Fossiles de petites étoiles de la colline de Sion en Lorraine

On trouve en région Lorraine entre Epinal et Nancy, dans le sud de la Meurthe et Moselle la colline de Sion (540 m d’altitude) sur les communes de Sion et Vaudémont.
Cette colline est surtout connue pour son point de vue dominant sur la plaine environnante (200 m d’altitude). Elle est aussi connue pour ses petits fossiles en forme d’étoiles : ce sont des morceaux du squelette d’animaux marins : les crinoïdes. En géologie on nomme ces étoiles des entroques (= morceaux) de crinoïdes.
Si on trouve des étoiles un peu partout sur la colline et même aux alentours, c’est en face du lieu-dit « La Croix Sainte-Marguerite » qu’on les rencontre le plus fréquemment.

Photo 1/6 : Calcaire provenant du haut de la colline de Sion, près du monument de Barrès.
Photo de gauche : vue des petites étoiles fossiles avec une pièce de 1 euro pour l’échelle.
Photo de droite : Zoom sur les fossiles d’étoiles. Ils mesurent quelques millimètres de diamètre.

Photo 2/6 : Bancs de calcaire en haut de la colline, échelle : 2 mètres de haut.

Photo 3/6 : Morceau de calcaire avec de petites étoiles érodées et un coquillage de 3 cm de diamètre à droite de la roche.

Photo 4/6 : Panorama visible depuis la colline de Sion avec les bancs calcaires du sommet de la colline. Ce panorama est orienté vers l’Est.

La colline de Sion est une butte-témoin située dans un bassin sédimentaire érodé. La couche calcaire contenant les entroques de crinoïdes est un banc rocheux résistant qui a protégé les niveaux inférieurs de l’érosion.

Photo 5/6 : Vue satellite de la colline de Sion à gauche et carte géologique correspondante à droite. Images obtenues à l’aide de Géoportail.
Les entroques de crinoïdes (petites étoiles) se trouvent dans les couches sédimentaires en haut de la colline. Ces couches datent du Jurassique moyen (j1a-b couleur orange), il y a environ 179 millions d’années.

Origine des ces étoiles : le squelette des crinoïdes

Les crinoïdes sont aussi appelés lys de mer car ils ressemblent à des fleurs qui poussent au fond de l’océan. Ce ne sont pas des plantes mais bien des animaux appartenant aux groupes des échinodermes tout comme les étoiles de mer ou les oursins.
Les crinoïdes ont un squelette calcaire qui a une forme d’étoile (symétrie d’ordre 5). Lorsque le crinoïde meurt, son squelette se découpe en milliers de morceaux.
Ce sont ces morceaux qui une fois fossilisés donnent les petites étoiles dans les roches.

Ces animaux possèdent de longs bras plumeux attachés au sommet d’une tige. Les longs bras plumeux permettent d’alimentation : le crinoïde est suspensivore, il filtre l’eau et récupère le plancton. L’ensemble de l’animal est maintenu ancré sur le fond à l’aide de crampons.

Photo 6/6 : Image de gauche : schématisation d’un crinoïde complet.
Image de droite : un fossile quasi-complet de crinoïde découvert en Chine  : il s’agit de Traumatocrinus hsui du Trias moyen (253 M.a). Ce fossile est exposé au Museum de l’Ardèche (à Balazuc). La découverte de crinoïde complet est rare puisque lorsqu’ils meurent leurs squelettes a tendance à se disloquer.

Les crinoïdes d’hier à aujourd’hui :

Les plus anciens fossiles de crinoïdes connus datent de l’Ordovicien inférieur de l’Utah (480 millions d’années). On trouve de nombreux sites fossilifères avec des entroques de crinoïdes : leur squelette calcaire très solide se fossilise très facilement.
Voici deux autres exemples :
– Les crinoïdes flotteurs marocains dans la région d’Erfoud associés à des fossiles d’orthocères datant du Dévonien (420 à 360 millions d’années).
– Les entroques de crinoïdes du « pont aux étoiles » en France (Ardèche) sur la commune de Rompon datant du Callovien : Jurassique moyen terminal, il y a 165 millions d’années.

On les trouves aujourd’hui dans toutes les mers du globe à toutes les latitudes et jusqu’à 9000 mètres de profondeurs. On connait aujourd’hui 600 espèces différentes de crinoïdes.

Auteur(s) : Pierre-Jean Riou, professeur de SVT
Crédits photos :  Pierre-Jean Riou
Publication :  décembre 2019