Nature et évolution du biota édiacarien dans le bassin de Podolya
III.3 Les conditions de préservation du macrobiota vendien 1 Les empreintes de macro-organismes
Pendant longtemps, seules des empreintes édiacariennes d’organismes isolés avaient été décrites. Puis, dans le cas des morphotypes discoïdaux et arrondis, ont été découvertes de véritables « colonies » pouvant regrouper 3 à 4000 individus (de différentes tailles) au mètre carré (Narbonne, 2005). Ce type de préservation très commun dans le bassin de Podolya a été nommé Nemiana simplex Palij. Ces assemblages coloniaux sont particulièrement abondants dans les dépôts gréseux et gréso-silteux, tandis que dans les dépôts à grain plus fin se rencontrent préférentiellement des individus isolés.
La préservation des colonies de Nemiana a souvent été favorisée par le dépôt antérieur de matériaux plus fins, argileux. Cette différence de granulométrie déjà perceptible à l’échelle macroscopique se révèle plus nettement encore en stéréo-microscopie (Fig. 3.10 A, B), où la surface des empreintes arrondies est recouverte d’un dépôt fin tandis que les entités sont séparées par un matériau quartzeux plus grossier. En réalité, comme il s’agit du moulage de macro-fossiles à corps mou (« soft-bodies »), et non de leur fossilisation, il serait plus pertinent de parler d’empreintes (partie inférieure du moulage) dans le substrat gréseux et de contre-empreintes (partie supérieure du moulage) pour ce qui est du lit argileux. En effet, après la mort des organismes, il semble que leur corps ait été momentanément conservé grâce au développement de tapis bactériens qui, dans un premier temps, en ont préservé la morphologie avant d’en dégrader les tissus organiques. Cette activité biologique a pu en outre favoriser l’accumulation locale de matériaux fins argileux, de même que cela a été observé (sur de longues durées) lors de l’édification des structures stromatolithiques.
Figure 3.10 Micrographies montrant l’association de plusieurs empreintes d’une colonie de Nemiana simplex Palij moulées dans un substrat gréseux. A – les entités sont séparées par un matériau quartzeux qui dessine un réseau d’allure polygonale ; B – la surface des empreintes est recouverte par un matériau argileux ; C, sur section, contact entre le substrat gréseux et la pellicule argileuse (voiles bactériens) ; D – détail du matériau argileux parcouru d’un entrelacs de petits lits noirs attribués aux résidus organiques des anciens tapis bactériens.
Toutefois, lorsque les organismes ne possédaient pas une morphologie initialement aplatie très favorable au processus de moulage, le dépôt de leur corps mort s’est accompagné de la formation de replis des parties molles. On peut alors supposer que le développement du voile bactérien n’ai pas été uniforme non plus que le piégeage local de particules argileuses ; ce qui pourrait expliquer leur conservation partielle et des effets de déformation plus accentués sous le poids des sédiments surincombants. Les variations apparentes de taille et de morphologie inférant rendent ainsi délicates les comparaisons entre des morphotypes édiacariens de même groupe, comme celui des discoïdes. L’impossibilité d’observer la structure interne des fossiles préexistants - puisque l’on est en présence de moulages externes - s’accompagne même parfois de la difficulté à déterminer si l’on est en présence d’empreintes isolées ou d’assemblage de plusieurs entités (Fig. 3.10 C, D). A ce titre, l’étude tomographique (Fig. 3.11) permet de mieux distinguer ces entités et donc d’avoir une vision plus exacte et tridimensionnelle des contours de leurs enveloppes respectives (Fig. 3.11 B). De plus, pour une empreinte isolée, il est possible d’obtenir un excellent contraste entre les
minéraux (détritiques ou néoformés) associés respectivement à l’empreinte et à la contre- empreinte (Fig. 3.11 D, E), et ainsi de mieux comprendre les processus de fossilisation.
Figure 3.11 Micro-tomographies 3D : A, B - Nemiana simplex Palij, (1976), A – vue de la surface, B – coupe verticale virtuel ; C – E - Protodipleurosoma wardi Sprigg (1947), C – vue de la surface, D – coupe horizontale virtuel, E – coupe verticale virtuel.
III.3.2 Les traces de bioturbations
Dans les dépôts néoprotérozoïques du bassin de Podolya, les indices biologiques attribués à de probables traces de bioturbation sont globalement moins abondants que ceux relatifs aux formes arrondies et discoïdales. On les détecte surtout dans des faciès silteux à silto-gréseux des Formations FY et FN. Dans la Formation FY, ces traces sont fréquemment recouvertes de plaquages brunâtres, voire presque noirs, qui suggèrent des phénomènes d’oxydation apparemment identiques à ceux associés aux traces trouvées dans les dépôts gréso-glauconieux localisés à la transition Néoprotérozoïque-Cambrien. Cependant, si l’origine biologique de telles traces a été postulée, les arguments avancés pour soutenir cette hypothèse – telle que la présence de lits argileux liés à l’activité bactérienne (Fig. 3.12) - restent sujets à controverse.
Figure 3.12 Photographies des traces (probablement, de la bioturbation) : A – vue de la surface, B – coupe verticale virtuelle qui confirme la présence d’un lit de matériau fin sous la trace (témoignage probable de l’activité d’une bactérienne).
III.4 Synthèse
Les traces de vie du bassin de Podolya se caractérisent par leurs diversités et par une distribution discontinue tout au long du bassin sédimentaire. Apparemment, les formes typiquement Ediacarienne sont localisées plutôt dans la partie basale du bassin, dans les dépôts des Formations FM et partiellement FY. Elles sont associées avec des faciès silto- gréseux, voir gréseux, et se disparaissent presque totalement dès que le caractère de la sédimentation change brusquement, avec la dominance absolue des faciès très argileux de la Formation FN. Sauf le critère des faciès associés, le facteur des structures sédimentaires semble d’être important dans la mode de distribution du biota Ediacarien dans le bassin. Les formes arrondies et discoïdales sont placées souvent dans le sédiment silicoclastique riche en structures sédimentaires entrecroisée, ce que confirme le milieux pas très profond, avec l’énergie du courant assez forte.
Quant à l’activité biologique bactérienne, sa distribution dépende en même temps et du facteur pétrographique, et de la complexité structurale. Si on se focalise sur les structures « cone-in-cone » (qu’on a appelé également « stromatolite-like ») et sur les concrétions, évidemment il s’agit de l’appartenance des deux structures aux roches très différentes d’ensemble du bassin de Podolya. Tout d’abord, les roches d’encaissant sont à grains très fin, appauvries des formes Ediacarienne ; en plus, les structures « stromatolite-like » ainsi que des concrétions ont une phase primaire commune, absente ou très réduite pour les dépôts sous- et sus-jacent – les carbonates manganésiennes. Néanmoins, les traces de l’activité bactérienne en forme des mats sont détectables au long de toute la colonne sédimentaire du Podolya. Cependant, ce ne sont que les structures « cone-in-cone » et les concrétions qui possèdent l’organisation bactérienne comparativement complexe ; comme par hasard, ces deux types de structures sont associées avec des carbonates, et les concrétions ont une phase minéralogique secondaire suplémentaire – phosphatisation. En même temps, les autres structures bactériennes ne s’organisent que sous formes des mats continus, sans essayer de créer les structures plus complexes dans le substrat uniquement silicoclastique, en n’ayant pas de phases minéralogiques « exotiques ».