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Ammonites

du Crétacé

supérieur de

France

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Les ammonites du

Crétacé supérieur

de France

Cette idée m’est venue parce que cette période, tout enoffrant au néophyte un panorama représentatif de l’ensembledes ammonites, me semble assez peu connue de la plupart desamateurs français (comme moi il y a peu…). En effet, si lesgisements du Jurass ique (Calvados, Poitou, Lyonnais,Bourgogne, Lorraine, etc.) ou du Crétacé inférieur (Provence,Aube, etc.) sont abondants et majeurs, ceux du Crétacésupérieur, Cénomanien non compris, restent assez limités et lessites relativement épars et confidentiels.

Aux Etats-Unis, à Madagascar ou au Japon, des gisementsd'except ion l iv rent des faunes supra-crétacées d'unemagnifique conservation. J’ai voulu montrer que, malgré tout,la France n'était pas en reste, même si la conservation y estrarement au même niveau. Par ailleurs, un attrait du Crétacésupérieur est qu'il fut témoin de nombreux bouleversementsenvironnementaux, transgressions et régressions marines, qui ontaffecté les ammonites jusqu'à l'ultime et massive extinction "K/T",épilogue des temps Mésozoïques. Enfin, le nombre de famillesd'ammonites au Crétacé supérieur est relativement restreint, cequi permet de rassembler en une seule exposition la grandemajorité des formes ayant connu cette époque à la fois trèslointaine pour tout un chacun, et tout à fait récente pour lesammonitologues.

A l’occasion de la bourse de Rennes2002, j’organ i se pour mon club,l’A.G.M.F.O., une exposition sur lesammonites du Crétacé supérieur deFrance.

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Les ammonitesMollusques céphalopodes de l’ordre des

Ammonoïdés

Un indéniable attrait esthétique conjugué à une relativeabondance dans les gisements fait de l'ammonite le symbole leplus souvent utilisé lorsqu'il s'agit de représenter un fossile. Cetteabondance est liée à plusieurs facteurs : la très grandelongévité de l 'ordre des Ammonoïdés (plus de 350 millionsd'années), l'affleurement en France de l'ensemble des dépôtssédimentai res mar ins de l'ère secondai re, pér iode defoisonnement des ammonites aussi bien en nombre d'espècesqu'en nombre d'individus.

Les ammonites sontgénéralement représentéespar le moule calcaire d'unecoquille spiralée. Différentesétudes ont conclu qu'il s'agitd'un mollusque céphalopodeà squelette externe (maisnéanmoins de la classe despieuvres, seiches et calmars)maintenant éteint mais assezproche du nauti le, dont ilexiste encore desreprésentants aujourd'hui.

Reconstitution spéculatived’une ammonite du

JurassiquePleuroceras sp.

La coquille des ammonites est multiloculaire, c’est à direconstituée de multiples loges que l’animal utilisait comme desballasts pour contrôler sa flottabilité. Il ne logeait que dans ladernière, plus grande, dite loge d’habitation.

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Les Ammonoïdés sont apparus à l'étage Dévonien (èreprimaire), il y a environ 400 millions d’années. Les ammonitessensu stricto virent le jour au Trias, début de l’ère secondaire, il ya 245 millions d’années. Pendant leur évolution, elles ont montréde grandes capacités d'adaptation aux variations du milieu,développant d’innombrables tailles, formes et ornementations,parfois hyper-spécialisées dans de petites niches écologiques.

Ainsi, le diamètre des ammonites adultesvarie, d'une espèce à l'autre, de quelquesmillimètres à plus de 2,50 mètres. La formespiralée plane classique, dite monomorphe,dont la section peut être de fine ettranchante à globuleuse, est accompagnéede formes dites hétéromorphes, hélicoïdales,droites, déroulées, voire ressemblant à unepelote de laine. L'ornementation peut êtrecomplètement lisse ou, à l'inverse, fortementcostulée, tuberculée ou épineuse.

La plupart de ces animaux étaient nageurs. On peut même direque les formes éfilées et carénées étaient "taillées" pour la nage.Les cuirassées, se déplaçaient assez peu et vivaient en eau peuprofonde près du p lancher océanique. Enfin, si certainshétéromorphes juvéniles avaient un mode de vie sans doutebenthique, I.e. posés sur le fond des plateaux épi-continentaux,les adultes devaient migrer verticalement. De telles formesétaient nombreuses au Crétacé supérieur, juste avant leurextinction et celle de nombreux autres groupes marins etterrestres (dont les fameux dinosaures).

Didymoceras nebrascenseCampanien - Colorado

Evolution et mode

de vie

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Qu’est-ce que le Crétacé

supérieur ?

Le Crétacé est la pér iode de la craie. C'estchronologiquement la troisième et dernièregrande période de l'ère secondaire, précédéepar le Trias et le Jurassique. Le Crétacé supérieurnaît, i l y a 96 millions d'années, avec l'étageCénomanien, caractérisé par une transgressionmarine de grande ampleur sur l'ensemble de laplanète et en part icul ier sur le terr i toi re quiconstitue aujourd'hui la France : 250 mètres audessus du niveau actuel ! Il s'éteint, il y a 65 millionsd'années, dans le crépuscule de la granderégression de l'étage Maastrichtien - baisse de 200mètres - conjuguée à d’éventuels événementsviolents à l'échelle du globe.

-4550 m.a.

-540 m.a.

-250 m.a.

-65 m.a.

-1,75 m.a.

-408 m.a.

Limite « K-T »

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Au début du Crétacé sup.

France d’après Pomerol, « Ere mésozoïque »

Monde d’après Scotese, 2000 « Paleomap project ». Noter ledébut d’ouverture de l’Océan Atlantique, de la séparationInde / Madagascar, la connexion Amérique du nord /Europe et Australie / Antarctique.

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Paléogéographie du

Crétacé supérieur

Noter l’ouverture de l’Océan Atlantique, la séparation Madagascar/Inde et la migration de cette dernière vers le nord, la connexionAmérique du nord/Europe et Australie/Antarctique et la localisationde l’impact de la météorite de Chicxulub.Le climat estglobalement plus chaud qu’aujourd’hui, même si unnet refroidissement se manifeste à l’approche de la fin du Crétacé.

France d’après Bilotte, 1999

France d’après Pomerol, 1975

Monde d’après Scotese, 2000 « Paleomap project »

Monde d’après Scotese, 2000 « Paleomap project »

Cénomanien

Extinction K/T

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A la fin du Crétacé

Monde d’après Scotese, 2000 « Paleomap project ». Noter lalocalisation de l’impact de la météorite de Chicxulub,l’ouverture de l’Océan Atlantique, la migration de l’Indevers le nord.

France d’après Bilotte, 1999

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Distributiondes ammonites au Crétacé supérieur

Distribution de différentes formesd’ammonites du Crétacé supérieur deFrance. Transposé de la distribution dansla mer intérieure américaine (Lebrun,1997)

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Affleurements et

ammonites du Crétacé supérieur de

France

Cénomanien àCampanien

CampanienMaastrichien

Maastrichtien

ConiacienSantonien

CénomanienTuronien

CénomanienTuronien

ConiacienSantonien

Cénomanien àSantonien

CénomanienTuronien

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Familles du Cénomanien

et du TuronienLa grande transgression du Cénomanien, maximale au Turonieninférieur, présente un pic de diversité des ammonites : grandevariété d’Acanthoceratidae accompagnés de Desmocerati-dae, Lyelliceratidae, Turrilitidae, Scaphitidae. A contrario, la findes niches écologiques affecte les taxons spécialisés antérieurs.

Acanthoceratidae Desmoceratidae Turrilitidae Scaphitidae

La mer turonienne régresse dès la partie moyenne de l’étage.Elle est d’abord dominée par les Vascoceratidae téthysiens puisdes Collignoniceratidae boréaux. Ils sont associés à de nomb-

Vascoceratidae Collignoniceratidae

reux Acanthoceratidae,Pseudotissotiidae, Des-moceratidae, les prem-iers Kossmaticeratinaeet quelques Pachydisci-dae et Coilopocerati-dae. Chez les hétéro-morphes apparaissentles Diplomoceratidae etNostoceratidae, encorerares en France. Parailleurs, les Turrilitidaeont disparu et lesHamitidae s’éteignent.

Acanthoceratidae

Pachydiscidae Pseudotissotiidae Nostoceratidae(fragment)

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Familles du Coniacien et du

Santonien

Au Coniacien, la mer remontede nouveau. Cependant, lesfaunes se différencient peu desturoniennes : derniers Acantho-ceratidae remplacés par lesCollignoniceratidae et Tissoti-idae. Les Desmoceratidae etPachydiscidae, souvent géants,sont toujours importants. Leshétéromorphes Diplomocerati-dae et Nostoceratidae s’étof-fent. Baculitidae et Scaphi-tidae sont toujours présents.

Tissotiidae

Placenticeratidae

Scaphitidae

Collignoniceratidae

Collignoniceratidae

tance biostratigraphi-que puisque l’espèce P.polyopsis caractérisepar for fa i t l’ensemblede cet étage. Les Des-moceratidae persistentsolidement. Les Scaphiti-dae, grande réussiteévolutive chez les hété-romorphes du Crétacésupérieur, commencentà se diversifier significa-tivement.

NostoceratidaeDesmoceratidae

Gaudryceratidae

Peu de changements au Santonien si ce n’est la f in desTissotiidae. En France, la famil le Placenticeratidae, toujourslimitée au seul genre Placenticeras, prend une relative impor-

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Familles du Campanien et

du MaastrichtienIl n’y a pas eu d’apparition de nouvelle famille depuis le Turo-nien, mais pas non plus de disparition depuis la fin du Coniacien.De plus, au Campanien, beaucoup de familles s’épanouissent.

C’est le cas de presque toutesles fami l les de Desmocerata-ceae (Kossmaticeratidae, Pa-chydiscidae) et d’hétéromor-phes (Diplomoceratidae, Nosto-ceratidae, Scaphitidae). Les Ac-anthocerataceae cuirassés semettent à décliner (derniers Col-lignoniceratidae) en faveur deformes lisses et très carénées(Sphenodiscidae).A la fin du Campanien, un évé-nement anoxique entraîne laKossmaticeratidae Pachydiscidae

SphenodiscidaeNostoceratidae

disparition de nombreuses familles et genres. Lytoceratina, Phyl-loceratina et Sphenodiscidae ne sont pas affectés, tandis queles Desmocerataceae résistent (Pachydiscidae notamment). Ades degrés divers, toutes les hétéromorphes persistent. Les Ba-culitidae ne sont pas atteints, les Scaphitidae conservent quel-ques genres. Les Diplomoceratidae et Nostoceratidae s’étiolent.Tous ces groupes perdureront pendant le Maastrichtien.

Scaphitidae Diplomoceratidae Pachydiscidae Baculitidae

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Evolution quantitative des

familles au Crétacé supérieur

…idae Cénomanien Turonien Coniacien Santonien Campanien MaastrichtienLytocerat...

Gaudrycerat...

Tetragonit...

Phyllocerat...

Binneyit...

Incertae sedis

Desmocerat...

Kossmaticerat...

Pachydisc...

Muniericerat...

Hoplit...

Engonocerat...

Placenticerat...

Schloenbachi...

Brancocerat...

Flicki...

Forbesicerat...

Lyellicerat...

Vascocerat...

Acanthocerat...

Collignonicerat.

Sphenodisc...

Coilopocerat...

Pseudotissoti...

Tissoti...

Labecerat...

Anisocerat...

Turrilit...

Hamit...

Baculit...

Diplomocerat...

Nostocerat...

Incertae sedis

Scaphit...

Lytocerataceae

Hoplitaceae

Phyllocerataceae

Acanthocerataceae

Haplocerataceae

Ancylocerataceae

Desmocerataceae

Turrilitaceae Scaphitaceae

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Diminution de la

diversité des ammonites

Si la fin du Crétacé n’avait pas vu subitement disparaître 75%des espèces vivantes, l’extinction des ammonites pourraits’expliquer par un phénomène étalé dans le temps. Mais sesmodalités restent un problème non résolu.

Céno

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Turo

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Sant

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Cam

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Maa

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E v o lu t io n d u n o m b r e d e g e nr e s d a ns c h a q u e su p e r - f a mill ea u C r é t a c é s u p é r i e u r

PhyllocerataceaeTetragonitaceaeLytocerataceaeScaphitaceaeTurrilitaceaeAncylocerataceaeAcanthocerataceaeHoplitaceaeDesmocerataceaeHaplocerataceae

Après un sursaut, c’est à lalimite Campanien-Maastrich-tien que le nombre de famil-les et de genres d’ammonitesdiminue significativement. Cen’est pas la première grandecrise de l’histoi re desAmmonoïdés, mais cette foisdisparaissent les espèces àcourte durée de vie,jusqu’alors animatr ices del’évolution des Ammonoïdés.

n i tes cuirassées , piètresnageuses, mais seule-ment des formes caré-nées et des hétéromor-phes, très stables et ca-pables de déplacementsverticaux. Rien n’indiqueenfin un déclin progressifde ces rescapés avantl’extinction KT, qui semblebrusque.

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-100 -94 -88 -82 -76 -70Millions d ' ann é es

E v o lu t io n d e la d i v e rs i t é d e s f o r m e s( d 'a près W ard , 1 9 9 6 )

Plan-spiralées bien carénéesPlan-spiralées lisses mal carénéesPlan-spiralées à forte ornementationHétéromorphes

Le processus de ce changement dénote des modificationsenvironnementales profondes, ainsi que dans la relation entreles ammonites et leurs prédateurs : on ne trouve plus d’ammo-

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L’extinction des

ammonitesMenuites terminus

Un nom évocateur…Maastrichtien - Pays basque

Parmi les disparus de la crise K/T, dinosaures, reptiles marins, 80%du plancton, rudistes, foraminifères et bélemnites sont aussi enbonne place. La pluralité des causes - graduelles oucatastrophiques - est invoquée. Mais leur lien n’est pas établi.Pour les ammonites, il pourrait y avoir eu un coup de grâce :

Vaste régression marine des 2 derniers millions d’années due àla reprise de l’activité tectonique et orogénique : disparition desmers épi-continentales, refroidissement des eaux (-5°C), climatplus continental, affaiblissement des faunes

…une rupture de la chaîne trophique du calcium attestée parla d iminut ion s ign i f icat ive des roches sédimentaires àprédominance calcique après le Crétacé : impact majeur surles organismes à fort squelette interne ou externe.

Volcanisme intense pendant 600.000 ans essentiellement centrédans la presqu’île du Deccan (Inde) produisant des pluiesacides et une baisse de la luminosité, mais aussi…

Impact météoritique violent dont témoignent un cratère de 250km, à Chicxulub (Mexique) et une couche anormalement richeen iridium partout à la limite K/T : obscurité planétaire de plusi-eurs mois, refroidissement, arrêt de la photosynthèse, disparitionde la chaîne alimentaire subordonnée, puis long effet de serre.

Hypothèse surprenante, mais séduisante d’un point de vuethéorique : variation quant ique de G, la « constante » degravitation universelle

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Remerciements et

bibliographieJe tiens à remercier les collectionneurs qui ont sympatiquement ajouté leurs ammonites auxmiennes pour cette exposition : Louis Rentien, Thierry Lenglet, Jérôme Plicot, Luc Barathieu,Alain Bonnet et Jean-Christophe Dudicourt.Je remercie également Christopher Scotese qui m'a autorisé à figurer ses "paleomaps" duCrétacé supérieur.Enfin, les ouvrages et sites suivants m'ont apporté de précieuses informations pour laréalisation des panneaux :Bilotte, Odin & Vrielynck, 1999, Geology and Late Cretaceous palaeogeography of thegeological site at Tercis les Bains (Landes, France) in Odin, 2001, The Campanian-Maastrichtian Stage Boundary, Elsevier editionsDe Grossouvre, 1894, Recherches sur la Craie Supérieure, Éditions Imprimerie NationaleKuchler & Odin, 2000, Upper Campanian ammonites (Nostoceratidae, Diplomoceratidae)from Tercis les Bains (Landes, France) in Odin, 2001, The Campanian-Maastrichtian StageBoundary, Elsevier editionsFischer, 1980, Fossiles de France, Éditions MassonKennedy, Cooper & Wright, 1979, On Ammonites galliennei d'Orbigny, 1850 in Bull. Geol. Inst.Univ. Uppsala, N. S. 8Lebrun, 1997, Ammonites 2, Éditions CEDIMPomerol, 1975, Stratigraphie et Paléogéographie - Ère mésozoïque, Éditions DoinThomel, 1980, Ammonites, Éditions SerreTournepiche, 1998, Géologie de la Charente, Édition du GERMAWard, 1996, L'extinction des ammonites in s1996, Les fossiles, témoins de l'évolution,Bibliothèque Pour la ScienceWright, Callomon & Howarth, 1996, Treatise on Invertebrate Paleontology - Part L Mollusca 4Revised - Volume 4: Cretaceous Ammonoidea, Éditions The Geological Society of AmericaConcours d'admission "Mines Ponts", 2000 L'extinction des dinosaures, premier problème,seconde épreuve de physiquewww.fossile.org - Ammonites du Turonien de la région typewww.multimania.com/ammonite - Les ammonites du Crétacé de Frédéric Diebold - sujets surLa Craie de Villedieu en Touraine, le Crétacé supérieur d'Aquitaine du nord, etc.www.scotese.com - The Paleomap Projectwww.mnhn.fr/mnhn/geo/mesozoique.html - L'Europe à l'ère secondaireperso.infonie.fr/rocbo/clio/monde/ere/cretace_sup.htm - Histoire du Monde, Crétacésupérieurperso.wanadoo.fr/biomaitrise/paleonto/pal3.htm - Les grandes crises biologiquesperso.wanadoo.fr/biomaitrise/planeto/planeto1.htm - Les météoriteswww.multimania.com/mad8/geol/paleo26.htm - Les roches, témoins du passéwww.ifrance.com/dinosaurs/quatrelextinctiondemassealalimitekt.htm - L'extinction de masseà la limite KT, perturbation de la chaîne trophique du calciumfrederic.malmartel.free.fr/Fin_des_dinosaures/dinosaures1.htm - L'extinction des dinosaures,l'hypothèse gravitationnelle