PERMINÉRALISATION DES FOSSILES: EN QUOI CONSISTE-T-ELLE ET PROCESSUS - LA BIOLOGIE - 2025

La perminéralisation est l'un des mécanismes de fossilisation, c'est-à-dire la formation de fossiles. De plus, il existe d'autres mécanismes de fossilisation: carbonisation, moulages, remplacement et cristallisation.

Les fossiles sont les restes corporels d'êtres qui ont existé dans le passé, en plus d'un ensemble de leurs activités au cours de leur existence: empreintes de pas ou traces, terriers, œufs, excréments, etc. On les trouve généralement faisant partie de roches sédimentaires et à l'état pétrifié.

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Les fossiles peuvent être constitués de parties dures - os, dents, coraux, coquillages - ou parties molles - feuilles, tiges, graines, muscles, plumes d'oiseaux, peaux, etc.-. Cependant, il existe une classification d'entre eux: empreinte fossile, ichnofossiles, moulages, momification et inclusion.

Dans l'empreinte fossile, l'organisme se décompose sur une surface d'argile ou de limon, laissant son empreinte ou son empreinte. Les ichnofossiles montrent les traces laissées par les animaux lorsqu'ils se déplacent sur une surface molle. Cette surface durcit pour former des roches sédimentaires.

Dans les moisissures, les organismes en décomposition sont recouverts par le sol. Plus tard, l'organisme se dégrade, laissant une moisissure dans la roche sédimentaire qui le contient. Enfin, lors de la momification et de l'inclusion, la matière organique ne se décompose pas complètement, mais conserve nombre de ses caractéristiques.

Qu'est-ce que la perminéralisation?

La perminéralisation se produit lorsqu'un organisme en décomposition est recouvert de boue. Là, les organismes entrent en contact avec des eaux souterraines riches en minéraux.

Par la suite, les minéraux se déposent sur les surfaces, cavités ou pores des os, coquilles, etc., imprégnant ces structures.

Ce processus préserve les structures dures des fossiles et dans certains cas les structures molles, évitant leur déformation. Dans ce processus, les fossiles acquièrent plus de consistance et de poids. De plus, les fossiles subissent un changement de couleur, car ils prennent la couleur des minéraux.

Parfois, la substance minérale présente dans les organismes en décomposition est remplacée par d'autres minéraux, les plus courants étant la calcite, la pyrite et la silice. Ce dernier minéral est celui qui joue un rôle important.

Il peut arriver que la matière organique soit remplacée, partiellement ou totalement, par des minéraux. La matière organique qui reste est noyée dans une matrice minérale.

Chez les dinosaures

Les minéraux forment une moisissure cristallisée sur les parois poreuses des coquilles, des os ou des légumes. Cela peut maintenir la forme des feuilles d'une plante et les préserver au fil du temps. La même chose se produit avec les os de dinosaures, qui, grâce à la perminéralisation, peuvent préserver leur structure cellulaire.

Lorsque les dinosaures meurent, ils peuvent subir un processus de déshydratation, ne laissant que leur revêtement extérieur, connu sous le nom de cuir. Cela se produit au cours d'un processus appelé momification. Enfin, il se produit une perminéralisation qui préserve la structure susmentionnée.

Les organismes peuvent se décomposer complètement en laissant un espace vide. Par la suite, il y a un dépôt minéral qui préserve la forme externe de l'organisme décomposé.

Processus

Lors de la perminéralisation, il y a un dépôt de minéraux à l'intérieur de la cellule d'organismes en décomposition. L'eau chargée de minéraux pénètre dans les pores des tissus organiques, y déposant les minéraux sous forme de cristaux.

Le processus continue d'atteindre la lumière cellulaire, laissant la paroi cellulaire dans sa forme originale recouverte de cristaux, formés par le dépôt de minéraux de l'eau.

Les minéraux silice, calcite et pyrite sont fréquemment impliqués dans la fossilisation médiée par la perminéralisation.

Silicification

De l'eau contenant de la silice pénètre dans les cellules d'un organisme en décomposition, qui subit une déshydratation. Cela génère la formation de cristaux d'opale qui créent un moule à l'intérieur du corps.

Parmi les fossiles de silice, ceux de foraminifères, d'échinides, d'ammonites, de brachiopodes, de gastéropodes, de bactéries et d'algues sont fréquents. Il convient également de mentionner les jaspers xyloïdes issus de la fossilisation de troncs et de branches d'arbres.

La silicification permet la connaissance de l'environnement dans lequel les fossiles se sont formés.

Carbonatation

C'est un procédé qui consiste à éliminer la matière organique pétrifiée par le carbonate de calcium, plus précisément sous forme de calcite minérale. C'est en fait celui que l'on retrouve le plus dans les roches sédimentaires.

Les coraux ont une fossilisation rapide et une conservation presque totale des détails. De plus, de nombreux fossiles de mollusques ont leurs coquilles formées de carbonate de calcium sous forme d'aragonite. Celui-ci se transforme ensuite en calcite, la forme la plus stable de carbonate de calcium.

La fossilisation des plantes et de leurs tissus implique la formation de soi-disant boules de carbone. Il s'agit d'une perminéralisation calcaire de la tourbe par les carbonates de calcium et de magnésium.

Ils sont produits lorsque le carbonate pénètre dans les cellules d'un organisme. Les boules de charbon produisent des informations sur les plantes de la période du Carbonifère supérieur.

Pyritisation

Cette forme de perminéralisation se produit lorsque la matière organique se décompose dans un environnement pauvre en oxygène, ce qui produit de l'acide sulfurique qui réagit avec les sels de fer dans les eaux marines pour produire des sulfures de fer (pyrite et marquisite).

Les sulfures de fer peuvent déplacer le matériau de la coquille carbonate lorsqu'il y a une faible saturation en carbonate dans l'eau environnante.

Lorsque la pyrite reste inchangée, les fossiles ont un aspect métallique, mais la pyrite, et en particulier la marquisite, peut s'oxyder et être détruite en présence de l'atmosphère.

Les plantes peuvent subir une pyritisation dans un sol argileux, mais à un degré moindre que dans l'eau de mer.

Exemples de perminéralisation

Source: Pixabay

-Fossiles de dinosaures comprenant des os, des dents, des empreintes de pas, des œufs, des peaux et des queues.

-Fossiles de l'ammonite un mollusque qui avait à l'origine une coquille d'aragonite, une forme originale de carbonate de calcium, remplacé par de la pyrite. Il existait à l'époque mésozoïque.

-Le Parc National de Petrified Forest en Arizona (Etats-Unis), produit de la silicification.

-À White Cliffs, en Australie, des squelettes entiers d'animaux ont été perminéralisés avec de l'opale, un silicate.

-Fossile de Devonochites sp., Brachiopode du Dévonien perminéralisé avec de la calcite et à l'extérieur avec de la pyrite.

Références

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2. Mireia Querol Rovira. (25 janvier 2016). Connaître les fossiles et leur âge. Tiré de: allyouneedisbiology.wordpress.com
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6. Casal, Gabriel A., Nillni, Adriana M., Valle, Mauro N., González Svoboda, Ezequiel et Tiedemann, Celina. (2017). La perminéralisation des restes de dinosaures est préservée dans les dépôts de débordement de la Formation de Bajo Barreal (Crétacé supérieur), Patagonie centrale, Argentine. Journal mexicain des sciences géologiques, 34 (1), 12-24. Récupéré de: scielo.org.mx