Mots clés : orthocère, céphalopode, fossile

Orthocères, goniatites, décrochement… sur le parvis de la gare de la Part-Dieu à Lyon

Pierre Thomas

Laboratoire de Géologie de Lyon / ENS Lyon

Olivier Dequincey

ENS Lyon / DGESCO

19/03/2018

Résumé

Phragmocône et siphon chez les céphalopodes, cas des orthocères (nautiloïdes droits).


Figure 1. Fossile d'orthocère ( Orthoceras sp. ), nautiloïde droit du Paléozoïque (de l'Ordovicien au Permien)

À l'exception de quelques loges (dont la plus antérieure, à gauche), les loges de cet exemplaire n'ont pas été remplies de sédiment et sont maintenant pleines de calcite. Ce fossile mesure 12 cm de long. Les coquilles d'orthocères complets se terminent "en pointe" ; les loges arrière de cet individu n'ont pas été fossilisées. On trouve ce fossile, avec de nombreux de ces congénères, sur les dalles de "marbre" rouge qui tapissent le sol de la périphérie de la place Charles Béraudier, devant la gare de la Part-Dieu à Lyon.

Comme tous les nautiles en particulier et la majorité des céphalopodes en général, la coquille de cet exemplaire est constituée d'une coquille cloisonnée, avec des loges séparées par des cloisons et reliées entre elles par un siphon bien visible au centre du fossile. Chez les nautiloïdes, le siphon est central dans la majorité des espèces, contrairement à celui des bélemnites et des ammonoïdés qui est latéral. La coquille des nautiloïdes est soit spiralée comme pour les nautiles actuels et de très nombreuses espèces fossiles, soit droite comme dans le cas des orthocères du Paléozoïque.


Figure 2. Détail de la partie avant de l'orthocère de la figure précédente

Le siphon est rempli de calcite dans la loge la plus à gauche. Il est plein de sédiment sur le reste de son trajet. Ces sédiments ont dû rentrer dans le siphon par une loge dont la coquille externe a été brisée, la quatrième, par le haut, en partant de la droite.


On peut souvent, beaucoup plus souvent qu'on ne le croit, faire de la géologie en ville en regardant le sol sur lequel on marche, les murs qu'on longe… Les dalles de "marbre" rouge qui pavent le pourtour de la place Charles Béraudier (le parvis de la gare de la Part-Dieu) à Lyon exposent de nombreux fossiles, dont des orthocères, ce qui permet de dater ce calcaire du Paléozoïque. Je ne connais pas l'origine de ce "marbre" qui a été implanté là en 1983. S'il s'agit de "marbre" d'origine française, il pourrait venir des carrières de Saint-Pons-de-Thomières (Hérault) qui exploitent un calcaire rouge dévonien. À moins de 100 m de ces fossiles paléozoïques, dans centre commercial qui donne sur la même place, on trouve des fossiles du Jurassique, d'origine espagnole, dont des bélemnites avec leur phragmocone (cf. Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) ). Le même centre commercial montre des gastéropodes stromatolitisés (cf. Ammonites, gastéropodes et stromatolithes (oncolites) dans les lieux publics ). Les dallages et marches d'escaliers des vieilles maisons lyonnaises, les parapets des quais… sont riches en gryphées (cf. Les calcaires à gryphées, ammonites et autres fossiles du Sinémurien (Jurassique inférieur) ) et en ammonites (cf. Du Jurassique au Quaternaire, les ammonites réelles et imaginaires de l'agglomération lyonnaise ). Certaines rues montrent des coraux et autres fossiles du Carbonifère (cf. La « pierre bleue belge » et ses fossiles du Tournaisien (Carbonifère inférieur) ), d'autres des figures de mélange de magmas (cf. Quand les crapauds des granites égyptiens démontrent le mélange de magmas à Paris et à Lyon )... Et Lyon n'est sans doute pas une ville extraordinaire en ce qui concerne l'utilisation de roches variées dans la construction. Habitants d'ailleurs que Lyon, regardez où vous mettez les pieds, et vous aurez des (bonnes) surprises !

Les nautiloïdes sont, comme les ammonoïdés, des mollusques céphalopodes tétrabranchiaux (contrairement aux céphalopodes dibranchiaux que sont poulpes, calmar, seiche et bélemnite). On peut voir un arbre phylogénétique des céphalopodes dans Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) , figure 9. Les nautiloïdes sont apparus au début du Paléozoïque, se sont diversifiés durant cette ère en de très nombreux genres et espèces, certaines droites (comme les orthocères) d'autres spiralées. Au Paléozoïque supérieur, les nautiloïdes coexistaient avec des ammonitoïdes (goniatites, clyménies…). Les nautiloïdes droits n'ont pas survécu à la crise Permo-Trias, contrairement aux nautiloïdes spiralés et aux ammonoïdés qui ont survécu à cette crise. À leur tour, les ammonoïdés n'ont pas survécu à la crise Crétacé-Tertiaire, et seuls deux genres (et six espèces) de nautiloïdes (spiralés) existent encore de nos jours.

On peut distinguer les nautiloïdes des ammonoïdes par plusieurs critères, dont (1) la géométrie de l'insertion entre les cloisons internes et la coquille, les fameuses lignes de suture, simples chez les nautiloïdes, complexes chez les ammonoïdés, et (2) la position du siphon, centrale dans la majorité des nautiloïdes, toujours latérale chez les ammonoïdés.

Sur le parvis de la Part-Dieu, on peut trouver quelques dizaines de céphalopodes droits. Le hasard des plans de coupe des dalles passent parfois par l'axe de symétrie du fossile, ce qui permet de bien voir les siphons de quelques fossiles, siphons qui sont toujours centraux. Cela permet d'éliminer l'hypothèse que ces fossiles soient des phragmocones de bélemnites (comme on en voit dans le centre commercial, de l'autre côté de la place) ou des ammonites déroulées et droites (comme les baculites du Crétacé supérieur). Ce sont donc forcément des orthocères, et les dalles sont obligatoirement paléozoïques. Ces mêmes dalles comportent aussi quelques rares fossiles de céphalopodes spiralés. Pour ces rares fossiles, le hasard des plans de coupe des dalles ne permet pas de voir le siphon, qui serait latéral chez les goniatites (ammonoïdés) et central chez des nautiloïdés à coquille spiralé. L'allure de ces rares fossiles spiralés fait plutôt penser à des goniatites.

Comme quoi une visite à la Part-Dieu a un petit côté de séjour au Maroc (cf. Orthocères et goniatites d'Erfoud (Maroc) ).

Figure 7. Reconstitution d'un orthocère du Paléozoïque

Les plus grands fossiles d'orthocères connus mesurent plus de 10 m de long.

En bas à droite, Nautilus belauensis , nautile actuel. Morphologiquement, il "n'y a qu'à" enrouler le premier pour obtenir le second, ou dérouler le second pour obtenir le premier.


Figure 8. Coupe de la coquille d'un nautile actuel

À gauche, vue d'ensemble montrant la dernière loge où vivait l'animal (à gauche), avec sa tête et ses tentacules dépassant dehors.

À droite, détail des loges internes, et des perforations des cloisons par où passait le siphon, en position centrale comme pour la majorité des nautiloïdes.


Figure 9. Dalle de "marbre" rouge avec trois fossiles d'orthocère



Figure 11. Autre fossile d'orthocère montrant siphon central et terminaison en pointe


Figure 12. Un autre fossile d'orthocère, parvis de la Part Dieu (Lyon)


Figure 13. Un autre fossile d'orthocère, parvis de la Part Dieu (Lyon)


Figure 14. Fossile d'orthocère dont on devine bien la loge antérieure (à gauche) où se situait le corps de l'animal

Cette loge occupe environ la moitié de ce qu'on voit du fossile qui mesure au total 20 cm de long.


Figure 15. Le plus long des orthocères visibles sur le parvis de la Part-Dieu (Lyon)

Ce fossile mesure 41 cm de la pointe à ce qui semble l'ouverture de la loge antérieure. On ne trouve pas, hélas, d'orthocère pluri-métrique le long de la galerie couverte faisant le tour du parvis.


Sur le parvis de la Part-Dieu, on ne voit que des coupes à deux dimensions. Pour reconstituer la coquille en 3D, il faudrait des échantillons "en volume". Un galet marocain permet cette vision en 3D, comme le montrent les cinq images qui suivent. On voit en particulier la position centrale du siphon aussi bien sur les coupes longitudinales (comme à la Part Dieu) que transversales, qui elles, n'existent pas à part Dieu.

Figure 16. Galet en provenance du Maroc, à nombreux orthocères, vu sous différents angles

Les orthocères sont recoupés par la surface du galet selon divers types de coupes (longitudinales, transversales, obliques…). Quand le siphon est visible, il est en position centrale (il traverse la cloison de loge en loge, il n'est pas dans l'épaisseur latérale du phragmocône comme les figures 15 et 6 de Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) ).


Figure 17. Galet en provenance du Maroc, à nombreux orthocères, vu sous différents angles

Les orthocères sont recoupés par la surface du galet selon divers types de coupes (longitudinales, transversales, obliques…). Quand le siphon est visible, il est en position centrale (il traverse la cloison de loge en loge, il n'est pas dans l'épaisseur latérale du phragmocône comme les figures 15 et 6 de Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) ).


Figure 18. Galet en provenance du Maroc, à nombreux orthocères, vu sous différents angles

Les orthocères sont recoupés par la surface du galet selon divers types de coupes (longitudinales, transversales, obliques…). Quand le siphon est visible, il est en position centrale (il traverse la cloison de loge en loge, il n'est pas dans l'épaisseur latérale du phragmocône comme les figures 15 et 6 de Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) ).


Figure 19. Galet en provenance du Maroc, à nombreux orthocères, vu sous différents angles

Les orthocères sont recoupés par la surface du galet selon divers types de coupes (longitudinales, transversales, obliques…). Quand le siphon est visible, il est en position centrale (il traverse la cloison de loge en loge, il n'est pas dans l'épaisseur latérale du phragmocône comme les figures 15 et 6 de Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) ).


Figure 20. Galet en provenance du Maroc, à nombreux orthocères, vu sous différents angles

Les orthocères sont recoupés par la surface du galet selon divers types de coupes (longitudinales, transversales, obliques…). Quand le siphon est visible, il est en position centrale (il traverse la cloison de loge en loge, il n'est pas dans l'épaisseur latérale du phragmocône comme les figures 15 et 6 de Étudier les bélemnites et leur phragmocône dans le centre commercial de la Part-Dieu (Lyon, Rhône) ).


Figure 21. Orthocère disposé juste à proximité d'un céphalopode à coquille spiralée, vraisemblablement une goniatite, dalle du parvis de la gare de la Part Dieu, Lyon

Céphalopodes à coquille droite et spiralée coexistaient donc dans le milieu où s'est déposé le calcaire utilisé par les "décorateurs" du parvis de la gare de la Part-Dieu de Lyon.



Il n'y a pas que des céphalopodes dans les dalles du parvis de la Part-Dieu, mais aussi des crinoïdes, souvent visibles sous forme d'articles isolés, vus transversalement ou longitudinalement. On peut trouver exceptionnellement un fragment de tige de 8 cm de long pour 1,3 cm de large.



Figure 25. Détail de la coupe longitudinale d'un fragment de tige de crinoïde de 8 cm de long et 13 mm de large

Cette tige est divisé en articles très fins (1,5 mm d'épaisseur), trop fins et avec une limite trop rectiligne pour être confondue avec un fragment d'orthocère, qui a des cloisons plus espacées et concaves. Cette tige de crinoïde est affectée par une faille, petit décrochement sénestre dans la position actuelle de la dalle.


Figure 26. Interprétation "tectonique" de la faille affectant cette tige de crinoïde

Cette tige est divisé en articles très fins (1,5 mm d'épaisseur), trop fins et avec une limite trop rectiligne pour être confondue avec un fragment d'orthocère, qui a des cloisons plus espacées et concaves. Cette tige de crinoïde est affectée par une faille, petit décrochement sénestre dans la position actuelle de la dalle.


Mots clés : orthocère, céphalopode, fossile