LES TECHNIQUES D'EXTRACTION ET DE TRAITEMENT DES OSSEMENTS ET DES
OEUFS DE REPTILES FOSSILES .
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Extraction d'un hum�rus de dinosaurien sauropode ( Titanosaurus
sp. ) dans le Rognacien ( Maastrichtien continental ) des environs de Castigno (
H�rault ). Le fossile , particuli�rement fragile , est soigneusement d�gag� de
sa gangue. Un agent consolidant ( Rhodopas ) est appliqu� sur la surface de l'os au fur
et � mesure de son d�gagement.
" Supposer que la fouille , une des choses
qui exige le plus large savoir , puisse �tre men�e � bien par des gens qui ignorent
tout ou presque de ses exigences, est une fatuit� qui a conduit et conduit encore aux
plus lamentables d�sastres " ( Sir Flinders Petrie , 1904 ) .
Le traitement des sp�cimens sur le terrain
Les conditions physiques de conservation des ossements et des oeufs fossiles varient
en relation avec la nature des niveaux s�dimentaires qui les contiennent , ainsi qu'en
fonction de leur composition chimique et de leur structure min�rale.Certains sont solides
et peuvent �tre collect�s et extraits de leur matrice sans traitement pr�alable ,
d'autres sont friables et doivent �tre consolid�s avant toute manipulation.Le
d�gagement d'un ossement ou d'un oeuf fossilis� est une affaire extr�mement complexe ,
requ�ranr de la part du chercheur le respect absolu de certaines r�gles : " 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
d�couverte, l'exaltation risque de devenir telle que le fouilleur oublie la moiti� des
consignes , pousse des exclamations admiratives et s'aper�oit trop tard que sa
documentation est incompl�te . Il est vraiment grand s'il a la courage de s'asseoir ,
d'allumer une cigarette pour r�fl�chir " ( A. Leroi-Gourhan ).
Le processus de consolidation des sp�cimens consiste � introduire une solution adh�sive
dans un solvant appropri� et le tout dans les pores et les fissures du fossile. Quand le
solvant s'est �vapor� , les diff�rents fragments du fossile demeurent fix�s entre eux
par le composant solide de la solution. Pour �tre efficace la solution doit p�n�trer
profond�ment et d�poser autant d'adh�sif que possible � l'int�rieur du sp�cimen. La
porosit� et les propri�t�s d'absorption varient d'un fossile � un autre et la forme
optimum d'une solution consolidante sera celle ayant la plus haute viscosit� et assurant
la plus forte p�n�tration. Le nombre d'applications d'un consolidant n�cessaire
pour assurer la solidit� d'un fossile varie d'un sp�cimen � un autre , mais dans
tous les cas il est indispensable que le sp�cimen soit parfaitement sec avant chaqe
application.
Extraction d'un " nid " de Dinosaure dans le Rognacien
inf�rieur ( Maastrichtien sup�rieur ) du gisement de La Colline des Chapeliers ( La
Cairanne , Rousset-sur-Arc , Bouches-du-Rh�ne , France ).
La pratique de la consolidation et de la r�paration des fossiles a maintenant plus d'un
si�cle et de nombreuses substances , autrefois utilis�es , ne sont plus consid�r�es
comme efficaces et leur usage a �t� abandonn�. C'est le cas du Shellac , une substance
r�sineuse produite par un insecte ( Coccus lacca ) et dont la solution dans
l'alcool m�thyl� a �t� d'un usage universel comme consolidant . Cette substance �tait
aussi utlis�e comme un adh�sif. Dans les collections des Mus�ums d'Histoire Naturelle
fran�ais datant du d�but du XXe si�cle , il est facile de reconna�tre les fossiles
consolid�s ou r�par�s avec ce produit � leur couleur brun-rouge et � leur odeur de
cire tr�s caract�ristique qui s'en d�gage lorsqu'on applique un fer chaud sur le
sp�cimen. Les cires , et en particulier , la paraffine , ont �t� fr�quemment
utilis�es , plus comme adh�sifs que comme consolidants. Il en est de m�me du nitrate de
cellulose .Cette substance , sous la forme d'un celluloid , fut largement utilis�e pour
ses propri�t�s adh�sives jusqu'en 1940 et une solution l�g�re m�langeant ac�tone et
ac�tate d'amyl fut utilis�e comme consolidant .
Les agents consolidants et adh�sifs modernes sont habituellement des plastiques dissous
dans des solvants divers ou des �mulsions aqueuses.
- Le butyral de polyvynil : c ' est l'une des meilleures r�sines jouant � la fois le
r�le de consolidant et d'adh�sif . Sous l'appellation Butvar B 98 et dissoute dans
l'alcool isopropyl� , elle forme un excellent consolidant alors que le Butvar B
76, le seul � pouvoir �tre dissous dans l'ac�tone , forme un adh�sif puissant . A ce
groupe se ratache ausi le butyral M 150, r�sine incolore soluble dans l'ac�tone ou dans
l'alcool diac�tone.
- L'ac�tate de polyvynil : Pour la consolidation il doit �tre utilis� en solution dans
le tolu�ne ou dans l'alcool m�thyl� industriel. Le seul inconv�nient � son usage est
qu'il conf�re aux sp�cimens trait�s un vernis marqu� qui peut �tre att�nu� si le
sp�cimen est mis � s�cher lentement dans une atmosph�re � base du solvant utilis�
pour la dissolution de ce plastique .
- Le polybutylm�thacrylate : en solution dans le tolu�ne il est appell� B�dacryl 122 X
dans les pays anglo-saxons . C'est un agent consolidant et protecteur , surtout utilis�
dans la conservation des fossiles pyriteux. Sous l'appellation de Vinalak 5909 ou 5911 et
dilu� dans le m�thyl�thylk�tone, il peut �tre utilis� dans les op�rations de
d�gagement des fossiles � l'acide.Ces plastiques r�sistent en effet � une longue
immersion dans l'acide ac�tique ou l'acide formique dilu� .
- L'alcool polyvinyl : sa caract�ristique principale est de n'�tre soluble dans
pratiquement rien � part l'eau et d'�tre tr�s r�sistant � tous les solvants
organiques. En solution visqueuse il peut �tre utlis� comme adh�sif.
- Le nylon soluble : il a d'abord �t� utilis� en arch�ologie dans les ann�es 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 perm�able � l'eau. Le plastique est utilis� en solution �
5 % dans un m�lange d'eau et d'alcool m�thyl� industriel. Le meilleur solvant pour cet
agent est le m�thanol.
-Les r�sines Epoxy : ce sont d'excellents adh�sifs , mais elles pr�sentent
l'inconv�nient majeur de ne pouvoir �tre enlev�es que tr�s difficilement et de
d�colorer les sp�cimens. Le plus grand avantage de cet agent est sa r�sistance .Le
probl�me de la d�cloration peut �tre r�solu avec de l'Araldite MY 790 et le
dur�isseur HY 922 .
Parmi les autres agents consolidants et adh�sifs , il faut citer le monom�re
Alpha-Cryanocrylate qui polym�rise presque imm�diatement � l'air et qui est soluble
dans l'ac�tone.
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 sp�cimens
de petites dimensions. L'agent chimique peut �galement �tre r�parti en a�rosol. C'est
une technique qui peut se r�v�ler tr�s efficace pour les sp�cimens friables ou
pulv�rulents. Mais le meilleur moyen de consolidation demeure l'immersion totale du
sp�cimen dans une solution ou dans une �mulsion. Cette technique n'est �videmment
applicable qu'aux pi�ces solides et en parfait �tat de conservation.
Le fossile est presque enti�rement d�gag�. L'ensemble de sa
surface a �t� recouverte d'un agent consolidant ( Rognacien ( Maastrichtien continental
) des environs de Castigno ( H�rault ) ).
Collecte des sp�cimens
La localisation g�ographique et la position stratigraphique exactes du
sp�cimen doivent �tre connues et not�es avec pr�cision. Pour cette raison les pi�ces
les plus importantes d'un �quipement de terrain sont un carnet et un crayon. Un
d�cam�tre , une boussole avec clinom�tre , une carte g�ographique ( 1 25 000 e ) et /
ou g�ologique ( 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 s�diment rencontr� et d�pendent ausi du
choix personnel du chercheur. Dans les op�rations de d�gagement des fossiles les outils
les plus vari�s peuvent �tre utilis� depuis, de petites spatules � usage
dentaire jusqu'aux pioches et barres � mine.
On aura recours, toutes les fois que cela s'av�re possible , �
la m�thode utilis�e en arch�ologie pr�historique , ans la quelle le gisement est
d�coup�e par un quadrillage de fils horizontaux � angles droits et de fils � plomb ,
un tel syst�me permettant de donner pour chaque pi�ce des coordonn�es cart�siennes
exactes.A l'int�rieur du carroyage ainsi form� , chaque pi�ce sera marqu�e � l'encre
de Chine ou � la gouache , l'inscription devant comporter le lieu , la position , c'est
� dire l'�nonc� des coordonn�es en plan fournies par le carroyage , et , si
n�cessaire , l'indication de la hauteur ( ce dernier facteur n�cessaire en
arch�ologie pr�historique afin de mieux identifier la succession des sols d'occupation ,
ne pr�sente pas une grande utilit� en Pal�ontologie ).Ce syst�me permet non seulement
de positionner chaque pi�ce osseuse avec le maximum de pr�cision , mais aussi de lever
des lieux de fouilles un plan tr�s pr�cis ( une �chelle commode : un 1 / 10e pa
exemple ). Il ne doit en aucun cas s'agir d'une repr�sentation sch�matique , mais d'une
repr�sentation r�elle des objets en place .Cette op�ration termin�e on proc�dera �
la photographie du , ou des , fossile ( s ).Cette derni�re op�ration 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 g�n�rale du site en
montage panoramique ( � �viter les grands ensembles sur un seul clich� qui se
d�forment rapidement ) , puis ue s�rie de photographies permettant l'examen
st�r�oscopique , c'est-�-dire en faisant en sorte que les vues soient partiellement
recouvrantes .
L'outil de base est �videmment le marteau. Il figure pour cette raison sur les armes de
divers congr�s et associations g�ologiques dans le Monde. En terrain dur il faut adopter
un marteau � frappe de section carr�e d'un c�t� et pointue de l'autre. En terrain
meuble ou non consolid� , le bord tranchant ou panne , formant piochon , est pr�f�rable
� la pointe.
Extraction d'un ilion de Dinosaure sauropode ( Titanosaurus
sp. ? ) dans les gr�s sableux des environs de Pourcieux ( Var , extr�mit�
orientale du bassin d'Aix-en-Provence ) ( Rognacien inf�rieur , Maastrichtien sup�rieur
) . Le fossile est quasi-enti�rement d�gag� . Sa surface a �t� recouverte d'un agent
consolidant ( Rhodopas ). La base du bloc de gr�s portant le fossile est soigneusement
excav�e .
Dans les roches dures telles que les gr�s , on peut utiliser des burins de diverses
formes qui s'introduisent facilement dans les fissures de la roche . Il faut cependant
�viter de les utiliser comme leviers car ils peuvent se tordre ou se briser facilement.
Ce type de travail doit plut�t �tre effectu� � la barre � mine. Une masse peut �tre
utilis�e avec profit pour d�biter de gros blocs.
Les fossiles sont quelquefois craquel�s et friables et doivent �tre soigneusement
consolid�s avant toute tentative d'extraction . Il est donc indispensable d'emporter sur
le terrain les gants consolidants et / ou adh�sifs permettant un premier
traitement des sp�cimens in situ. Il est aussi utile de disposer d'un choix vari� de
petits pinceaux pour l'application des produits ainsi que pour un premier nettoyage des
sp�cimens avant traitement .
Une consolidation des sp�cimens sur le terrain est souvent n�cessaire .Si le sp�cimen
est sec il n'y a pas de probl�me et l'un des agents plastiques pr�c�demment cit�s peut
�tre utilis� .Une application imm�diate sur les parties du sp�cimen visibles
avant d�gagement est souhaitable. La consolidation des sp�cimens tr�s humides soul�ve
un probl�me difficile. Si l'humidit� est localis�e au seul niveau fossilif�re ou si
elle r�sulte de conditions m�t�orologiques passag�res , la meilleure solution consiste
� transporter le sp�cimen avec sa matrice dans un lieu abrit� o� il pourra �tre
trait� .Si la premi�re solution s'av�re impossible on peut recouvrir le fossile avec
une b�che ou une feuille d'aluminium jusqu'� ce qu'il soit compl�tement 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 , acompagn�s d'un jeu d'�tiquettes adh�sives permettront de pr�server les
fragments d�tach�s de moindres dimensions.
Des lunettes de protection analogues � celles utilis�es dans l'Industrie pr�serveront
le collecteur des �clats de roche produits par le choc des marteaux et qui peuvent
se r�veler dangereux pour les yeux.
Un emballage soigneux des sp�cimens collect�s est indispensable .Il peut se faire dans
du papier journal pour les sp�cimens de grandes dimensions ou dans du tissu ou du coton
pour les sp�cimens les plus d�licats.
Quand le chercheur se trouve devant une acumulation d'ossements en connexion ou non , il
importe avant tout de d�terminer pr�cis�ment les limites du groupement fossilif�re par
de petits sondages destin�s � circonscrire la future zone de fouilles avec la plus
grande pr�cision. Le travail consiste alors � extraire un volume de matrice suffisament
important pour permettre un transport des ossements � l'abri de tout choc. Pour
�tre certain que le ( ou les ) bloc (s ) ainsi d�limit� ( s ) contienne ( nt )
tous les ossements , leur d�limitation s'op�rera en profondeur et en extension au del�
du seuil suppos� d'extension v�ritable du fossile.
Une fois le fossile soigneusement d�gag� et excav� , la
pi�ce est entour�e de bandages de pl�tre . La surface de l'os a �t� , au pr�alable
recouverte de papier journal . Les bandes pl�tr�es ensserent le fossile. Des tiges
m�talliques sont appliqu�es et fix�es sur la gangue de pl�tre afin d'en renforcer la
coh�sion et la solidit� ( Rognacien ( Maastrichtien continental ) des environs de
Castigno ( H�rault ) .
Lorsque les blocs fossilif�res ont �t� soigneusement d�limit�s et excav�s ,
l'usage le plus courant est de les entourer de bandages de pl�tre . Il faut �viter
d'appliquer ceux-ci directement sur les sp�cimens car la capacit� d'adh�rence du
pl�tre peut occasionner d'irr�m�diables d�g�ts au fossile lors de la phase de
d�gement en laboratoire. Les parties du bloc o� les ossements affleurent seront
soigneusement recouvertes de papier journal apr�s que les parties visibles des pi�ces
osseuses aient �t� consolid�es .La meilleure solution , ou du moins celle qui ne
r�clame que peu de manipulations , consiste � se servir de bandes pl�tr�es identiques
� celles utilis�es en milieu m�dical et commercialis�es en pharmacie. Elles doivent de
dimensions suffisantes ( longueur et largeur ) pour enserrer solidement le
bloc ( largeur comprise entre 7 et 15 centim�tres ).Si on ne dispose pas de bandes
pl�tr�es on peut utiliser de la toile de jute d�coup�e au pr�alable en bandes ( 150 x
15 cm ) et laiss�es � tremper dans du pl�tre durant quelques minutes.
Les bandages doivent entourer la totalit� du bloc et l'op�ration doit �tre r�p�t�e
au fur et � mesure du d�gagement et jusqu'� ce que le bloc soit enti�rement recouvert.
Au cours de cette phase de d�gagement et afin d'assurer une meilleure manutention du bloc
, des baguettes de bois ou des tiges d'acier peuvent �tre fix�es le long de ce dernier
et englob�es dans les bandes platr�es afin de renforcer la coh�sion de l'ensemble. Deux
d'entre elles , en bois de pr�f�rence et de longueur plus importante , peuvent �tre
utilis�es 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 ( H�rault )
La derni�re phase d'extraction consiste � lib�rer le bloc , enserr� dans une gangue de
pl�tre , de son attache au substrat s�dimentaire. Pour cela on introduira � la base du
bloc un ou plusieurs ciseaux plats afin de le d�tacher. Le bloc doit ensuite �tre
retourn� avec pr�caution.C'est une phase d�licate qui ne doit �tre entreprise que
lorsque la gangue de pl�tre est compl�tement s�che. La face inf�rieure du bloc est
alors , � son tour , enserr�e de bandes pl�tr�es.
La collecte d'ossements dans des niveaux s�dimentaires , tels que des marnes ou des
sables , est plus facile car les ossements peuvent souvent �tre d�gag�s et
consolid�s s�par�ment. Les outils requis sont alors des couteaux , des spatules et
autres outils analogues � ceux utilis�s par la chirurgie dentaire.La meilleure solution
est de proc�der � un d�gagement des osseents en num�rotant et photographiant
chaque pi�ce in situ. Un plan montrant la position des divers �l�ments osseux
sera dress�. Apr�s consolidation les os seront d�gag�s et pl�tr�s selon la technique
d�crite pr�c�dement.Le sol autour de chaque sp�cimen est creus� de mani�re �
am�nager un piedestal enserrant la base de chaque pi�ce. Ce piedestal sera � son tour
supprim� apr�s que l'os ait �t� consolid� et pl�tr�.
La collecte des sp�cimens n'est g�n�ralement qu'une premi�re �tape dans la
pr�paration et l'�tude des pi�ces , aussi l'efficacit� et la ma�trise des op�rations
de d�gagement conditionnent la pr�paration ult�rieure de la pi�ce. C'est ainsi qu'il
faut �viter de recouvrir les pi�ces d'une �paisseur trop importante de bandes
pl�tr�es car l'ouverture de la gangue de pl�tre peut s'av�rer tr�s difficile et
faire subir au fossile des dommages graves.
Avant , pendant et apr�s les travaux d'extraction la r�daction de notes manuscrites
d�taill�es se rapportant aux donn�es livr�es par la fouille ( nature du s�diment ,
orientation du ( ou des ) fossile(s) , etc.. ) est indispensable . Une partie notable de
l'information relative au fossile est livr�e par la fouille et dispara�t avec elle .
D�gagement et traitement des sp�cimens au laboratoire
L'enl�vement de la matrice enserrant les fossiles peut se faire par des proc�d�s
m�caniques ou chimiques.
L'outil traditionnel demeure le petit marteau de sculpteur accompagn� de burins de
petites dimensions permettant un travail de pr�cision. Durant cette phase le sp�cimen
doit �tre solidement install� .Un d�placement , m�me l�ger , peut avoir de graves
cons�quences pour le fossile .Il est donc pr�f�rable de placer le bloc , avant
d�gagement , sur des sacs remplis de sable ou de sciure de bois qui amortiront les chocs.
Le travail doit toujours d�buter par la portion du bloc qui , sur le terrain ,
pr�sentait les vestigs osseux les plus importants et les plus visibles. Le d�gagement
des pi�ces doit s'effectuer lentement sus un �clairage puissant et s'accompagner d'une
consolidation fr�quente des paties du fossile expos�es , surout quand celles-ci montrent
des signes de faiblesses sous l'effet des ondes de choc .
Le d�gagement au marteau et au ciseau de surfaces arrondies telles que des cr�nes
ou de surfaces allong�es telles que des os des membres est choise relativement ais�e. Il
n'en est pas de m�me du d�gagement d'une macho�re. L'usage du marteau doit alors c�der
la place � celui de pointes ou de grattoirs en acier permettant de suivre avec une
extr�me pr�cision les dessins des pics dentaires.
Des outils modernes permettent un d�gagement plus rapide et plus s�r de la matrice. Les
machines dentaires ( " fraises " ) sont particuli�rement efficaces. Les t�tes
de ces appareils , g�n�ralement amovibles et interchangeables , sont de deux types :
rotatives ou per�antes . Des scies circulaires diamant�es , des disques abrasifs ou des
brosses m�talliques peuvent s'y adapter. Les pointes per�antes ou les disques coupants
permettent d'enlever la matrice entourant le fossile jusqu'� ce que celui-ci soit
suffisament proche pour qu'un d�gagement par percussion soit ais�.
D'autres appareillages plus sp�cifiques peuvent �tre utilis�s , 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 � 1 ou 2 m2 et qui
peuvent se r�v�ler tr�s efficaces pour nettoyer de petits fossiles et les d�barasser
de r�sidus encro�tants.
Des m�thodes chimiques peuvent �tre utilis�es dans la pr�paration des ossements
fossiles. La plus r�pandue utilise l'acide ac�tique . L'acide ac�tique dilu� 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 � 33 % doit �tre utilis�e , bien
qu'une concentration � 10 - 15 % peut se r�v�ler plus efficace dans certains cas.Cette
m�thode est � utlisr avec la plus grande prudence et apr�s essais pr�alables
sur de petits sp�cimens osseux de nature et de provenance identiques au sp�cimen
en cours de d�gagement.
L'acide formique peut aussi �tre utilis� avec les m�mes pr�cautions. Un m�lange acide
ac�tique / acide formique peut d�truire ou endommager irr�m�diablement un os , aussi
il est indispensable de laver soigneusement une pi�ce entre deux traitements � l'aide
d'acides diff�rents.
L'usage de ces produits est dangereux pour l'utilisateur car il peut occasionner des
br�lures de la peau ou des irritations durables des yeux. Aussi leur manipulation doit
-elle se faire avec des gants , sous une hotte ventil�e ou dans un local suffisament
a�r�.
D'autres acides peuvent aussi �tre utilis�s , ainsi Howle ( 1974 ) utilise une solution
de 5 % d'acide thioglycollique et de 9 % d'orthophosphate de calcium dans de l'eau
pur d�gager des cr�nes de poissons fossiles de leur gangue faite d'h�matite. Les ions
de fer de l'h�matite sont convertis en sels ferreux solubles. On peut aussi utiliser les
acides hydrofluoriques et hydrochloriques , l'hexam�taphosphate de sodium , le
thiosulphate de sodium , le peroxyde d'hydrog�ne , l'hypochlorite de sodium et la
pyridine.
Pour en savoir plus :
CAMPS C. L & HANNA G. D , 1937. - Methods in Paleontology , Berkeley
University Press.
COLBERT E. H , 1965. - Old bones and what to do about them , Curator ,
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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