Recherches micropaléontologiques et stratigraphiques dans l'Ordovicien et le Silurien en France. Étude des Acritarches, des Chitinozoaires et des Spores

In Frankreich wird das ältere Paläozoikum, das von der herzynischen Gebirgsbildung erfasst wurde, oft zu Unrecht als wenig geeignetes Material für die Erhaltung organischer Mikrofossilien angesehen. Die stratigraphischen Probleme sind dort zahlreich und komplex so dass das Aufsuchen von Mikrofossilien oft die letzte Zuflucht des Geologen ist um eine Lösung dieser Probleme zu finden. Ziel dieser Arbeit war es eine bessere Kenntnis der Acritarchen, der Chitinozoen und der Sporen des Ordoviz und Silur von Frankreich zu vermitteln, die ihre Verwendung zur Lösung der Probleme die sich dort stellen erlaubt. Die wesentlichen Ergebnisse, die dazu beitragen, lassen sich auf folgende Weise zusammenfassen : 1. Auswahl des Materials Die Bereiche in denen die Rekristallisation nicht den Grad der Anchizone erreicht hat bieten das am besten geeignete Material zum Aufsuchen der Mikrofossilien (Кар.Г). In dieser Hinsicht ist die Normandie eines der begünstigen paläozoischen Gebiete Frankreichs, hier sollten künftige Untersuchungen zum besseren V erständnis der Mikrofossilien fortgesetzt werden. 2. Kenntnis der Mikrofossilien Das Studium der Synklinale von May-sur-Orne hat die Beschreibung von Chitinozoen-Ketten ermöglicht, die von immer grösser werdenden Elementen gebildet werden und deren erste Kammern mit verringertem Ausmass durchscheinend und ohne inneres Gefüge sind. Diese Ketten lassen eher auf sich entwickelnde Organismen als auf Gelege schliessen. Diese Beobachtung ist ein neuer Beitrag zur Morphologie der Chitinozoen, die dennoch ein Rätsel für die Paläontologen bleiben (Kap. ПГ). 3. Stratigraphie der Mikrofossilien An ordovizischen und silurischen Serien durchgeführte Untersuchungen erlaubten, mehrere gut datierbare Mi-krofossilvergesellschaftungen zu beschreiben und ihre Hauptmerkmale aufzuzeigen : — Vergesellschaftungen im Tremadoc und Arenig der Montagne Noire (Kap. V) ; — Vergesellschaftungen im Llanvirn, Llandeilo und Caradoc der Synklinale von May-sur-Orne (Kap. VI) ; Vergesellschaftungen der Uebergangsschichten vom Ludlow zum Gedinne im Kohlenbecken Nordfrankreichs und des Pas-de-Calais (Kap. VII). Diese Resultate tragen zur Kenntnis der vertikalen Verteilung der Mikrofossilien bei, ganz besonders im Ordoviz, und unterstreichen ihren stratigraphischen Wert. 4. Räumliche Verteilung der Mikrofossilien Vergleiche zwischen Vergesellschaftungen verschiedener Gebiete Europas, Nord-Afrikas und Nord-Amerikas zeigen, dass die Mikrofossilien nach und nach Verbreitungsareale mit wechselnden oft noch unbestimmten Grenzen inne hatten. Das wird in dieser Arbeit an den Acritarchen des Tremadoc und den Chitinozoen des Arenig, Llanvirn und Unteren Silurs demonstriert. Künftige Untersuchungen sollten darauf hinzielen diese Areale genauer zu begrenzen und die Verteilung der Mikrofossilien zu erklären (Kap. VIII -IX). 5. Regionale Geologie Mit Hilfe der Mikrofossilien konnten mehrere Probleme der Regionalgeologie gelöst werden : — die Synklinale von May-sur-Orne ist ein typisches Gebiet zur Untersuchung des Ordoviz in der Normandie. Fünf aufeinanderfolgende Chitinozoen-und Acritarchenassoziationen konnten hier beschrieben werden. Man verfügt somit über eine neue Möglichkeit zur Lösung der stratigraphischen Probleme im Ordoviz dieses Gebietes (Kap. VI4) ; — eine erste Anwendung hat das Caradoc-Alter der «Série psammitique» im östlichen Teil der Synklinale von Montmartin bestätigt. Die Mikrofossilien begünstigen die Vorstellung einer verwickelten Tektonik dieser Synklinale (Kap. VT) ; — der erste Fund von Acritarchen in den «Pélites gréseuses à fragments polyédriques» der Synklinale von May-sur-Orne regt zu weiteren Untersuchungen in diesem Horizont an, der sich bis ins Cotentin hinaufzieht und dessen Alter noch unbestimmt ist (Kap. VT) ; — im silurisch-devonischen Bereich des Kohlenbeckens von Nordfrankreich und des Pas-de-Calais beginnt das Gedinne in der Tentaculitenzone ; das Problem der Grenze zwischen Silur und Devon ist in dieser Formation also gelöst ; — in den Bohrungen Caubon 101 und Avensac 101 im Aquitanischen Becken finden sich zahlreiche Chitinozoen auf welche bei Datierungsschwierigkeiten oft zurückgegriffen wird. Durch Untersuchung der mit den Chitinozoen assoziierten Acritarchen wurde es möglich, das Alter dieser Niveaus genauer festzulegen, die beide ins Ordoviz gehören (Kap. VIII) ; — vom Silur zum Devon wird die Sedimentation im Cotentin nicht unterbrochen. Die Gegenwart von Gedinne kann dank gleichzeitiger Untersuchungen an Acritarchen, Chitinozoen und Sporen belegt werden. Dies bekräftigt die Ansicht der älteren Geologen die zu dem Schluss gekommen waren, dass keine Schichtlücke zwischen Silur und Devon in dieser Gegend besteht und somit die kaledonische Gebirgsbildung nur einen schwachen Einfluss gehabt haben kann (Kap . IX) . Diese Arbeit lässt darüber hinaus weitere Folgen zu : 1) Die Vorteile gleichzeitiger Untersuchungen an mehreren Fossilgruppen im Hinblick auf eine Lösung stratigraphischer Probleme. Man vereinigt hier die gegenwärtigen Tendenzen der stratigraphischen Studien : die Notwendigkeit die Ergebnisse auf eine möglichst breite Basis zu stellen sowie die gleichzeitige Anwendung verschiedener und sich ergänzender Methoden. 2) Die Notwendigkeit sich in künftigen Arbeiten nicht nur mit einer einfachen Inventarisierung der beobachteten Formen zu begnügen, sondern die Hauptmerkmale der Vergesellschaftungen aus denen sie sich zusammensetzen anzugeben und die Beschreibungen nach genauen stratigraphischen Angaben vorzunehmen. 3) Die Notwendigkeit einer zusammenhängenden und gesicherten Systematik . Diese letzte Folgerung ist die wichtigste, die von den meisten Paläontologen verstanden wird ; bei den im Paläozoikum arbeitenden Mikropaläontologen scheint das jedoch nicht immer der Fall zu sein.The Lower Paleozoic in France, affected by the Hercynian orogeny is considered, often wrongly, like a material little favourable to the conservation of organic microfossils. However, the stratigraphie problems are numerous and complex in this formation and the investigation of microfossils is often the last resort of the geologist to a solution of these problems. The purposes of this study were a better knowledge of acritarchs, chitinozoans and spores in the French Ordovician and Silurian, and an attempt of using the latter in order to solve the problems arising in these formations. The principal results are the following : 1. In the domain of the choice of material The horizons the recrystallization of which did not reach the stage of the anchizone represent the material the most favourable to the investigation of microfossils (chapter I). On that account, Normandy is a privileged Paleozoic area ; the future investigations must be improved there, in order to get a better knowledge of microfossils. 2. In the domain of the knowledge of microfossils The study of the May-sur-Orne syncline permitted the author to describe chains of chitinozoans composed of elements with increasing size and whose first vesicles, rather small, are translucent and without internal structure. These chains evoke rather organisms in the way of development than layings. This observation is a new datum upon the morphology of chitinozoans remaining, however, an enigma for the paleontologist (chapter ПГ). 3. In the domain of the stratigraphie distribution of microfossils The studies performed in Ordovician and Silurian series permitted the author to describe several well dated assemblages of microfossils and to point out their principal characteristics which are the following : — Tremadocian and Arenigian assemblages in the Montagne Noire (chapter V) ; — Llanvirnian, Llandeilian and Garadocian assemblages in the May-sur-Orne syncline (chapter VI) ; — assemblages of the transitional beds from the Ludlovian to the Gedinnian in the coal-bearing basin of the North and Pas-de-Calais (chapter VIT) . These results contribute to the knowledge of the vertical distribution of microfossils, above all in the Ordovician, and to their use in stratigraphy. 4. In the domain of the distribution of microfossils in space The comparisons between the assemblages from the different regions of Europe, North-Africa and North-America show that microfossils successively occupy distribution areas with moving but often still indefinite limits. This is demonstrated, in this study, for the acritarchs of the Tremadocian and for the chitinozoans of the Arenigian, Llanvirnian and Lower Silurian. Future investigations will have to lead to a better delimitation of these areas and to an explanation for such a distribution of microfossils (chapter VIII -IX). 5. In the domain of regional geology Due to microfossils, some problems of regional geology are or will be solved : — the May-sur-Orne syncline is a typical area for the study of the Norman Ordovician ; five successive as¬ semblages of chitinozoans and acritarchs were defined there ; thus, one disposes of a new tool in order to solve the stratigraphie problems in the Norman Ordovician (chapter VI) ; — a first application to this result is the corroboration of the Caradocian age of the psammitic Series in the eastern part of the Montmartin syncline. Microfossils also give an argument in favour of the structural complexity of the syncline (chapter VT) ; — the first discovery of acritarchs in the «arenaceous pelites with polyhedral fragments» of the May-sur-Or-ne syncline leads to future investigations upon this horizon, well known up to the Cotentin and the age of which is still indeterminate (chapter VI) ; — in the Silurian-Devonian of the coal-bearing basin of the North and Pas-de-Calais, the Gedinnian begins in the Tentaculites zone ; the problem of the Silurian-Devonian limit in this formation is henceforth solved (chapter VII) ; — the boreholes Caubon 101 and Avensac 101 of the Aquitaine basin provided very numerous chitinozoans to which it is often referred in the problems of dating. The study of acritarchs as related to chitinozoans permits to define the age of these formations, both Ordovician (chapter VIII) ; — the sedimentation is uninterrupted from the Silurian to the Devonian in the Cotentin ; in fact, the occur¬ rence of the Gedinnian is demonstrated by the combined study of acritarchs, chitinozoans and spores. This puts again forward the hypotheses of ancient geologists upon the absence of stratigraphie gap between the Silurian and Devonian and, consequently, upon the weak influence of the Caledonian orogeny (chapter IX). Some outlines arise from this study : 1) The interest of the combined study of several groups of fossils in order to solve stratigraphie problems. Here we join the present-day tendencies of stratigraphie studies, that is the need of supporting the results on bases as extensive as possible, the use of different and complementary methods comprised. 2) The necessity for the future investigations not to be limited to a simple inventory of the observed forms but to define the main characteristics of the assemblages they compose and to support descriptions on well defined stratigraphie data. 3) The necessity of a coherent and stable systematics. Although well understood by many paleontologists, this lesson does not always seem to be by the specialists of the organic microfossils from the Paleozoic.Rauscher Raymond. Recherches micropaléontologiques et stratigraphiques dans l'Ordovicien et le Silurien en France. Étude des acritarches, des chitinozoaires et des spores. Strasbourg : Institut de Géologie – Université Louis-Pasteur, 1973. 254 p. (Sciences Géologiques. Mémoire, 38