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essentiellement des gaz légers ou inertes (hydrogène, hélium, néon, argon…) n'a
pas survécu au refroidissement du globe, certains gaz étant chimiquement inclus
dans des minéraux, d'autre échappant, dans l'espace, à la gravitation terrestre.
Une fois le globe suffisamment refroidi, l'atmosphère a dû se concentrer en
vapeur d'eau (H
2
O), dioxyde et oxyde de carbone (CO
2
et CO), à des pressions
pouvant atteindre plusieurs centaines de fois la pression atmosphérique totale
actuelle, et azote (N
2
) fournis par les volcans, ainsi qu'en méthane CH
4
). Cette
atmosphère, qui a pu se maintenir plusieurs centaines de millions d'années, était
donc, à l'époque, pratiquement dépourvue d'oxygène, le peu qui s'y formait étant
issu de la décomposition de la vapeur d'eau par les rayons ultraviolets solaires qui,
de plus, en transformaient une partie en ozone filtrant peu à peu ces mêmes ultra-
violets. Par ailleurs, des apports externes par bombardement de météorites, intenses
jusque vers 3,8 milliards d'années, ont pu en modifier de façon encore mal connue la
composition.
La vapeur d'eau, en se condensant, a engendré les pluies qui sont à l'origine des
océans. La vie a alors pu se développer, sans que l'on sache encore si elle est
d'origine terrestre ou si elle est le résultat d'un apport extérieur.
Les premiers sédiments connus sont très transformés par le métamorphisme.
On n'en a observé de bien conservés qu'à partir de 3,5 milliards d'années. Ils sont
surtout représentés par des couches détritiques (grès). Les dépôts de sels, qui
marquent aujourd'hui les zones arides, y sont absents mais pas forcément pour des
raisons climatiques. En effet, la rareté de l'oxygène à cette époque peut expliquer ce
fait, ces dépôts étant pour beaucoup composés de sulfates contenant justement de
l'oxygène (anhydrite CaSO
4
). Peut-être aussi la concentration des mers en sels
dissous était-elle insuffisante pour donner lieu, par évaporation, à des précipitations.
Les calcaires sont rares à cette époque et surtout représentés par des
stromatolithes
,
encroûtements mamelonnés construits par des Cyanobactéries. Ces organismes
constructeurs, qui constituent les premiers témoignages de la vie à la surface du
globe, sont connus depuis 3,5 milliards d'années dans l'ouest de l'Australie (Dresser
Formation, Pilbara) ainsi qu'au Swaziland, Afrique. Ils ont traversé tous les temps
géologiques puisqu'on en voit encore de nos jours dans des lacs de régions chaudes.
Plusieurs arguments, tirés de l'étude des sédiments, soutiennent l'hypothèse de
l'absence d'oxygène dans l'atmosphère. L'un est que l'on observe souvent des
roches contenant d'abondants débris de minéraux qui n'auraient pas dû subsister
longtemps à la surface de la Terre en présence d'oxygène car ils auraient été
transformés par oxydation (cas de l'uraninite UO
2
, abondante dans des gisements
d'Afrique du Sud (Witwatersrand) et du Canada (Ontario), et de la pyrite FeS
2
.
Un autre argument est la présence de formations sédimentaires marines très
caractéristiques de ces époques reculées qui sont des minerais de fer sédimentaires
rubanés (
Banded Iron Formation
, ou
BIF
), souvent désignées par le terme d'
itabi-
rites
(de Itabira, Brésil), parfois par celui de
jaspilites
ou, au Canada, de
taconites
(
Fig. 194
). Ces formations sont composées d'épaisses alternances de bancs centi-
métriques de cherts de couleur grise ou verdâtre et d'hématite rouge plus ou moins
cristallisée. Elles sont souvent plissées et métamorphisées.