Que sont les fossiles et comment se forment-ils?

Les fossiles sont de précieux cadeaux du passé géologique: signes et vestiges d'anciens êtres vivants préservés la croûte terrestre. Le mot a une origine latine, de fossilis ce qui signifie «déterré», et cela reste l'attribut clé de ce que nous appelons fossiles. La plupart des gens, lorsqu'ils pensent à des fossiles, à des squelettes d'animaux ou à des feuilles et du bois de plantes, se sont tous transformés en pierre. Mais les géologues ont une vision plus compliquée.

Les fossiles peuvent inclure vestiges antiques, les corps réels de la vie ancienne. Ceux-ci peuvent se produire gelés dans les glaciers ou le pergélisol polaire. Ils peuvent être des restes secs et momifiés trouvés dans des grottes et des lits de sel. Ils peuvent être conservés au cours du temps géologique à l'intérieur de galets d'ambre. Et ils peuvent être scellés dans des lits d'argile denses. Ils sont le fossile idéal, presque inchangé par rapport à leur époque de vie. Mais ils sont très rares.

Les fossiles corporels ou les organismes minéralisés - les os de dinosaures et le bois pétrifié et tout le reste comme eux - sont le type de fossile le plus connu. Ceux-ci peuvent inclure même des microbes et des grains de pollen (microfossiles, par opposition aux macrofossiles) lorsque les conditions sont réunies. Ils constituent la plupart des Galerie d'images fossiles. Les fossiles corporels sont communs dans de nombreux endroits, mais sur la Terre, dans leur ensemble, ils sont assez rares.

Les traces, les nids, les terriers et les excréments des êtres vivants anciens sont une autre catégorie appelée fossiles traces ou ichnofossiles. Ils sont exceptionnellement rares, mais les traces de fossiles ont une valeur spéciale car elles sont des restes d'un organisme. comportement.

Enfin, il existe des fossiles chimiques ou des chimio-fossiles, des restes qui sont constitués de simples composés organiques ou de protéines trouvés dans un corps de roche. La plupart des livres l'ignorent, mais le pétrole et charbon, aussi connu sous le nom combustibles fossiles, sont des exemples très vastes et répandus de chimio-fossiles. Les fossiles chimiques sont également importants dans la recherche scientifique sur les roches sédimentaires bien préservées. Par exemple, les composés cireux trouvés sur les feuilles modernes ont été détectés dans les roches anciennes, aidant à montrer quand ces organismes ont évolué.

Si les fossiles sont des objets déterrés, ils doivent commencer par tout ce qui peut être enterré. Si vous regardez autour de vous, cependant, très peu de choses enterrées dureront. Le sol est un mélange vivant et actif dans lequel les plantes et les animaux morts sont décomposés et recyclés. Pour échapper à cette vague de pannes, la créature doit être enterrée et éloignée de tout oxygène, peu de temps après sa mort.

Quand les géologues disent "bientôt", cela peut signifier des années. Les pièces dures telles que les os, les coquilles et le bois sont ce qui se transforme en fossiles la grande majorité du temps. Mais même ils ont besoin de circonstances exceptionnelles pour être préservés. Habituellement, ils doivent être rapidement enfouis dans de l'argile ou un autre sédiment fin. La conservation de la peau et d'autres parties molles nécessite des conditions encore plus rares, telles qu'un changement soudain de la chimie de l'eau ou une décomposition par des bactéries minéralisantes.

Malgré tout cela, des fossiles étonnants ont été trouvés: des ammonoïdes vieux de 100 millions d'années avec leur nacre de nacre feuilles intactes des roches du Miocène montrant leurs couleurs d'automne, méduses cambriennes, embryons à deux cellules d'un demi-milliard il y a des années. Il y a une poignée d'endroits exceptionnels où la Terre a été assez douce pour préserver ces choses en abondance; ils sont appelés lagerstätten.

Une fois enterrés, les restes organiques entrent dans un processus long et complexe par lequel leur substance se transforme en forme fossile. L'étude de ce processus est appelée taphonomie. Elle recoupe l’étude de diagenèse, l'ensemble des processus qui transforment les sédiments en roche.

Certains fossiles sont conservés sous forme de films de carbone sous la chaleur et la pression de l'enfouissement profond. À grande échelle, c'est ce qui crée les lits de charbon.

De nombreux fossiles, en particulier les coquillages dans les jeunes roches, subissent une certaine recristallisation dans les eaux souterraines. Dans d'autres, leur substance est dissoute, laissant un espace ouvert (un moule) qui est rempli de minéraux de leur environnement ou de fluides souterrains (formant un plâtre).

La véritable pétrification (ou pétrifaction) se produit lorsque la substance d'origine du fossile est doucement et complètement remplacée par un autre minéral. Le résultat peut être réaliste ou, si le remplacement est en agate ou opale, spectaculaire.

Même après leur conservation au cours du temps géologique, les fossiles peuvent être difficiles à extraire du sol. Les processus naturels les détruisent, principalement la chaleur et la pression de la métamorphose. Ils peuvent également disparaître lorsque leur roche hôte recristallise pendant les conditions plus douces de diagenèse. Et la fracturation et le plissement qui affectent de nombreuses roches sédimentaires peuvent anéantir une grande partie des fossiles qu'ils peuvent contenir.

Les fossiles sont exposés par l'érosion des roches qui les retiennent. Mais pendant des milliers d'années, il faudra peut-être dévoiler un squelette fossile d'un bout à l'autre, la première partie à émerger s'effondrant dans le sable. La rareté des spécimens complets explique pourquoi la récupération d'un gros fossile comme Tyrannosaurus rex peut faire les gros titres.

Au-delà de la chance qu'il faut pour découvrir un fossile au bon stade, de grandes compétences et de la pratique sont nécessaires. Des outils allant des marteaux pneumatiques aux pics dentaires sont utilisés pour retirer la matrice pierreuse des précieux morceaux de matière fossilisée qui rendent tout le travail de déballage des fossiles utile.