L'évolution chez les Ammonitina du Lias moyen (Carixien, Domérien basal) en Europe occidentale

293 Pages·1987·27.152 MB·French

by  Dommergues J.-L.

documents
des laboratoires
de géologie
lyon
département
des sciences de la terre
université
claude-bernard
lyonl
Editeur et Imprimeur :
Département des Sciences de la Terre, Université Gaudc-Bemard
27-43, boulevard du 11 Novembre, 69622 Villeurbanne Cedex
Dépôt légal : 3ème trimestre 1987
ISBN : 2-85454-037-9
ISSN : 0750-6635
Administration :G. Le Hégarat Rédaction :G. Le Hégarat
L'EVOLUTION CHEZ LES AMMONITINA
DU LIAS MOYEN (CARIXIEN, DOMERIEN BASAL)
EN EUROPE OCCIDENTALE
Jean-Louis DOMMERGUES
Adresse de l'auteur : J.-L. Dommergues, Université de Dijon, Institut des Sciences de la
Tene, 6 boulevard Gabriel, 21100 DIJON.
TABLE DES MATIERES
Avant-propos 11
Résumé 13
Abstract 14
Introduction 15
Première Partie : LE CADRE ET LES METHODES 17
Chapitre I - Le cadre biœtratigraphique. Essai de corrélation entre les faunes euro-
occidentale et méditerranéenne 18
1. Introduction 18
1.1. Difficultés dues au provincialisme 18
12. L'établissement du cadre biostratigraphique et ses unités 19
1.2.1. La méthode 19
122. L'horizon 19
1.2 3. Les zones et les sous-zones 19
2. Les successions biostratigraphiques euro-occidentales 20
2.1. La succession bourguignonne et celle du Nord des îles britanniques 20
2.1.1. La succession des horizons du Nord des iles britanniques 20
2.1.2. La succession des horizons de type bourguignon 24
2.13. Les sous-zones euro-occidentales (bassin lusitanien excepté) 28
2.1.4. Les zones euro-occidentales 31
2.2. La succession lusitanienne 31
2.2.1. Les horizons lusitaniens 32
2.2.2. Les sous-zones lusitaniennes 38
2.23. Les zones lusitaniennes 40
3. La succession méditerranéenne 41
4. Les corrélations entre les successions euro-occidentale et méditerranéenne 44
4.1. Les éléments de corrélation 44
4.1.1. Les espèces euro-occidentales connues dans la région méditerranéenne 44
4.1.2. Les espèces méditerranéennes connues dans les régions celto-souabe et
lusitanienne 44
4.2. Les corrélations 45
5. Conclusions 46
Chapitre II - Le cadre paléobiogéographique. Réflexions sur les causes du provincia-
lisme des faunes d'ammonites au Pliensbachien 47
1. Introduction 47
1.1. Les principaux groupes fauniques en présence 47
1.2. Le concept de différenciation paléobiogéographique 48
2. Les principales unités paléobiogéographiques 51
2.1. Le vocabulaire 51
2.2. Le domaine téthysien 52
2.2.1. La province méditerranéenne 52
2.2.2. La province est-pacifique (= province andine sensu lato) 54
2.3. Le domaine euro-boréal 56
5
23.1. La province euro-occidentale 56
2.3.1.1. La sous-province celtique 57
2.3.1.2. La sous-province pontique 57
2.3.2. La province boréale 58
2.4. Le domaine austral ? 58
3. Les causes du provincialisme des Ammonitina au lias moyen 59
3.1. L'influence des facteurs climatiques 59
3.2. L'influence des facteurs écologiques non climatiques 60
3.2.1. Les régions océaniques 60
3.2.2. Les mers épicontinentaies et leurs marges 60
3.2.2.1. Caractères généraux 60
3.2.2.2. Les mers épicontinentales des régions méditerranéennes. ... 61
3.2.2 3. Les mers épicontinentales de l'Europe du Nord-Ouest 61
3.3. L'influence des facteurs d'isolement géographique 62
33.1. Les facteurs de l'isolement 62
33.2. Les processus de l'isolement de l'Europe moyenne au Pliensbachien . . 63
4. Conclusions 65
4.1. Les Ammonitina 67
4.2. Les Phyllocerutacea 67
43. Autres groupes 68
Chapitre III — Les concepts taxinomiques 70
1. Espèce biologique et espèce paléontologique 70
2. La notion d'espèce paléontologique, application aux ammonites du Lias moyen 71
3. L'approche de la variabilité .• 73
4. Les taxons de rang supérieur à l'espèce 74
4.1. La notion de genre, application aux ammonites du Lias moyen 74
4.2. Les taxons de rang supérieur au genre 75
5. Conclusions 76
Chapitre IV - L'imbrication des processus évolutifs et des modalités de l'ontogenèse. ... 77
1. Les innovations 77
1.1. La divergence sensu stricto (cf. Delsol, 1976) 78
1.2. La divergence tardive 78
1.3. L'innovation juvénile ou divergence juvénile restreinte 78
2. Les hétérochronies 80
2.1. Les hétérochronies sans innovation 80
2.1.1. La progenèse (sensu Gould, 1977) 80
2.1.2. La néoténie (sensu Gould, 1977) 81
2.1.3. Le nanisme et le gigantisme 81
2.1.4. LTiypermorphose 81
2.1.5. L'accélération 81
2.2. Les hétérochronies avec innovations 81
2.2.1. La palingenèse 82
2.2.2. La protérogenèse 82
3. Conclusions 82
Deuxième Partie : PALEONTOLOGIE 85
Objectif et présentation 86
Chapitre V — Les Epideroceras (SPATH). Un groupe original au sein des faunes d'am-
monites nord-téthysiennes du Lotharingien supérieur et du Carixien basai . . 87
1. Introduction 87
2. Les Epideroceras du Lotharingien supérieur 88
3. Quelques Epideroceras et formes voisines peu connus du Carixien basai 89
3.1. Les Pseudophricodoceras DOMMERGUES, MOUTERDE & ROC HA 89
3.1.1. Pseudophricodoceras caprariforme DOMMERGUES et alii 89
3.1.2. Pseudophricodoceras dayiforme DOMMERGUES et alii 89
3.2. Le groupe à"Epideroceras nodofissum (QUENSTEDT) et d'E. trigonale DOM-
MERGUES et alii 91
3.2.1. Epideroceras nodofissum (QUENSTEDT) 91
6
3.2.2. Epideroceras trigonale DOMMERGUES et alii 91
4. Epideroceras (Coeloderoceras) (SPATH) : un sous-genre caractéristique des régions
nord-téthysiennes 92
4.1. Epideroceras (Coeloderoceras) ponticum (PIA) 92
4.2. Epideroceras ( Coeloderoceras) gr. planarmatum-biruga (QUENSTEDT) 99
5. Epideroceras ( Villania) (TILL), un sous-genre mal connu 101
5.1. Epideroceras ( Villania) densilobata (TILL) 101
5.2. Epideroceras (? Villania) praecursor (GEYER) 101
6. Conclusions 104
Chapitre VI — Les Polymorphitidae. La famille la plus caractéristique du Carixien infé-
rieur euro-occidental 110
1. Introduction 110
1.1. Répartition stratigraphique 110
1.2. Historique 110
13. Taxinomie 113
1.4. Principaux groupes et tendances évolutives 113
1.4.1. Les Polymorphitidae in volutes 113
1.4.2. Les Polymorphitidae platycônes et suboxycônes 114
1.4 3. Les Diibariceras, genre téthysien homéomorphe de Polymorphitidae. . 116
2. Le problème du dimorphisme chez les Polymorphitidae 116
2.1. Implications taxinomiques 116
2.2. Etude du dimorphisme 118
3. La succession portugaise 126
3.1. Caractères généraux 126
3.2. Les premiers Polymorphitidae portugais 128
3 3. Les Platypleuroceras du groupe de muellense (MOUTERDE) 128
3.4. Les Platypleuroceras du groupe de acanthobronni (DOMMERGUES et alii) ... 130
3.5. Les Uptonia du groupe de jamesoni (SOWERBY) 131
3.6. Les Uptonia du groupe de lata (QUENSTEDT) 133
3.7. Les dernières Uptonia 133
3.8. Les Dayiceras du groupe de dayiceroides MOUTERDE 135
3.9. Dayiceras renzi (MEISTER) 135
3.10. Dayiceras polymorphoides SPATH 137
3.11. Les Dayiceras tardifs suboxycônes 137
3.12. Les rythmes et les modalités évolutives observés dans la succession portugaise . 138
3.12.1. Des Platypleuroceras aux dernières Uptonia 138
3.12.2. Les Dayiceras typiques 139
3.12.3. Les Dayiceras tardifs 139
4. Les successions celto-souabes, similitudes et différences avec les données du bassin lusi-
tanien 140
4.1. Les Polymorphitidae bourguignons, faune celto-souabe typique 140
4.1.1. *Polymorphites» sp. aff. rutilons (SIMPSON) 140
4.1.2. Les Platypleuroceras du groupe de brevispina (SOWERBY) 141
4.1.3. Les <rPlatypleuroceras» du groupe de P. [M] submuticum (OPPEL). . . 142
4.1.4. Les Uptonia du groupe de lata (QUENSTEDT) 144
4.1.5. Uptonia [m] evoluta (DOMMERGUES et MOUTERDE) 144
4.1.6. Originalité des successions celto-souabes 146
4.2. Les Polymorphitidae du Chablais (zone sub-briançonnaise, Alpes occidenta-
les) ; une faune originale dépendant de la province euro-occidentale 146
4.2.1. Les Polymorphitidae alpins des sous-zones à Polymorphus et Bre-
vispina : une faune complexe et diversifiée 148
4.2.1.1. Les formes microconques 148
4.2.1.2. Les formes macroconques 151
4.2.2. Les Polymorphitidae de la zone à Jamesoni, similitude des faunes
alpine et celto-souabe 153
4.23. Particularité des faunes alpines 154
5. Conclusions 154
Chapitre VII — Les Acanthopleuroceras. Un genre endémique euro-occidental issu d'une
famille téthysienne ; étude de leur divergence évolutive 156
1. Introduction 156
1.1. Répartition, corrélation et intérêt 156
7
1.2. Taxinomie et origine 157
1.3. Matériel 157
2. L'origine des Acanthopleuroceras au sein des Tropidoceras 157
2.1. Cadre biostratigraphique 157
2.2. Les Tropidoceras du groupe de masseanum (d'ORB.) 158
2.2.1. Tropidoceras sp. aff. démonétisé (GEMM.) 158
2.22. Tropidoceras masseanum (d'ORB.) 158
2.3. Les Tropidoceras du groupe de flandrini (DUM.) - obtusum (FUTTERER) 162
2.4. Les Tropidoceras du groupe de stahli (OPPEL) et Tropidoceras catriense
(VENTURI), deux groupes fréquemment confondus 162
2.4.1. Tropidoceras catriense (VENTURI) 162
2.4:2. Tropidoceras stahli (OPPEL) 164
2.43. Tropidoceras arietiforme (OPPEL) 165
3. L'histoire du genre Acanthopleuroceras HYATT 165
3.1. Les principales tendances évolutives 166
3.1.1. Acanthopleuroceras carinatum (QUENST.) . 166
3.1.2. Acanthopleuroceras maugenesti (d'ORB.) 166
3.13. Acanthopleuroceras valdani (d'ORB.) 168
3.1.4. Acanthopleuroceras actaeon (d'ORB.) et A. lepidum (TUTCH. et
TRUE.) 168
4. Les rythmes et les processus évolutifs 170
5. Conclusions 173
Chapitre VIII - Les Liparoceratidae «capricornes». Un groupe très dynamique au Carixien
supérieur dans la province euro-occidentale. Leurs relations avec les Liparo-
ceratidae sphaerocônes téthysiens 174
1. Introduction 174
1.1. Historique 174
1.2. Répartition géographique et origine 175
2. Les Liparoceratidae sphaerocônes 175
2.1. Les Vicininodiceras TRUEMAN 175
2.2. Les Becheiceras TRUEMAN 177
2 3. Les Liparoceras HYATT sensu stricto 178
2 3.1. Liparoceras cheltiense (MURCHISON) 178
23.2. Liparoceras groupe kilsbiense SPATH - pseudostriatum TRUEMAN . . 179
233. Liparoceras groupe contractum SPATH - divaricosta TRUEMAN. ... 179
2 3.4. Liparoceras groupe subhenleyi SPATH - lytoceroides SPATH 179
3. Les Liparoceratidae «capricornes» 180
3.1. Introduction 180
3.2. Les principales tendances évolutives 182
3.2.1. Origine de la lignée - progenèse et innovation juvénile 182
3.2.2. L'interprétation des morphes «androgynes» 182
3.2 3. Signification relative des principaux caractères 184
a. Les variations de la taille adulte 184
b. Les caractères ornementaux 184
3.3. Les rythmes évolutifs 190
3.3.1. Les spéciations quantiques à l'origine de la lignée 190
3.3.2. Les tendances évolutives graduelles responsables de raffinement
du style capricorne 190
3.33. Un processus quantique à l'origine des Amalthées 192
4. Conclusions 192
Chapitre IX - Les Dactylioceratidae du Carixien euro-occidental. Leuis relations avec
les formes téthysiennes 194
1. Introduction 194
1.1. Historique 194
1.2. Caractères et origine 194
2. La radiation adaptative des premiers Dactylioceratidae méditerranéens 196
2.1. Les étapes 196
2.1.1.Reynesocoeloceras praeincertum DOMMERGUES et MOUTERDE . . 196
2.1.2. Les Dactylioceratidae du Carixien supérieur des régions méditer-
ranéennes 196
2.2. La dynamique évolutive 198
8
3. Les Prodactylioceras ; un genre endémique euro-occidental. Modalités évolutives et
dynamique écologique 199
3.1. Origine du genre 199
3.2. Le conte xte évolutif 199
3 3. Les caractères distinctifs du genre 199
3.4. Les trois espèces du genre 200
3.4.1. Prodactylioceras rectiradiatum (WINGRAVE) 200
3.4.2. Prodactylioceras aurigeriense DOMMERGUES, FAURE et MOU-
TERDE 200
3.43. Prodactylioceras davoei (SOW.). 203
3.5. Paléobiogéographie et dynamique évolutive 204
4. Conclusions 206
Chapitre X - Les Protogrammoceras (Matteiceras). Réflexions sur l'histoire évolutive
des Harpoceratinae du Domérien inférieur euro-occidental 209
1. Introduction . . 209
1.1. Historique et taxinomie 209
1.2. Les principaux groupes 210
2. La radiation adaptative des Protogrammoceras (Matteiceras) 210
2.1. Historique et ambiguïté taxinomique 210
2.2. La première espèce de la lignée 212
2.3. La radiation adaptative du groupe de nitescens 213
2.3.1. Les divergences morphologiques et la phylogénie 213
2.3.2. Modalités et rythmes évolutifs 216
3. Les Fieldingiceras et les Protogrammoceras du groupe de lusitanicum-normanianum.... 217
3.1. Généralités 217
3.2. Les Fieldingiceras 217
3 3. Les Protogrammoceras du groupe lusitanicum-normanianum 217
4. Protogrammoceras celebratum (FUCINI), une espèce transgressive sans avenir évolu-
tif dans la province euro-occidentale 218
5. Conclusions 220
Conclusions générales — Tendances évolutives et modalités. Leur rôle et leur signification . 221
1. Le fonctionnement du piège évolutif de l'Europe moyenne au Pliensbachien 221
2. Réflexions sur la signification «aptative» des tendances évolutives : les convergences. . . . 224
2.1. Précisions de concepts et de vocabulaire 224
2.2. Le cas des Ammonitina pliensbachiennes 225
2.2.1. Les groupes-souches téthysiens 227
2.2.2. Les groupes dérivés euro-boréaux 227
2.23. L'interprétation des homéomorphies 229
3. La diversité des processus et des rythmes évolutifs 230
3.1. Les principaux processus 230
3.1.1. La logique de la classification 230
3.1.2. Processus évolutifs quantiques avec révolution génétique 231
3.1.2.1. Spéciation péripatrique (Mayr, 1942) 231
3.1.2.2. «Bottleneck effect» (Stanley, 1979) 231
3.1.3. Processus évolutifs graduels sans révolution génétique 231
3.13.1. Stases 231
3.1.3.2. Transformations évolutives à vitesse modérée et relative-
ment régulière 231
3.1.33. Transformations évolutives accélérées avec fréquemment
baisse d'abondance 231
3.2. La signification évolutive des différents processus, approche à partir de quel-
ques exemples 232
3.2.1. Les Liparoceratidae capricornes 232
3.2.2. Les derniers Polymorphitidae : Uptonia tardives et Dayiceras 233
3.23. Complémentarité des modalités évolutives. . 236
4. La signification historique des différents processus évolutifs 236
4.1. Les processus évolutifs dans les principales lignées & Ammonitina euro-occi-
dentales du Carixien et du Domérien basai 237
4.1.1. Les Epideroceras 237
4.1.2. Les Polymorphitidae 237
4.13. Les Acanthopleuroceras 238
9
4.1.4. Les Liparoceratidae capricornes et les premières Amalthées 238
4.1.5. Les Prodactylioceras 239
4.1.6. Les Harpoceratinae du Domérien inférieur euro-occidental 240
4.2. Rôle et importance des différents processus 240
4.2.1. Processus évolutifs quantiques (avec révolution génétique) 240
4.2.2. Processus évolutifs phylétiques (sans révolution génétique) 241
Références bibliographiques 251
Liste des illustrations 261
Index de nomenclature systématique 265
Index des noms géographiques 271
Planches 273