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Doc. Lab. Géol. Lyon, n° 162

 

M. BÉCAUD (2006) - Les Harpoceratinae,
Hildoceratinae et Paroniceratinae du Toarcien
de la Vendée et des Deux-Sèvres (France).
245 p., 23 fig., 48 pl.

Résumé

Mots-clés : Toarcien, Hildoceratidae, Ammonoidea, Vendée, Deux-Sèvres (France), biostratigraphie, paléontologie, évolution, paléobiogéographie.

Les carrières du Rigollier (commune de Sainte-Verge, Deux-Sèvres) situées aux environs de Thouars ont été choisies par d'ORBIGNY comme coupe de référence du Toarcien en 1849. EUDES DESLONGCHAMPS (1865), de GROSSOUVRE (1887), FOURNIER (1888, 1891), WELSCH (1911), MAGNÉ et al. (1961), GABILLY (1961, 1962, 1973, 1976a-b, 1980), GALBRUN et al. (1987, 1988, 1994), HANTZPERGUE (1991, 1996b), HANTZPERGUE & GABILLY (1988, 1994), CARIOU & HANTZPERGUE (1990) en ont fait par la suite une description détaillée. GABILLY (1973, 1976a-b) a étendu également son étude aux départements voisins du Centre-ouest et à cette occasion, il a exprimé l'idée d'une région type basée sur plusieurs coupes pour représenter l'étage du Toarcien à la place de celle plus restreinte d'un seul site comme cela était l'usage jusqu'à présent.
La première partie consiste en une présentation stratigraphique du Toarcien de la Vendée et des Deux-Sèvres. Il n'existe pas de coupe naturelle, la couverture jurassique forme une plaine légèrement ondulée. Peu de sites et de chantiers permanents permettent d'effectuer des recherches à long terme. Les observations sont faites actuellement au cours de travaux limités dans le temps. La sédimentation du Toarcien de ces deux départements correspond à des dépôts de plate-forme externe à dominante marneuse et argileuse.
Les récoltes in situ des ammonoïdes sur les nouvelles coupes, ainsi que de récentes collectes sur des sites plus anciens au cours de cette étude, ont permis de dresser un nouvel inventaire biostratigraphique précis de l'étage Toarcien dans cette région. Cela complète les études précédentes de cet étage dans le Centre-ouest, en particulier en ce qui concerne les premiers niveaux en Vendée où ont été repérées quelques Dactylioceras (Eodactylites) suivies par D. (Orthodactylites) crosbeyi, ce qui confirme les corrélations entre la Téthys et l'Europe du NW.
La seconde partie est consacrée à l'étude paléontologique des Harpoceratinae, des Hildoceratinae et des Paroniceratinae de l'étage Toarcien, dans les départements de la Vendée et des Deux-Sèvres. La dernière révision de la faune d'ammonites de cet étage dans le Centre-ouest a été effectuée par GABILLY en 1976, mais en ce qui concerne les Hildoceratidae, il a laissé de côté de nombreux genres : Hildaites, Polyplectus, Osperleioceras, Pseudolioceras, Frechiella, Paroniceras et Oxyparoniceras. Ce travail, tout en tenant compte des dernières connaissances acquises dans ce domaine, est fondé sur la classification donnée par ARKELL en 1957. Trois nouvelles espèces sont proposées : Harpoceras (Harpoceras) rulleaui nov. sp., Hildaites pionneaui nov. sp. et Hildaites chatryi nov. sp.. Ces deux dernières nouvelles espèces montrent une ornementation qui annonce par de nombreux points communs celle de formes qui apparaîtront un peu plus tardivement (ELMI et al., 1995) ; Hildaites pionneaui nov. sp. possède quelques côtes jumelées, une de celles-ci étant surélevée par rapport à l'autre, ornementation que l'on retrouve en particulier dans le genre Phymatoceras. Hildaites chatryi nov. sp., par sa section, ses côtes réunies en faisceau dans un premier temps, puis devenant simplement jumelées ensuite, ainsi que par sa trajectoire costale, est proche de certaines formes de Mercaticeratinae. Les sous-familles des Bouleiceratinae s. s., des Leukadiellinae et des Mercaticeratinae ne sont pas représentées dans le Centre-ouest ; quant aux sous-familles des Phymatoceratinae et des Grammoceratinae, elles feront l'objet d'études séparées.
Les résultats obtenus permettent de mieux cerner la répartition verticale ainsi que la phylogenèse des Hildoceratidae reconnus en Vendée et dans les Deux-Sèvres. Les ammonoïdes à cachet téthysien, ainsi qu'une partie de la faune de brachiopodes correspondant au biofaciès ibérique mis en évidence dans ces départements, montrent que la région d'étude, bien qu'appartenant sans conteste au biome nord-ouest européen, a cependant constitué une zone d'échange faunique au cours du Toarcien.

 

Abstract

Key words : Toarcian, Hildoceratids, Ammonoidea, Vendée, Deux-Sèvres (France), palaeobiostratigraphy, palaeontology, evolution, palaeobiogeography.

The word «Toarcian» has been used for the first time by A. d'Orbigny in 1849 in its «Cours élémentaire de Paléontologie et de Géologie stratigraphique». In 1852, it confirmed that this term unset be applied for the stage that he has precious named «Lias supérieur». In 1849, he had chosen the Rigollier quarries (Sainte-Verge commune, Deux-Sèvres department) as reference stratotype section. Detailed description bare been given by EUDES DESLONGCHAMPS (1865), de GROSSOUVRE (1887), FOURNIER (1888, 1891), WELSCH (1911), GABILLY (1962, 1976), GALBRUN et al. (1987, 1988, 1991, 1994), HANTZPERGUE (1991, 1996b), HANTZPERGUE & GABILLY (1994), CARIOU & HANTZPERGUE (1990). GABILLY (1973, 1976) has extended the study to the nearby department of the French Western Centre (Vendée, Deux-Sèvres and Vienne departments). His purpose was to choose a type-region based on several profiles, rather than a unique locality. He divided the Toarcian stage of the type area in 27 horizons (I-XXVII) that were considered as biostratigraphy unit names after an ammonite index. More recently, ELMI et al. (1997) have proposed a more detailed succession for the NW European Toarcian (8 zones, 19 subzones and 34 horizons) (fig. 1).
No natural exposures occur in Vendée and Deux-Sèvres departments. The research is obligatorily limited in time in these dominantly marly beds. The bed by bed collected has been lead in new but temporary exposed outcrops but this allowed establishing a new and precise biostratigraphy inventory of the typical Toarcian stage. New information are given expose the range in time and space of several genera and species. This allow a better knowledge of the following species : Harpoceras (Harpoceras) kisslingi, H. (H.) strangewaysi, H. (H.) serpentinum, H. (H.) pseudoserpentinum, H. (H.) falciferum, H. (H.) lassum and H. (H.) subplanatum. For example, the section «reservoir n° 2» (tank n° 2) of Bernard (Vendée) gives evidence that the genus Protogrammoceras survived up to the Semicelatum horizon.
The ammonite succession collected in the French «Centre-ouest» Lower and Middle Toarcian fit well with the zonal schema observed established in the Pyrénées (FAURÉ, 2002), the Iberic Ranges and the North-lusitanian Subbasin (MOUTERDE, 1967 ; SCHMIDT-EFFING, 1968 ; GABILLY, 1962, 1976 ; ALMÉRAS et al., 1988 ; GOY et al., 1988, 1990 ; HOWARTH, 1992 ; JIMENEZ et al., 1992 ; GARCIA-GOMEZ et al., 1994 ; ELMI et al., 1997 ; O'DOGHERTY et al., 2000 ; SANDOVAL et al., 2001 ; QUESADA et al., 2004). These three distinct geographic regions have a largely common ammonite assemblage :
Tenuicostatum Zone :
1/ Paltus Subzone and Horizon
Dactylioceras (Eodactylites) simplex (FUCINI), D. (E.) cf. mirabile (FUCINI), Protogrammoceras (Paltarpites) paltum (BUCKMAN), P. (P.) gabillyi FAURÉ, Lioceratoides serotinum (BETTONI).
2/ Semicelatum Subzone (Crosbeyi Horizon)
Dactylioceras (Orthodactylites) crosbeyi (SIMPSON), Protogrammoceras (Paltarpites) aff. madagascariense (THEVENIN).
3/ Semicelatum Subzone (Tenuicostatum Horizon)
Dactylioceras (Orthodactylites) tenuicostatum (YOUNG & BIRD).
4/ Semicelatum Subzone (Semicelatum Horizon)
Dactylioceras (Orthodactylites) semicelatum (SIMPSON), D. (O.) ernsti LEHMAN, Kedonoceras compactum (DAGIS), Protogrammoceras (Paltarpites) sp.
Serpentinum  Zone :
5/ Serpentinum  Zone (Elegantulum Horizon)
Eleganticeras elegantulum (YOUNG & BIRD), Hildaites wrighti (SPATH), H. murleyi (MOXON).
6/ Serpentinum  Zone (Stangewaysi Horizon)
Harpoceras (Harpoceras) serpentinum (SCHLOTHEIM), Hildaites murleyi (MOXON).
7/ Serpentinum  Zone (Pseudoserpentinum Horizon)
Harpoceras (Harpoceras) pseudoserpentinum GABILLY, Eleganticeras elegans (SOWERBY), Hildaites levisoni (SIMPSON), H. murleyi (MOXON), H. subserpentinus (BUCKMAN), Nodicoeloceras crassoides (SIMPSON).
8/ Serpentinum  Zone (Douvillei Horizon)
Orthildaites douvillei (HAUG), Harpoceras (Harpoceras) falciferum (SOWERBY), Hildaites levisoni (SIMPSON),
H. murleyi (MOXON), H. subserpentinus (BUCKMAN), Polyplectus pluricostatus (HAAS), Nodicoeloceras crassoides (SIMPSON).
Bifrons Zone :
9/ Bifrons Zone (Sublevisoni Horizon)
Hildoceras sublevisoni FUCINI, H. caterinii MERLA, Harpoceras (Harpoceras) falciferum (SOWERBY).
10/ Bifrons Zone (Tethysi Horizon)
Hildoceras tethysi GECZY, H. crassum MITZOPOULOS, Harpoceras (Harpoceras) falciferum (SOWERBY).
11/ Bifrons Zone (Lusitanicum Horizon)
Hildoceras lusitanicum MEISTER, Harpoceras (Harpoceras) falciferum (SOWERBY), H. (H.) lassum (BUCKMAN).
12/ Bifrons Zone (Apertum Horizon)
Hildoceras apertum GABILLY, Harpoceras (Harpoceras) lassum (BUCKMAN).
13/ Bifrons Zone (Bifrons Horizon)
Hildoceras bifrons (BRUGUIèRE), Harpoceras (Harpoceras) subplanatum (OPPEL), Phymatoceras narbonense (BUCKMAN), Porpoceras desplacei (d'ORBIGNY), P. vortex (SIMPSON).
14/ Bifrons Zone (Semipolitum Horizon)
Hildoceras semipolitum BUCKMAN, H. bifrons (BRUGUIèRE).
The second part of the present volume is a palaeontologic study of the Harpoceratinae, Hildoceratinae and Paroniceratinae of the Toarcian collected in Vendée and Deux-Sèvres departments. The last revision of the ammonite fauna has been made by GABILLY (1976), but several genera are not described in this work (Hildaites, Polyplectus, Osperleioceras, Pseudolioceras, Frechiella, Paroniceras and Oxyparoniceras). The present study uses the Arkell's classification (1957) and includes the recent emendations and complements. Three new species are described : Harpoceras (Harpoceras) rulleaui nov. sp., Hildaites pionneaui nov. sp. and Hildaites chatryi nov. sp. The last two species present ornamentation largely similar to that of more recent forum (ELMI et al., 1995). Hildaites pionneaui nov. sp. bears some bifurcate ribs, one of the two secondary being more in relief ; this kind of ornamentation is later known in the genus Phymatoceras. Hildaites chatryi nov. sp. shows a strong resemblance with the Mercaticeratinae ; its section and its costulation consist of fasciated ribs in the inner whorls that become grouped later ; they have also a similar rib curve. The subfamilies Bouleiceratinae s. s., Leukadiellinae and Mercaticeratinae are not known in the «Centre-ouest». The Dactylioceratidae, Phymatoceratinae and Gramoceratinae be described later.
The occurrence in Vendée and Deux-Sèvres of Tethyan ammonites coincides generally with transgressive episodes (ALMÉRAS & BÉCAUD, 2002 ; RULLEAU et al., 2003) :
- Tenuicostatum Zone
Dactylioceras (Eodactylites) simplex (FUCINI), D. (E.) cf. mirabile (FUCINI), Protogrammoceras (Protogrammoceras) aff. isseli FUCINI, P. (Paltarpites) aff. madagascariense (THEVENIN), Lioceratoides serotinum (BETTONI).
- Serpentinum  Zone
Polyplectus pluricostatus (HAAS).
- Bifrons  Zone
Hildoceras caterinii MERLA, Frechiella kammerkarensis (STOLLEY), F. venantii (CATULLO).
- Variabilis  Zone
Paroniceras gr. sternale (d'ORBIGNY), P. gr. helveticum RENZ, Pseudogrammoceras gr. subregale PINNA.
- Dispansum Zone
Oxyparoniceras (Neoparoniceras) morbiense (RENZ), Oxyparoniceras (Oxyparoniceras) buckmani (BONARELLI) et O. (O.) suevicum RENZ.
The northern influences can also be indicated by species that are common on the north-western rims of the Tethys as : Osperleioceras (Osperleioceras) gr. rivierense (MONESTIER), O. (O.) gr. authelini (MONESTIER), O. (O.) subcostulatum (MONESTIER), O. (O.) gr. reynesi (MONESTIER), Pseudollilia sp., Gruneria gruneri (DUMORTIER).
MOUTERDE & ELMI (1991, tabl., p. 1190, p. 1191 et fig. 1.1, p. 1192) supposed, on the then known date, that there were «transitional sectors» between the north-west european and the tethyan domains, that are equivalent to the «submediterranean domain» admitted by CARIOU (1973) during the Callovian stage. The «Poitou» (Centre-ouest) is left apart of this transitional domain. The new ammonite rumpling here recorded documents that the «Centre-ouest», as the Quercy (SW border of the French Massif central, CUBAYNES et al., 1984, p. 361) have been a faunal communication seaway between the Iberic Meseta and the NW european province ZIEGLER (1980). These recent date led, to a new interpretation of the sketch previously proposed (ELMI et al., 1974 ; MOUTERDE & ELMI, 1991). On the recent palaeogeographic reconstructions (DERCOURT et al., 1985, 1993, 2000 ; OLIVET, 1996 ; BAYLEY et al., 2003) for instance, the studied region is located, during the Toarcian, at the same location that the north part of the Iberic Massif. The tethyan ammonites have probably followed a way along the western approaches of this massif.
In consequence, the «Centre-ouest» can be considered as the NW part of the meso-european subprovince as proposed by FAURÉ (2002, p. 670-671 ; fig. 348 ; p. 674). It this is region, at least during the Late Pliensbachian and the Toarcian by the ammonite and brachiopod assemblage (ALMÉRAS & BÉCAUD, 2002 ; BÉCAUD, 2003). The brachiopods belong to the «biofacies ibérique» (DUBAR, 1931) known in the world ibero-pyrenean domain.
The north-tethyan brachiopods found in the studied sections are listed here :
- Tenuicostatum Zone : Quadratirhynchia attenuata (DUBAR) and Lobothyris arcta (DUBAR).
- Serpentinum Zone : Homoeorhynchia batalleri (DUBAR), Cuersithyris provincialis (DESLONGCHAMPS), Telothyris jauberti f. nabanciensis (CHOFFAT), «Terebratula» valcrosensis (ALMÉRAS & MOULAN).
- Thouarsense Subzone : Telothyris pyrenaica (DUBAR) and Sphaeroidothyris vari (ROLLIER) in Bifrons zone, «Terebratula» valcrosensis (ALMÉRAS & MOULAN) and Monsardithyris catzigrasae ALMÉRAS & MOULAN.
- Insigne Subzone : Soaresirhynchia renzi (CHOFFAT).
In the tethyan domain, the Plienbachian-Domerian limit is presently located under the occurence of Dactylioceras (Eodactylites) simplex (FUCINI) and of D. (E.) gr. mirabile-polymorphum (DUBAR, 1954, 1978 ; FERRETTI, 1967, 1970 ; MOUTERDE et al., 1971 ; MOUTERDE & RUGET, 1984 ; RIVAS, 1972 ; GUEX, 1973 ; ELMI et al., 1974, 1994, 1997 ; JIMÉNEZ & RIVAS, 1979, 1991, 1992 ; JIMÉNEZ, 1986 ; GOY & MARTINEZ, 1990 ; DOMMERGUES et al., 1997 ; NINI et al., 1997 ; PETTINELLI et al., 1997 ; PARISI et al., 1998 ; WILMSEN et al., 2002).
These Dactylioceratinae are associated to rare Harpoceratinae (Lioceratoides, Neolioceratoides, Protogrammoceras and Fontanelliceras).
In the NW European domain, this boundary is marked by the disappearance of Pleuroceras hawskerense (YOUNG & BIRD) and by the appearance of Protogrammoceras (Paltarpites) paltum (BUCKMAN) (GABILLY, 1962, 1976 ; MAUBEUGE & RIOULT, 1963 ; MOUTERDE & RUGET, 1984 ; ELMI et al., 1997).
In the western Vendée, the sedimentation during the Late Pliensbachien and the Toarcian has consisted of alternating limestone and marls. The passage between the two stages occurs without noticeable lithologic change (GABILLY, 1980, p. 69) as it is known also in Portugal and largely along the maghrebian Tethys. The Toarcian stage is more developed than in Deux-Sèvres (Centre-ouest). Immediately above the last beds with Pleuroceras hawskerense (YOUNG & BIRD), the first Protogrammoceras (Paltarpites) paltum (BUCKMAN) associated with very rare Dactylioceras (Eodactylites), Lioceratoides and Neolioceratoides as in other region [Portugal (MOUTERDE & RUGET, 1984), Bade-Württemberg (SCHLATTER, 1985), Iberic range (GOY & MARTINEZ, 1990 ; MORARD, 2004), Western Maghreb (DUBAR, 1954, 1978 ; MORARD, 2004 ; ELMI et al., 2006a-b)].
It is at the same stratigraphic level that GABILLY et al. (1967-1974, p. 607, 614, 626) and GABILLY (1976a, p. 21, fig. 4 ; 1976b, p. 11, fig. 4 ; 1980, p. 69) have cited the presence, on the Vendée shore (Saint-Nicolas creek, Jard), of Protogrammoceras (Paltarpites) paltum (BUCKMAN) associated with not so rare Dactylioceratinae or Dactylioceras indet., but they do not cited Orthodactylites as supposed by MACCHIONI et al. (2002, p. 153). Recently, news investigations have evidenced of presence of Dactylioceras (Eodactylites) at the base of the Toarcian, in the bed 1 of the Saint-Nicolas section (GABILLY 1973, 1976) immediately under the first Protogrammoceras (Paltarpites) paltum (BUCKMAN). A similar observation has been made in Bernard section n° 2 (fig. 8). This is a local confirmation of the correlation between the Toarcian base of the tethyan and NW european provinces.

 

Sommaire

Premier chapitre - Cadre général de l'étude
1 - Introduction
2 - Cadre paléogéographique local
3 - Coupes et données biostratigraphiques
3.1 - Carrière de La Gouraudière, Mauzé-Thouarsais (Deux-Sèvres)
3.2 - Carrière de la cimenterie d'Airvault (Deux-Sèvres)
3.3 - Rocade nord-est de Chantonnay (Vendée)
3.4 - Lavaud, près de Péault (Vendée)
3.5 - Le Bernard (Vendée), réservoir 1
3.6 - Le Bernard (Vendée), réservoir 2
4 - Résultats biostratigraphiques locaux
Toarcien inférieur
Toarcien moyen
Toarcien supérieur

Deuxième chapitre - Paléontologie
1 - Éléments utilisés pour la description des coquilles
2 - Abréviations utilisées
3 - Étude systématique
Classe CEPHALOPODA LEACH, 1817
Ordre AMMONOIDEA ZITTEL, 1884
Sous-ordre AMMONITINA HYATT, 1889
Superfamille HILDOCERATACEAE HYATT, 1867
Famille HILDOCERATIDAE HYATT, 1867
Sous-famille HARPOCERATINAE NEUMAYR, 1875
Genre Protogrammoceras SPATH, 1913
Genre Lioceratoides SPATH, 1919
Genre Neolioceratoides CANTALUPPI, 1970
Genre Tiltoniceras BUCKMAN, 1913a
Genre Eleganticeras BUCKMAN, 1913a
Genre Pseudolioceras BUCKMAN, 1889a
Genre Polyplectus BUCKMAN, 1890
Genre Harpoceras WAAGEN, 1869
Genre Ovaticeras BUCKMAN, 1918a
Genre Osperleioceras KRIMHOLTZ, 1957
Conclusions à l'étude des Harpoceratinae
Sous-famille HILDOCERATINAE HYATT, 1867
Genre Hildaites BUCKMAN, 1921a
Genre Orthildaites BUCKMAN, 1923a
Genre Hildoceras HYATT, 1867
Conclusions à l'étude des Hildoceratinae
Sous-famille Paroniceratinae Schindewolf, 1963
Genre Frechiella PRINZ, 1904a
Genre Paroniceras BONARELLI, 1893
Genre Oxyparoniceras GUEX, 1974
Conclusions à l'étude des Paroniceratinae

Troisième chapitre - Conclusion
Répartition et phylogenèse
Considérations paléobiogéographiques

Remerciements
Bibliographie
Liste des illustrations
Index paléontologique
Planches photographiques