La Paléontologie : objet et méthodes

Chapitre I

La Paléontologie : objet et méthodes

Définition : la paléontologie est la science qui étudie les organismes disparus ayant laissé dans les terrains sédimentaires des restes de leur corps ou des traces de leurs activités. Ces restes et traces constituent des fossiles.

1. Les différents types de fossiles

Le mot fossile s’applique au reste de plantes ou d’animaux ou à la trace de leur présence dans les couches géologiques

1. Les restes : ce sont des restes des êtres vivants morts exceptionnellement le corps en totalité. Généralement, on a uniquement les parties dures (coquilles, valves, carapaces, squelettes, tests, os, dents…). Parfois, on peut avoir des moulages de l’ensemble de l’animal (moule externe, moule interne ou les 2 à la fois).

1. Conservation des parties molles

On connait des parties molles conservées dans des conditions particulières :

• Les Rhinocéros (mammifères) conservés dans les séries tertiaires des Carpates ou dans les pergélisols de Sibérie
• Les Mammouths (mammifères éteints) de Sibérie conservés en bon état dans la glace
• Insectes et crustacée du tertiaire emprisonnés dans l’ambre (résine) de la Baltique
• Peaux de Dinosauriens et plumes d’archéoptéryx conservés intactes dans les calcaires lithologiques (calcaire à grains très fins)

1. Formation de moules interne et externe

La plupart des fossiles connus sont des moules. Il existe 2 types de moules : les moules internes et les moules externes.

1. Les moules internes

Exemple d’une coquille : au cours de son enfouissement elle est remplie de sédiments qui en moulent la face interne. Si la coquille est ensuite dissoute, il y a conservation de la masse intérieure qui peut être dégagée sous forme de moule interne (fig1)

1. Les moules externes

Exemple d’une coquille enfouie non remplie : il y a moulage de la face externe par la gangue (sédiments qui l’entourent). Après dissolution, le moule externe apparait sous forme d’emprunt dans la roche. L’emprunt peut être rempli secondairement puis dégagée sous forme de moule interne.

1. Les traces d’activités : ichno-fossiles (paléo ichnologie)

Leur étude correspond à la paléo ichnologie. Elles sont conservées dans les sédiments et sont de plusieurs types.

1. Les traces d’activités nutritives

Exemple : on a rencontré des restes de nourritures dans l’estomac des mammouths de Sibérie. La découverte des dents et mâchoires renseignent sur le régime alimentaire et au-delà sur le paysage ancien (paléo paysage)

1. Les traces d’activités reproductrices

Exemples

• Restes d’œuf dans le Jurassique moyen d’Angleterre
• Reste de dinosaures avec œufs entiers dans le Crétacé supérieur de Rognac (France)
• Œufs d’oiseaux connus depuis l’Oligocène
• Différents stades de développements d’insectes et de crustacés ont été conservés dans l’ambre de la Baltique

1. Les traces d’activités locomotrices

• On connait au Carbonifère inférieur des pistes appelées Paramphibus attribuées aux amphibiens.
• D’autres pistes très rependues au Trias-Jurassique appelées Chirothérium sont attribuées à des reptiles.
• Les pistes des invertébrés sont souvent difficilement interprétables. C’est le cas des Helminthoïdes que certains attribuent à des gastéropodes ou à des vers.
• Les Rhizocoralliums qui sont des terriers en U et des Chondrites d’aspect ramifié attribués parfois à des vers.
• On connait également des traces de pattes d’oiseaux au Miocène.

1. La fossilisation

Dans les roches sédimentaires, les fossiles se présentent sous des aspects très variés et avec une composition chimique souvent différente de leur composition originelle. Ceci est dû à un ensemble de phénomène qui survienne depuis la mort des organismes et qui déterminent l’état des fossiles tels que nous les trouvons dans les sédiments. Ces phénomènes constituent le processus de fossilisation.

1. Les conditions de la fossilisation

La fossilisation est un ensemble de processus physique, chimique et biologique. Cependant, la condition essentielle est l’enfouissement rapide dans les sédiments. Ainsi, les organismes sont soustraits au moins partiellement à l’action des agents atmosphériques. Une fois l’organisme enfoui, les parties molles sont détruites et mes parties dures sont plus ou moins conservées.

1. Les milieux propices à la fossilisation

Ce sont des sédiments à granulométrie fine tels que les boues calcaires, et argileuses, les cendres volcaniques et les tourbières.

1. Les conditions géodynamiques

Elles sont propices à la fossilisation parmi lesquelles :

• Les conditions topographiques qui facilitent l’accumulation des organismes (dépression lagunaire pré-littoral, pieds de falaise)
• Les conditions hydro climatiques : l’accumulation sous l’effet du vent des crues de fleuves, des coulées de boue.

1. Les modes de vie

Les modes de vie propices à la fossilisation :

• Des animaux qui vivent en colonies nombreuses contrairement aux animaux isolés
• Des animaux fouisseurs ou perforants contrairement aux animaux errants

1. Le processus de fossilisation

1. Destruction des parties molles

Elle est essentiellement due à des bactéries et champignons inférieurs. Il existe 2 modalités :

1. En milieu aérobie

Il y a putréfaction qui libère des gaz (CO2, SH2, H2…) ce qui aboutit à une destruction complète des parties molles.

1. En milieux anaérobie

Il y a fermentation avec production de gaz et des composés organiques tels que des alcools et des acides organiques. Il y a donc une destruction incomplète de la matière de la matière organique qui se transforme alors en une masse pâteuse appelée Kérogène qui peut évoluer vers la Bitume qui est le point de départ de la genèse des roches carbonées, des hydrocarbures et des gaz

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