LA FOSSILISATION DES OEUFS DE DINOSAURES
LA CONDUCTANCE DES COQUILLES D'OEUFS
L'ATTRIBUTION TAXONOMIQUE DES OEUFS
LES OEUFS ET L'EXTINCTION DES DINOSAURES
LES AUTRES GISEMENTS EUROPEENS
FOSSILES ET FOSSILISATION GENERALITES
LES TECHNIQUES D'EXTRACTION ET DE TRAITEMENT DES OSSEMENTS ET DES
OEUFS DE REPTILES FOSSILES .
Extraction d'un humérus de dinosaurien sauropode ( Titanosaurus sp. ) dans le Rognacien ( Maastrichtien continental ) des environs de Castigno ( Hérault ). Le fossile , particulièrement fragile , est soigneusement dégagé de sa gangue. Un agent consolidant ( Rhodopas ) est appliqué sur la surface de l'os au fur et à mesure de son dégagement.
" Supposer que la fouille , une des choses qui exige le plus large savoir , puisse être menée à bien par des gens qui ignorent tout ou presque de ses exigences, est une fatuité qui a conduit et conduit encore aux plus lamentables désastres " ( Sir Flinders Petrie , 1904 ) .
Le traitement des spécimens sur le terrain
Les conditions physiques de conservation des ossements et des oeufs fossiles varient
en relation avec la nature des niveaux sédimentaires qui les contiennent , ainsi qu'en
fonction de leur composition chimique et de leur structure minérale.Certains sont solides
et peuvent être collectés et extraits de leur matrice sans traitement préalable ,
d'autres sont friables et doivent être consolidés avant toute manipulation.Le
dégagement d'un ossement ou d'un oeuf fossilisé est une affaire extrêmement complexe ,
requéranr de la part du chercheur le respect absolu de certaines règles : " Il faut
laisser les vestiges en place aussi longtemps que possible , ne jamais se presser et
conserver son calme ; le moment le plus dangereux est celui d'une vraie grande
découverte, l'exaltation risque de devenir telle que le fouilleur oublie la moitié des
consignes , pousse des exclamations admiratives et s'aperçoit trop tard que sa
documentation est incomplète . Il est vraiment grand s'il a la courage de s'asseoir ,
d'allumer une cigarette pour réfléchir " ( A. Leroi-Gourhan ).
Le processus de consolidation des spécimens consiste à introduire une solution adhésive
dans un solvant approprié et le tout dans les pores et les fissures du fossile. Quand le
solvant s'est évaporé , les différents fragments du fossile demeurent fixés entre eux
par le composant solide de la solution. Pour être efficace la solution doit pénétrer
profondément et déposer autant d'adhésif que possible à l'intérieur du spécimen. La
porosité et les propriétés d'absorption varient d'un fossile à un autre et la forme
optimum d'une solution consolidante sera celle ayant la plus haute viscosité et assurant
la plus forte pénétration. Le nombre d'applications d'un consolidant nécessaire
pour assurer la solidité d'un fossile varie d'un spécimen à un autre , mais dans
tous les cas il est indispensable que le spécimen soit parfaitement sec avant chaqe
application.
Extraction d'un " nid " de Dinosaure dans le Rognacien inférieur ( Maastrichtien supérieur ) du gisement de La Colline des Chapeliers ( La Cairanne , Rousset-sur-Arc , Bouches-du-Rhône , France ).
La pratique de la consolidation et de la réparation des fossiles a maintenant plus d'un
siècle et de nombreuses substances , autrefois utilisées , ne sont plus considérées
comme efficaces et leur usage a été abandonné. C'est le cas du Shellac , une substance
résineuse produite par un insecte ( Coccus lacca ) et dont la solution dans
l'alcool méthylé a été d'un usage universel comme consolidant . Cette substance était
aussi utlisée comme un adhésif. Dans les collections des Muséums d'Histoire Naturelle
français datant du début du XXe siècle , il est facile de reconnaître les fossiles
consolidés ou réparés avec ce produit à leur couleur brun-rouge et à leur odeur de
cire trés caractéristique qui s'en dégage lorsqu'on applique un fer chaud sur le
spécimen. Les cires , et en particulier , la paraffine , ont été fréquemment
utilisées , plus comme adhésifs que comme consolidants. Il en est de même du nitrate de
cellulose .Cette substance , sous la forme d'un celluloid , fut largement utilisée pour
ses propriétés adhésives jusqu'en 1940 et une solution légère mélangeant acétone et
acétate d'amyl fut utilisée comme consolidant .
Les agents consolidants et adhésifs modernes sont habituellement des plastiques dissous
dans des solvants divers ou des émulsions aqueuses.
- Le butyral de polyvynil : c ' est l'une des meilleures résines jouant à la fois le
rôle de consolidant et d'adhésif . Sous l'appellation Butvar B 98 et dissoute dans
l'alcool isopropylé , elle forme un excellent consolidant alors que le Butvar B
76, le seul à pouvoir être dissous dans l'acétone , forme un adhésif puissant . A ce
groupe se ratache ausi le butyral M 150, résine incolore soluble dans l'acétone ou dans
l'alcool diacétone.
- L'acétate de polyvynil : Pour la consolidation il doit être utilisé en solution dans
le toluène ou dans l'alcool méthylé industriel. Le seul inconvénient à son usage est
qu'il confère aux spécimens traités un vernis marqué qui peut être atténué si le
spécimen est mis à sécher lentement dans une atmosphère à base du solvant utilisé
pour la dissolution de ce plastique .
- Le polybutylméthacrylate : en solution dans le toluène il est appellé Bédacryl 122 X
dans les pays anglo-saxons . C'est un agent consolidant et protecteur , surtout utilisé
dans la conservation des fossiles pyriteux. Sous l'appellation de Vinalak 5909 ou 5911 et
dilué dans le méthyléthylkétone, il peut être utilisé dans les opérations de
dégagement des fossiles à l'acide.Ces plastiques résistent en effet à une longue
immersion dans l'acide acétique ou l'acide formique dilué .
- L'alcool polyvinyl : sa caractéristique principale est de n'être soluble dans
pratiquement rien à part l'eau et d'être trés résistant à tous les solvants
organiques. En solution visqueuse il peut être utlisé comme adhésif.
- Le nylon soluble : il a d'abord été utilisé en archéologie dans les années 1950. Il
a le grand avantage de former un film quasi-invisible sur l'objet . Bien qu'il ne soit pas
soluble dans l'eau , il est perméable à l'eau. Le plastique est utilisé en solution à
5 % dans un mélange d'eau et d'alcool méthylé industriel. Le meilleur solvant pour cet
agent est le méthanol.
-Les résines Epoxy : ce sont d'excellents adhésifs , mais elles présentent
l'inconvénient majeur de ne pouvoir être enlevées que trés difficilement et de
décolorer les spécimens. Le plus grand avantage de cet agent est sa résistance .Le
problème de la décloration peut être résolu avec de l'Araldite MY 790 et le
durçisseur HY 922 .
Parmi les autres agents consolidants et adhésifs , il faut citer le monomère
Alpha-Cryanocrylate qui polymérise presque immédiatement à l'air et qui est soluble
dans l'acétone.
L'introduction de ces solutions consolidantes peut se faire par plusieurs moyens . Le plus
clasique demeure l'usage du pinceau.On peut aussi utiliser une pipette pour les spécimens
de petites dimensions. L'agent chimique peut également être réparti en aérosol. C'est
une technique qui peut se révéler trés efficace pour les spécimens friables ou
pulvérulents. Mais le meilleur moyen de consolidation demeure l'immersion totale du
spécimen dans une solution ou dans une émulsion. Cette technique n'est évidemment
applicable qu'aux pièces solides et en parfait état de conservation.
Le fossile est presque entièrement dégagé. L'ensemble de sa surface a été recouverte d'un agent consolidant ( Rognacien ( Maastrichtien continental ) des environs de Castigno ( Hérault ) ).
Collecte des spécimens
La localisation géographique et la position stratigraphique exactes du
spécimen doivent être connues et notées avec précision. Pour cette raison les pièces
les plus importantes d'un équipement de terrain sont un carnet et un crayon. Un
décamètre , une boussole avec clinomètre , une carte géographique ( 1 25 000 e ) et /
ou géologique ( 1 50 000 e ) sont souhaitables surtout si la collecte se fait le long
d'affleurements verticaux.
Les outils varient en fonction de la nature du sédiment rencontré et dépendent ausi du
choix personnel du chercheur. Dans les opérations de dégagement des fossiles les outils
les plus variés peuvent être utilisé depuis, de petites spatules à usage
dentaire jusqu'aux pioches et barres à mine.
On aura recours, toutes les fois que cela s'avère possible , à la méthode utilisée en archéologie préhistorique , ans la quelle le gisement est découpée par un quadrillage de fils horizontaux à angles droits et de fils à plomb , un tel système permettant de donner pour chaque pièce des coordonnées cartésiennes exactes.A l'intérieur du carroyage ainsi formé , chaque pièce sera marquée à l'encre de Chine ou à la gouache , l'inscription devant comporter le lieu , la position , c'est à dire l'énoncé des coordonnées en plan fournies par le carroyage , et , si nécessaire , l'indication de la hauteur ( ce dernier facteur nécessaire en archéologie préhistorique afin de mieux identifier la succession des sols d'occupation , ne présente pas une grande utilité en Paléontologie ).Ce système permet non seulement de positionner chaque pièce osseuse avec le maximum de précision , mais aussi de lever des lieux de fouilles un plan trés précis ( une échelle commode : un 1 / 10e pa exemple ). Il ne doit en aucun cas s'agir d'une représentation schématique , mais d'une représentation réelle des objets en place .Cette opération terminée on procédera à la photographie du , ou des , fossile ( s ).Cette dernière opération est indispensable : " Seul l'objectif est capable d'enregistrer ce que l'on risque d'oublier de voir " ( A. Leroi-Gourhan ). On prendra en premier lieu une vue générale du site en montage panoramique ( à éviter les grands ensembles sur un seul cliché qui se déforment rapidement ) , puis ue série de photographies permettant l'examen stéréoscopique , c'est-à-dire en faisant en sorte que les vues soient partiellement recouvrantes .
L'outil de base est évidemment le marteau. Il figure pour cette raison sur les armes de
divers congrès et associations géologiques dans le Monde. En terrain dur il faut adopter
un marteau à frappe de section carrée d'un côté et pointue de l'autre. En terrain
meuble ou non consolidé , le bord tranchant ou panne , formant piochon , est préférable
à la pointe.
Extraction d'un ilion de Dinosaure sauropode ( Titanosaurus sp. ? ) dans les grés sableux des environs de Pourcieux ( Var , extrémité orientale du bassin d'Aix-en-Provence ) ( Rognacien inférieur , Maastrichtien supérieur ) . Le fossile est quasi-entièrement dégagé . Sa surface a été recouverte d'un agent consolidant ( Rhodopas ). La base du bloc de grès portant le fossile est soigneusement excavée .
Dans les roches dures telles que les grès , on peut utiliser des burins de diverses
formes qui s'introduisent facilement dans les fissures de la roche . Il faut cependant
éviter de les utiliser comme leviers car ils peuvent se tordre ou se briser facilement.
Ce type de travail doit plutôt être effectué à la barre à mine. Une masse peut être
utilisée avec profit pour débiter de gros blocs.
Les fossiles sont quelquefois craquelés et friables et doivent être soigneusement
consolidés avant toute tentative d'extraction . Il est donc indispensable d'emporter sur
le terrain les gants consolidants et / ou adhésifs permettant un premier
traitement des spécimens in situ. Il est aussi utile de disposer d'un choix varié de
petits pinceaux pour l'application des produits ainsi que pour un premier nettoyage des
spécimens avant traitement .
Une consolidation des spécimens sur le terrain est souvent nécessaire .Si le spécimen
est sec il n'y a pas de problème et l'un des agents plastiques précédemment cités peut
être utilisé .Une application immédiate sur les parties du spécimen visibles
avant dégagement est souhaitable. La consolidation des spécimens trés humides soulève
un problème difficile. Si l'humidité est localisée au seul niveau fossilifère ou si
elle résulte de conditions météorologiques passagères , la meilleure solution consiste
à transporter le spécimen avec sa matrice dans un lieu abrité où il pourra être
traité .Si la première solution s'avère impossible on peut recouvrir le fossile avec
une bâche ou une feuille d'aluminium jusqu'à ce qu'il soit complètement sec et que l'on
puisse le traiter avec des agents consolidants.
Des sachets en plastique , ainsi que des boites en plastique de petites ou de moyennes
dimensions , acompagnés d'un jeu d'étiquettes adhésives permettront de préserver les
fragments détachés de moindres dimensions.
Des lunettes de protection analogues à celles utilisées dans l'Industrie préserveront
le collecteur des éclats de roche produits par le choc des marteaux et qui peuvent
se réveler dangereux pour les yeux.
Un emballage soigneux des spécimens collectés est indispensable .Il peut se faire dans
du papier journal pour les spécimens de grandes dimensions ou dans du tissu ou du coton
pour les spécimens les plus délicats.
Quand le chercheur se trouve devant une acumulation d'ossements en connexion ou non , il
importe avant tout de déterminer précisément les limites du groupement fossilifère par
de petits sondages destinés à circonscrire la future zone de fouilles avec la plus
grande précision. Le travail consiste alors à extraire un volume de matrice suffisament
important pour permettre un transport des ossements à l'abri de tout choc. Pour
être certain que le ( ou les ) bloc (s ) ainsi délimité ( s ) contienne ( nt )
tous les ossements , leur délimitation s'opérera en profondeur et en extension au delà
du seuil supposé d'extension véritable du fossile.
Une fois le fossile soigneusement dégagé et excavé , la pièce est entourée de bandages de plâtre . La surface de l'os a été , au préalable recouverte de papier journal . Les bandes plâtrées ensserent le fossile. Des tiges métalliques sont appliquées et fixées sur la gangue de plâtre afin d'en renforcer la cohésion et la solidité ( Rognacien ( Maastrichtien continental ) des environs de Castigno ( Hérault ) .
Lorsque les blocs fossilifères ont été soigneusement délimités et excavés ,
l'usage le plus courant est de les entourer de bandages de plâtre . Il faut éviter
d'appliquer ceux-ci directement sur les spécimens car la capacité d'adhérence du
plâtre peut occasionner d'irrémédiables dégâts au fossile lors de la phase de
dégement en laboratoire. Les parties du bloc où les ossements affleurent seront
soigneusement recouvertes de papier journal après que les parties visibles des pièces
osseuses aient été consolidées .La meilleure solution , ou du moins celle qui ne
réclame que peu de manipulations , consiste à se servir de bandes plâtrées identiques
à celles utilisées en milieu médical et commercialisées en pharmacie. Elles doivent de
dimensions suffisantes ( longueur et largeur ) pour enserrer solidement le
bloc ( largeur comprise entre 7 et 15 centimètres ).Si on ne dispose pas de bandes
plâtrées on peut utiliser de la toile de jute découpée au préalable en bandes ( 150 x
15 cm ) et laissées à tremper dans du plâtre durant quelques minutes.
Les bandages doivent entourer la totalité du bloc et l'opération doit être répétée
au fur et à mesure du dégagement et jusqu'à ce que le bloc soit entièrement recouvert.
Au cours de cette phase de dégagement et afin d'assurer une meilleure manutention du bloc
, des baguettes de bois ou des tiges d'acier peuvent être fixées le long de ce dernier
et englobées dans les bandes platrées afin de renforcer la cohésion de l'ensemble. Deux
d'entre elles , en bois de préférence et de longueur plus importante , peuvent être
utilisées pour la manutention et le transport du bloc.
Un radius de Dinosaurien ornithopode ( Rhabdodon ? ) en cours d ' extraction dans le Rognacien ( Maastrichtien continental ) des environs de Castigno ( Hérault )
La dernière phase d'extraction consiste à libérer le bloc , enserré dans une gangue de
plâtre , de son attache au substrat sédimentaire. Pour cela on introduira à la base du
bloc un ou plusieurs ciseaux plats afin de le détacher. Le bloc doit ensuite être
retourné avec précaution.C'est une phase délicate qui ne doit être entreprise que
lorsque la gangue de plâtre est complètement sèche. La face inférieure du bloc est
alors , à son tour , enserrée de bandes plâtrées.
La collecte d'ossements dans des niveaux sédimentaires , tels que des marnes ou des
sables , est plus facile car les ossements peuvent souvent être dégagés et
consolidés séparément. Les outils requis sont alors des couteaux , des spatules et
autres outils analogues à ceux utilisés par la chirurgie dentaire.La meilleure solution
est de procéder à un dégagement des osseents en numérotant et photographiant
chaque pièce in situ. Un plan montrant la position des divers éléments osseux
sera dressé. Après consolidation les os seront dégagés et plâtrés selon la technique
décrite précédement.Le sol autour de chaque spécimen est creusé de manière à
aménager un piedestal enserrant la base de chaque pièce. Ce piedestal sera à son tour
supprimé après que l'os ait été consolidé et plâtré.
La collecte des spécimens n'est généralement qu'une première étape dans la
préparation et l'étude des pièces , aussi l'efficacité et la maîtrise des opérations
de dégagement conditionnent la préparation ultérieure de la pièce. C'est ainsi qu'il
faut éviter de recouvrir les pièces d'une épaisseur trop importante de bandes
plâtrées car l'ouverture de la gangue de plâtre peut s'avérer trés difficile et
faire subir au fossile des dommages graves.
Avant , pendant et après les travaux d'extraction la rédaction de notes manuscrites
détaillées se rapportant aux données livrées par la fouille ( nature du sédiment ,
orientation du ( ou des ) fossile(s) , etc.. ) est indispensable . Une partie notable de
l'information relative au fossile est livrée par la fouille et disparaît avec elle .
Dégagement et traitement des spécimens au laboratoire
L'enlèvement de la matrice enserrant les fossiles peut se faire par des procédés
mécaniques ou chimiques.
L'outil traditionnel demeure le petit marteau de sculpteur accompagné de burins de
petites dimensions permettant un travail de précision. Durant cette phase le spécimen
doit être solidement installé .Un déplacement , même léger , peut avoir de graves
conséquences pour le fossile .Il est donc préférable de placer le bloc , avant
dégagement , sur des sacs remplis de sable ou de sciure de bois qui amortiront les chocs.
Le travail doit toujours débuter par la portion du bloc qui , sur le terrain ,
présentait les vestigs osseux les plus importants et les plus visibles. Le dégagement
des pièces doit s'effectuer lentement sus un éclairage puissant et s'accompagner d'une
consolidation fréquente des paties du fossile exposées , surout quand celles-ci montrent
des signes de faiblesses sous l'effet des ondes de choc .
Le dégagement au marteau et au ciseau de surfaces arrondies telles que des crânes
ou de surfaces allongées telles que des os des membres est choise relativement aisée. Il
n'en est pas de même du dégagement d'une machoîre. L'usage du marteau doit alors céder
la place à celui de pointes ou de grattoirs en acier permettant de suivre avec une
extrême précision les dessins des pics dentaires.
Des outils modernes permettent un dégagement plus rapide et plus sûr de la matrice. Les
machines dentaires ( " fraises " ) sont particulièrement efficaces. Les têtes
de ces appareils , généralement amovibles et interchangeables , sont de deux types :
rotatives ou perçantes . Des scies circulaires diamantées , des disques abrasifs ou des
brosses métalliques peuvent s'y adapter. Les pointes perçantes ou les disques coupants
permettent d'enlever la matrice entourant le fossile jusqu'à ce que celui-ci soit
suffisament proche pour qu'un dégagement par percussion soit aisé.
D'autres appareillages plus spécifiques peuvent être utilisés , mais ils sont , souvent
de par leur prix de revient , hors de la bourse d'un amateur. C'est par exemple le cas des
cuves de lavage par ultrasons dont la taille peut varier de 15 cm2 à 1 ou 2 m2 et qui
peuvent se révéler trés efficaces pour nettoyer de petits fossiles et les débarasser
de résidus encroûtants.
Des méthodes chimiques peuvent être utilisées dans la préparation des ossements
fossiles. La plus répandue utilise l'acide acétique . L'acide acétique dilué dissout
les carbonates de la matrice mais n'attaque pas l'apatite , constituant principal des
ossements fossiles. Une dilution de l'acide dans l'eau à 33 % doit être utilisée , bien
qu'une concentration à 10 - 15 % peut se révéler plus efficace dans certains cas.Cette
méthode est à utlisr avec la plus grande prudence et après essais préalables
sur de petits spécimens osseux de nature et de provenance identiques au spécimen
en cours de dégagement.
L'acide formique peut aussi être utilisé avec les mêmes précautions. Un mélange acide
acétique / acide formique peut détruire ou endommager irrémédiablement un os , aussi
il est indispensable de laver soigneusement une pièce entre deux traitements à l'aide
d'acides différents.
L'usage de ces produits est dangereux pour l'utilisateur car il peut occasionner des
brûlures de la peau ou des irritations durables des yeux. Aussi leur manipulation doit
-elle se faire avec des gants , sous une hotte ventilée ou dans un local suffisament
aéré.
D'autres acides peuvent aussi être utilisés , ainsi Howle ( 1974 ) utilise une solution
de 5 % d'acide thioglycollique et de 9 % d'orthophosphate de calcium dans de l'eau
pur dégager des crânes de poissons fossiles de leur gangue faite d'hématite. Les ions
de fer de l'hématite sont convertis en sels ferreux solubles. On peut aussi utiliser les
acides hydrofluoriques et hydrochloriques , l'hexamétaphosphate de sodium , le
thiosulphate de sodium , le peroxyde d'hydrogène , l'hypochlorite de sodium et la
pyridine.
Pour en savoir plus :
CAMPS C. L & HANNA G. D , 1937. - Methods in Paleontology , Berkeley
University Press.
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vol. VIII , p. 302-318.
CORNWALL I. W. 1956. - Bones for the archaelogist , London , Phoenix House
Publications.
JONES M. D., 1969. - A pneumatic power tool for the paleontologist , Mus.
Assistant Group , Newsletters ( mars 1965 ) , p. 10.
KUMMEL B. & RAUP D. , ( Eds. ) , 1965. - Handbook of the
palaeontological techniques , San Francisco , Freeman and Co. ed.
RIXON A. E. , 1949. - The use of acetic and formic acid in the preparation of
the fossil vertebrates , Mus. Journal ,vol. 49 , p. 116 - 117.
RIXON A. E. , 1976. - Fossil animal remains , their preparation and their
conservation , Athlone Press ed. , London.
STUCKER G. , 1961. - Salvaging fossils by jet , Curator , vol. IV , p.
332 - 340.
TOOMBS H. A. , 1948. - The use of acetic acid in the development of vertebrate
fossils , Mus. Journal vol. 48 , p. 54 - 55.
TOOMBS H. A & RIXON A. E , 1955. - The use of acids in the
preparation of vertebrate fossils, Curator vol. II , p. 304 - 312.
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