principalement des milieux marins du plateau continental. Parmi les sections les plus épaisses et les mieux documentées figurent celles de la région de la Cordillère de l’ouest de l’Amérique du Nord, de la plate-forme sibérienne de l’est de la Russie et des régions du centre et du sud de la Chine. D’autres sections fossilifères mais plus minces bien documentées sont situées en Australie (en particulier dans l’ouest du Queensland), dans les Appalaches de l’est de l’Amérique du Nord, au Kazakhstan et dans la région de la Baltique (notamment en Suède).
Gracieuseté de Ernst ten Haaf
Les changements latéraux dans la composition des roches cambriennes résultent de différences régionales dans les environnements de dépôt. Les gisements côtiers sont généralement composés de grès siliceux. Cela classe généralement vers la mer en siltstone et en schiste, qui se sont formés par accumulation de sédiments à grains plus fins dans des eaux plus profondes où le fond marin était moins affecté par l’action des vagues. De vastes plates-formes carbonatées, analogues aux actuelles Bahama Banks, se sont développées le long de certains plateaux continentaux qui se trouvaient à de basses latitudes à l’époque du Cambrien. La production rapide de sédiments carbonatés dans cet environnement d’eau chaude et peu profonde a donné lieu à des dépôts massifs de calcaire cambrien et de dolomite. Des exemples sont exposés dans la région de la Cordillère en Amérique du Nord, dans le centre-nord de l’Australie, le long du fleuve Yangtsé dans le centre de la Chine et le long de la rivière Lena en Sibérie. Peu de roches cambriennes provenant d’environnements terrestres ont été documentées, et la plupart d’entre elles sont d’une étendue géographique limitée. Ils représentent principalement des dépôts de plaines inondables et de sable soufflé par le vent. Sans plantes ni animaux, la désolation des paysages cambriens devait rivaliser avec celle de n’importe quel désert actuel. En l’absence de plantes avec des racines pour maintenir le sol en place, les terres cambriennes en général se sont probablement érodées plus rapidement qu’elles ne le font actuellement.
Le niveau relatif de la mer a augmenté de manière significative pendant le Cambrien, mais avec des fluctuations. Ceci est indiqué à la fois par la répartition géographique et par la stratigraphie des dépôts sédimentaires. En Amérique du Nord, par exemple, les dépôts marins antérieurs ne couvraient que des zones marginales, alors que les dépôts marins ultérieurs couvraient une grande partie du continent. Des distributions similaires de roches marines sont présentes sur d’autres continents. Dans les coupes stratigraphiques des plateaux continentaux situés sous de basses latitudes, il est courant qu’un grès basal près du rivage soit recouvert de couches de roches de schiste et de carbonate plus vers le large déposées pendant les périodes de haut niveau de la mer. Les sections de plateau des hautes latitudes peuvent être principalement ou entièrement grès, ou un dépôt de grès basal peut se transformer en schiste, mais la plupart de ces sections contiennent des preuves de transgression marine. Les exceptions à la configuration générale du niveau de la mer au Cambrien sont généralement attribuables soit au tectonisme local, soit à des taux différents d’accumulation de sédiments. L’explication la plus probable de l’élévation générale du niveau de la mer cambrienne semble être une activité thermique accrue et le gonflement connexe des crêtes de propagation entre les plaques lithosphériques, qui déplaceraient de grandes quantités d’eau de mer. Il a été suggéré que ces périodes d’inondations marines exerçaient une influence sur le rayonnement adaptatif (la prolifération des lignées organiques) en augmentant considérablement la superficie des mers peu profondes où la vie était la plus abondante.