#6 Postolonnec : fossiles EarthCache

La presqu’île de Crozon offre un rivage découpé dans un mille-feuilles de roches sédimentaires, d’âge paléozoïque.

C’est en effet à partir de -475 millions d’années que s’est formé l’essentiel du sous-sol. À cette époque, la Bretagne était située sous la mer, près du pôle Sud, en bordure d’un méga-continent appelé Gondwana.

Les particules de sable et de vase transportées du continent vers la mer s’y sont déposées en couches successives. Compactées au fil du temps, elles se sont transformées en grès et en argilites. Quelques animaux marins, ainsi que les traces de leurs activités, ont en même temps été fossilisés.

Cette sédimentation marine, perturbée en presqu’île de Crozon par une activité volcanique (-448 millions d'années), s’est poursuivie sur près de 150 millions d'années, pendant la lente dérive du Gondwana vers le Nord. Près de 3 500 mètres d’épaisseur de sédiments se sont ainsi accumulés, en enregistrant des environnements marins périglaciaires (-444 millions d'année) puis tropicaux (-385 millions d'années).

Vers -320 millions d'années, la collision entre les plaques Gondwana et Laurussia, lors de la constitution de la Pangée, a entraîné la formation d’une immense chaîne de montagnes (la chaîne varisque ou hercynienne) dont les sommets pouvaient atteindre 4 000 mètres d’altitude en Bretagne.

Soumises à d’énormes pressions tectoniques, les roches de la future presqu’île se sont plissées et facturées. Tout en perdant leur horizontalité initiale, les couches sédimentaires se sont transformées : les grès ont évolué en quartzites et les argiles en schistes.

Depuis lors émergée, cette imposante chaîne de montagnes a été érodée, puis à nouveau fracturée lors de l’ouverture de l’océan Atlantique (-180 millions d'années)

Les fluctuations du niveau marin, dues à l’alternance d’épisodes glaciaires et tempérés au Quaternaire (de -2.6 millions d'années à nos jours) ont enfin dessiné le trait de côte de cet ancien massif (le Massif armoricain), dont les plus hautes collines avoisinent aujourd’hui les 400 mètres d’altitude.

👉 Histoire géologique de la presqu'île de Crozon en dessins.

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

English.

Crozon Peninsula boasts a shoreline carved out of many strata of sedimentary rock dating back to the Paleozoic Era.

In fact, most of its subsoil was formed some 475 million years ago (mya). At that time, Brittany was under water, close to the South Pole, at the edge of a supercontinent called Gondwana.

Particles of sand and mud carried from the continent out to the sea were deposited there in successive layers. Compacted over time, they gradually transformed into sandstone and mudstone. Some sea animals along with traces of their activities, were fossilized at the same time.

This marine sedimentation, that was disrupted by volcanic activity on Crozon Peninsula (448 mya), continued over the course of nearly 150 million years (myr), during Gondwana’s slow drift northwards. Nearly 3,500 meters of sediments accumulated in depth, where both periglacial and then tropical marine environments were recorded (444 and 385 mya, respectively).

Around 320 mya, the collision of the Gondwana and Laurussia plates, during the assembly of Pangea, led to the formation of an immense mountain range (the Variscan or Hercynian orogeny) whose peaks stood as high as elevation of 4,000 meters in Brittany.

Subjected to tremendous tectonic pressure, the rocks of the future peninsula folded and farctured. Whilst losing their initial horizontality, the sedimentary layers were transformed : the sandstone evolved into quartzite and the mudstone into shale.

After emerging, the imposing mountain range eroded and then fractured again at the time of opening of the Atlantic Ocean (180 mya).

Fluctuations in the sea level, caused by the alternating glacial and tempered episodes of the Quaternary period (from 2.6 mya to the present day), finally drawing the coastline of the ancient Armorican mountain range, whose tallest hillsides now rise to altitudes of around 400 meters.

👉 Geologic timeline illustrations of Crozon peninsula (only in french).

Sources : https://www.reservepresquiledecrozon.bzh

Les falaises de Postolonnec offrent une coupe dans des archives sédimentaires marines. Les fossiles d’animaux marins et les structures sédimentaires qui s’y trouvent ont permis aux géologues de mettre en évidence plusieurs cycles de variation du niveau marin, survenus sur 20 millions d’années. Les schistes sombres témoignent d’une période où le niveau marin était haut (dépôt de vases fines en milieu calme et profond) tandis que les grès clairs traduisent un épisode de bas niveau marin (dépôt de sable en milieu agité et peu profond).

En raison de la qualité des affleurements, cette coupe géologique a été choisie comme localité type pour définir la « Formation de Postolonnec » (-470 à -453 Ma).

EN : The cliffs of Postolonnec provide a cross-section of marine sedimentary archives. The fossils of marine animals and the sedimentary structures found there have allowed geologists to highlight several cycles of sea level variation that occurred over 20 million years. The dark shales show a period when the sea level was high (deposition of fine mud in a calm and deep environment) while the light sandstones indicate an episode of low sea level (deposition of sand in an agitated and shallow environment).

Due to the quality of the outcrops, this geological section was chosen as a typical locality to define the "Postolonnec Formation" (470 to 453 mya). 

La formation de Postolonnec est encadrée à l’Ouest par des grès armoricains d’âge floien, cette zone est difficilement accessible, et à l’Est par les grès de Kermeur d’âge katien. Si, depuis le stationnement, vous vous dirigez vers l’Ouest de la plage et au-delà, vous allez remonter le temps de 20 Ma et de 17 Ma pour la formation de Postolonnec. Cette formation est divisée en six membres qui prennent des appellations locales :

• membre du Veryac’h ;
• membre de Kerarmor ;
• membre de Morgat ;
• membre de Kerarvail ;
• membre de Corréjou ;
• membre de Kerloc’h.

EN : The Postolonnec formation is bordered to the west by Armorican sandstones of Floian age, this zone is difficult to access, and to the east by Kermeur sandstones of Katian age.  If, from the parking, you walk towards the West of the beach and beyond, you will go back in time 20 myr and 17 myr for the Postolonnec formation. This formation is divided into six members who take local names:

• Veryac'h Member;
• Kerarmor Member;
• Morgat Member;
• Kerarvail Member;
• Corréjou Member;
• Kerloc'h Member.

Fossile :
Un fossile est une trace de vie qui a bien souvent été préservée dans des roches sédimentaires qui se sont formées avant la période géologique actuelle. Il peut s'agir de coquilles, de déjections, de galeries, de morceaux de bois, d'os, de pollens, de traces de pas, etc. Les traces fossilisées laissées par des organismes vivants (terriers, déjections, etc.) sont appelées ichnofossiles ou traces fossiles.

Processus de fossilisation :
Lorsque les animaux, les plantes et les autres organismes meurent, ils se décomposent généralement complètement. Mais parfois, lorsque les conditions sont idéales, ils sont conservés sous forme de fossiles. Le processus de fossilisation varie donc en fonction du type de tissu et des conditions extérieures :

1. Carbonisation
   La chaleur et la pression qui résultent de l'enfouissement dans les sédiments peuvent parfois amener les tissus des organismes - y compris les feuilles des plantes et les parties molles du corps des poissons, des reptiles et des invertébrés marins - à libérer de l'hydrogène et de l'oxygène, laissant derrière eux un résidu de carbone. Ce processus, appelé carbonisation ou parfois distillation, permet d'obtenir une empreinte carbone détaillée de l'organisme mort dans la roche sédimentaire.
2. Perminéralisation
   Après que les tissus mous d'un organisme se soient décomposés dans les sédiments, les parties dures - en particulier les os - subsistent. L'eau s'infiltre dans les restes, et les minéraux dissous dans l'eau s'infiltrent dans les espaces à l'intérieur des restes, où ils forment des cristaux. Ces minéraux cristallisés font durcir les restes avec la roche sédimentaire qui les entoure. C'est la méthode de fossilisation la plus courante pour les os et certaines plantes.
3. Remplacement.
   Lors de ce processus appelé aussi recristallisation, les minéraux contenus dans l'eau remplacent les minéraux qui composent les restes corporels après que l'eau ait complètement dissous les parties dures originales de l'organisme.
4. Inclusion.
   Elle peut se faire dans l’ambre, la glace, le permafrost ou l’asphalte (bitume/goudron naturel). L’animal ou le végétal qui s’est trouvé prisonnier dans cette matière est alors conservé pratiquement intact. L'ambre est elle-même une résine d'arbre fossilisée et durcie.
5. Les moules et les moulages.
   Les moules et les moulages sont des impressions tridimensionnelles dans lesquelles les contours de la surface d'un organisme sont préservés. Les organismes enfouis dans les sédiments se décomposent lentement, laissant une cavité qui contient une empreinte exacte de la forme et de la taille des organismes. Lorsque cet espace creux se remplit de matière, celle-ci prend la forme du moule, formant ainsi un moulage. Bien que le fossile puisse présenter les caractéristiques de l'organisme d'origine, il ne reste normalement aucune matière organique.
6. Épigénie.
   Par l’épigénie (ou par minéralisation authigénique), la matière originelle de l’organisme est remplacé à peu à peu, molécule par molécule, par des substances minérales (carbonate, phosphate, silice…). L’organisme peut servir de nucléus (noyau) autour duquel va se former un nodule par précipitation des substances minérales.

Les concentration coquillières :
Les concentrations coquillières sont des accumulations denses de restes d’organismes, avec ou sans matrice terrigène (terrigène = en provenance de la terre par érosion). Les concentrations coquillières ont des épaisseurs très variables. On peut distinguer deux types de concentrations : type A et type B.

Les concentrations coquillières de type A correspondent aux concentrations les plus fines. Elles se présentent sous forme de lits coquilliers monotones (réguliers, uniformes) à matrice gréseuse à silteuse (silt = anglicisme, notion proche sinon identique à celle de « limon »), dont l’épaisseur, de quelques millimètres à 1–2 cm, dépend de la taille des organismes. Ces concentrations se présentent majoritairement en lentilles. La densité fossilifère est faible à modérée (5 à 15%). Les organismes se disposent de manière concordante et ne présentent pas d’imbrications : ils forment le plus souvent une surface coquillière. Les organismes sont préservés à l’état de moules internes et externes. Ils sont généralement  désarticulés, exceptionnellement complets. Aucun classement par taille ou par forme n’est observé. Les degrés de fragmentation, d’érosion et d’abrasion sont variables.

Les concentrations coquillières de type B regroupent les concentrations les plus épaisses (> 3 cm) qui forment généralement des strates continues. La matrice qui emballe les coquilles peut être de nature variable : gréseuse, silteuse ou calcaro-marneuse. Ces strates sont constituées de plusieurs niveaux coquilliers superposés, plus ou moins amalgamées. Dans ces strates, la densité des coquilles varie de 15 à 55%. Les organismes se disposent d’une manière concordante à isotrope. Ils sont le plus souvent désarticulés.Aucun classement par taille ou par forme n’est observé. L’ensemble des organismes est préservé à l’état de moules internes et externes. La fragmentation est variable : d’individus non fragmentés à des débris indéterminables. Dans certain cas, l’abrasion est importante.

De puissantes vagues de tempêtes sont à l'origine des concentrations coquillières. Dans le cas des concentration de type A, une chute du niveau marin entraine un fort apport sédimentaire dans lequel le matériel coquillier est dispersé, rassemblé par les vagues et recouverts rapidement par des sédiments relativement importants. Les concentrations coquillières de type B se forment dans les mêmes conditions que les concentrations de type A, mais dans un contexte de faibles apports sédimentaires lors des phases de montée du niveau marin.

Fossil:
A fossil is a trace of life that has often been preserved in sedimentary rocks that formed before the present geological period. It can be shells, resting, galleries, pieces of wood, bones, pollen, footprints, etc. The fossilized traces formed by living organisms (burrows, resting, etc.) are called ichnofossils or fossil traces.

Fossilization process:
When animals, plants and other organisms die, they typically decay completely. But sometimes, when the conditions are just right, they're preserved as fossils. The process of fossilization varies according to tissue type and external condition:

1. Carbonization.
   The heat and pressure from being buried in sediment can sometimes cause the tissues of organisms — including plant leaves and the soft body parts of fish, reptiles and marine invertebrates — to release hydrogen and oxygen, leaving behind a residue of carbon. This process — which is called carbonization, or sometimes distillation — yields a detailed carbon impression of the dead organism in sedimentary rock.
2. Permineralization.
   After an organism's soft tissues decay in sediment, the hard parts — particularly the bones — are left behind. Water seeps into the remains, and minerals dissolved in the water seep into the spaces within the remains, where they form crystals. These crystallized minerals cause the remains to harden along with the encasing sedimentary rock. This is the most common method of fossilization for bones and some plants.
3. Replacement.
   In this process also called recrystallization, the minerals in water replace the minerals that make up the bodily remains after the water completely dissolves the original hard parts of the organism.
4. Inclusion.
   It can be done in amber, ice, permafrost or asphalt (natural bitumen). The animal or plant that has been trapped in this material is then kept practically intact. Amber is itself a hardened fossilized tree resin.
5. Molds and casts.
   Molds and casts are three-dimensional impressions in which the surface contours of an organism are preserved. Organisms buried in sediment slowly decompose, leaving a cavity that contains an exact imprint of the organisms’ shape and size. When this hollow space fills with material, this material takes the shape of the mold, forming a cast. Although the fossil may exhibit characteristics of the original organism, normally no organic material remains.
6. Authigenic mineralization.
   By authigenic mineralization (sometimes called epigenesis), the original substance of the organism is gradually replaced, molecule by molecule, by mineral substances (carbonate, phosphate, silica …). The organism can be used as a nucleus around which a nodule is formed by precipitation of the mineral substance.

Shellbeds:
Shellbeds are dense accumulations of organic remains, with or without a terrigenous matrix (terrigenous = coming from the earth by erosion). Shellbeds have very variable thicknesses. Two types of concentrations can be distinguished: type A and type B.

Type-A shellbeds are the finest concentrations. They are lenticular and made of only one coquina level, which thickness depends of the size of the organisms (a few millimetres to 1-2 cm). The shells are concentrated parallel to the bedding without imbrication and are scattered in a sandy to silty matrix. Fossil density is most often low to moderate (5 to 15%). The organisms are disposed in a concordant way and do not present imbrications, i.e. the shells most often form a shell surface. Organisms are preserved as internal or external moulds and are often disarticulated, articulated specimen being very scarce. Neither size sorting nor shape-sorting have been observed. Fragmentation, erosion and abrasion are variable.

Type-B shellbeds include the thickest concentrations (> 3 cm)  that generally form continuous strata. A sandy, silty or marly matrix is generally present. These shellbeds are composed of several superposed coquina levels, amalgamated or intercalated with thin terrigenous layers. The density of bioclasts varies from 15 to 55% and the orientation of shells varies from concordant to isotropic (=  same properties in all directions). The organisms are usually disarticulated. Neither size sorting nor shape sorting have been noted. Organisms are preserved as molds (internet ou extrenal). Fragmentation is variable: from unfragmented organisms to indeterminable fragments. Bioerosion traces can be observed.

High-energy storm waves are at the origin of shellbeds. In the case of A-type shellbeds, the sea-level falls are characterized by high sedimentation rates in which the shell material is dispersed, gathered by the waves and rapidly covered by terrigenous matérial and high sediment inputs. Type-B shellbeds are deposited under similar conditions, but with a deficit in terrigenous supply mainly related to the sea-level rise. 

Références – References

Le Paléozoïque de la presqu’île de Crozon, Massif Armorican
BRE0075 - Coupe-type de la Formation de Postolonnec (Ordovicien) - Crozon
Sea-level curve for the Middle to early Late Ordovician in the Armorican Massif
Différents mode de fossilisation
Types of fossil preservation

Vous allez vous diriger vers le membre de Morgat et vous arrêter aux coordonnées virtuelles en face d’une grotte. De là, pour l’étape n°1 et à l’aide de la photo, vous repérez la paroi inclinée et vous l’observerez. Puis vous avancerez de quelques mètres (2 ou 3) vers le fond de la grotte pour observerez, du même côté, une autre paroi pour l’étape 2. Il est préférable de vous munir d'une lampe de poche ou d'une lampe frontale. 

EN : You will go to the Morgat member and stop at the virtual coordinates in front of a cave. From there, for step #1 and with the help of the photo, you will spot the wall and observe it. Then you will go back a few meters (2 or 3) towards the end of the cave to observe, on the same side, another wall for step #2. It is preferable to bring a flashlight or a headlamp.

Pour valider la cache – Questions

1. À l'étape n°1 (cf photo), au-dessus de vous, que voyez-vous sur la paroi inclinée ? Il y a-t-il de nombreux fossiles ?
2. Selon vous, de quel type de fossilisation pourrait-il s'agir ?
3. À l’étape n°2, au-dessus et en face de vous, que voyez-vous le long de la paroi de la roche ?
4. Selon vous, de quel type de fossilisation pourrait-il s'agir ?
5. Que pouvez-vous dire cette dernière "scène" ?
6. En 3, sous la paroi qui comporte des fossiles (étape 1), il y a-t-il quelque chose en rapport avec la "scène" de l'étape n°2 ?

Une photo de vous, de votre GPS ou de toute autre mascotte, prise dans les environs, sera la bienvenue, mais n’est pas obligatoire. Merci de ne pas publier de photos qui donneraient des indices.

Marquez cette cache « Trouvée », envoyez-nous vos propositions de réponses, en précisant bien le nom de la cache, soit via notre profil, soit via la messagerie geocaching.com (centre de messagerie). Nous vous répondrons en cas de problème.  « Trouvée » sans réponses sera supprimée.

Il est strictement interdit de ramasser tout minéral, roche, fossile, galet, plante… sur tout le littoral. Merci de respecter cette consigne.

Logging requirements – Questions

1. Go to step #1, what do you see along the rock slope above you? Are there many fossils?
2. What type of fossilization could it be? 
3. Go to Step #2, what do you see along the rock slop above and in front of you for several meters?
4. What type of fossilization could it be? 
5. What can you say about this last "scene"?
6. #3, under the rock wall that includes fossils, is there anything related to the "scene" at stage #2?

A photo of you, your GPS or any other mascot, taken in the area is welcome but is optional, Please do not include pictures that will give clue for any of the question.

Log this cache "Found it", and send us your answers, don't forget to mention the name of the cache, via our profile or via geocaching.com (Message Center). We will answer you in case of problem. "Found it" without the anwers will be deleted.

It is strictly forbidden to pick up any mineral, rock, fossil, pebble, plant... all over the coast. Please respect this instruction.