Formation de Morrison

La formation de Morrison est une formation géologique datant du Jurassique supérieur qui recouvre une large partie de l'ouest des États-Unis, du Montana à l'Arizona et de l'Utah au Colorado. Des formations équivalentes existent aussi au Canada^[1]. La formation de Morrison est composée de grès, de siltites et de calcaires. C'est une des formations d'Amérique du Nord les plus riches en fossiles, notamment de dinosaures. La plupart des fossiles se trouvent dans des couches de siltstones et de grès déposés dans les lits de rivières et leurs plaines inondables.

Formation de Morrison
Localisation
Pays	États-Unis, Canada
Division	Wyoming, Colorado, Montana, Dakota du Nord, Dakota du Sud, Nebraska, Kansas, Oklahoma, Texas, Nouveau-Mexique, Arizona, Utah et Idaho
Coordonnées géographiques	40° 26′ 29″ N, 109° 18′ 04″ O
Caractéristiques
Nature de la roche	calcaire, grès, siltite et mudstone
Âge de la roche	Jurassique supérieur, au Kimméridgien et au Tithonien
Âge de la formation	146.8–156.3 Ma PreꞒ Ꞓ O S D C P T J K Pg N ↓
Géolocalisation sur la carte : États-Unis Formation de Morrison
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Les sédiments constituant cette formation se sont déposés au cours du Jurassique supérieur, au Kimméridgien et au Tithonien, il y a environ entre 156.3 et 146,8 Ma (millions d'années)^[2],[3].

Situation géographique

Elle couvre une superficie de 1,5 million de kilomètres carrés et est centrée sur le Wyoming et le Colorado, avec des affleurements dans le Montana, le Dakota du Nord, le Dakota du Sud, le Nebraska, le Kansas, et des enclaves dans l'Oklahoma, le Texas, le Nouveau-Mexique, l'Arizona, l'Utah et l'Idaho. Une partie importante se trouve également au Canada^[1].

Seule une infime fraction est accessible pour les géologues et les paléontologues : plus de 75 % du site reste enseveli sous la prairie à l'est tandis qu'une grande partie de son étendue à l'ouest a été érodée pendant la formation des montagnes Rocheuses. Dans les états du Colorado, Nouveau-Mexique et Utah, la formation de Morrison est exploitée pour son minerai d'uranium, une des principales zones de production de ce minerai aux États-unis.

Étymologie et historique

La formation géologique a été nommée d'après la ville de Morrison dans le Colorado où le géologue et homme politique Arthur Lakes a découvert les premiers fossiles en 1877. Dès cette année là, cette région devint le siège de la célèbre guerre des os, une rivalité exacerbée dans la recherche et la description de nouveaux fossiles entre deux paléontologues pionniers américains, Othniel Charles Marsh et Edward Drinker Cope.

Environnements de dépôts et lithostratigraphie

Calcaires rougeâtres fins (mudstones) du membre de Tidwell surmontés par les grès blanchâtres du membre de Salt Walsh au sud de Cisco (Utah).

Faciès du membre du Brushy Basin sur le plateau du Colorado.

Sur le plateau du Colorado, la formation de Morrison est subdivisée en quatre sous-unités ou membres, de bas en haut :

1. Membre de Windy Hill : ce niveau de base s'est déposé dans des environnements marins peu profonds et de zones de marée sur la côte de la mer épicontinentale de Sundance ;
2. Membre de Tidwell : la mer de Sundance se retire vers le Wyoming pour laisser la place à des environnements de lacs et de vasières ;
3. Membre de Salt Wash : il s'agit du premier niveau stratigraphique d'environnement entièrement terrestre, de plaine alluviale en milieu semi-aride avec des vasières qui se développent lors des saisons plus humides ;
4. Membre du Brushy Basin : dans un environnent toujours terrestre, les rivières en provenance l'ouest déposent des sédiments carbonatés très fins (mudstones) avec de nombreux niveaux de cendres volcaniques. Ces derniers produisent de la bentonite, générant une texture en « pop-corn » caractéristique de ce niveau. Le bassin abrite aussi un lac alcalin géant, appelé le lac T'oo'dichi', et de grandes zones humides.

La sédimentation de la formation de Morrison se termine il y a environ 147 Ma (millions d'années), elle est suivie par une phase de non-dépôt et d'érosion qui dure environ 30 Ma et se traduit par une discordance surmontée par différentes formations géologiques du Crétacé inférieur dont la formation de Cedar Mountain et la formation de Cloverly.

Paléontologie

Amphibiens

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Comobatrachus[4]	C. aenigmaticus	Wyoming			Un genre douteux créé par O. C. Marsh[4].
Comonecturoides[4]	C. marshi	Wyoming		Représenté par un seul fémur	Considéré comme un nomen dubium car le nom est basé sur des fossiles avec des caractères non distinctifs[4].
Enneabatrachus[4]	E. hechti	Utah Wyoming			Un petit discoglossidé d'une masse de quelques grammes.
Eobatrachus[4]	E. agilis	Wyoming			Un genre douteux créé par O. C. Marsh[4].
Iridotriton[4]	I. hechti				Un salamandroïde basal proche des salamandres actuelles.
Rhadinosteus[4]	R. parvus	Utah		Connu par de nombreux spécimens associés.	Un pipoïde et possible rhinophrynidé, Rhadinosteus parvus d'une longueur de seulement 4,2 centimètres[4].

Arthropodes

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Parapleurites[5]	P. morrisonensis	Colorado		Une aile antérieure.	Une sauterelle.
Tektonargus	T. kollaspilus	Colorado	Brushy Basin	Cinq spécimens décrits dans la publication originale de cet ichnogenre.

Choristodères

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Cteniogenys[4]	C. antiquus	Colorado Oklahoma South Dakota Utah Wyoming			Un champsosauridé d'une longueur entre 25 et 50 centimètres.

Pseudosuchiens

Ces crocodiliens et apparentés sont très communs dans la formation de Morrison, ils montrent une grande variété de taille et d'habitat. Il s'agit de petits crocodiles terrestres comme les Hallopodidae Hallopus victor et Macelognathus vagans. Parmi les crocodiliens plus évolués, se trouvent Diplosaurus ferox, Amphicotylus, Hoplosuchus kayi.

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes	Images
Amphicotylus[6]	A. gilmorei	Wyoming				Hallopus Hoplosuchus
	A. lucasii	Colorado
	A. stovalli	Oklahoma
Diplosaurus[7]	D. felix	Colorado
Eutretauranosuchus[4]	E. delfsi	Colorado Wyoming
Fruitachampsa[4]	F. callisoni	Colorado	Brushy Basin Salt Wash
Hallopus[4]	H. victor	Colorado
Hatcherichnus	H. sanjuanensis	Colorado Utah
	Indéterminé	Utah Wyoming	Salt Wash
Hoplosuchus[4]	H. kayi	Arizona Utah
Macelognathus[4]	M. vagans	Colorado Wyoming

Dinosaures

Poissons

Malgré le climat semi-aride dominant lors du dépôt de la formation de Morrison, il y a toujours eu suffisamment de plans d'eau alimentés par les pluies de la saison humide pour que se développe une ichthyofaune composée de nombreuses espèces de poissons, qui se retrouvent fossilisées dans les sédiments.

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes	Images
Ceratodus[4]	C. fossanovum				Un poisson pulmoné, ressemblant à l'actuel Neoceratodus, de 1 à 2 mètres de long et une masse pouvant atteindre 35 kilos[4].	Ceratodus. Leptolepis.
	C. ? frazieri
	C. guentheri
	C. robustus
	Indéterminé		Brushy Basin Salt Wash		Représenté par des plaques dentaires.
Hulettia[4]	H. hawesi	Colorado			Un petit poisson du clade des halécostomes d'environ 8 centimètres de long, pour une masse de 5 grammes, vivant en eaux calmes.
cf. Leptolepis	N/A	Colorado		Connu par un seul squelette découvert à Rabbit Valley[4].	C'est le seul poisson téléostéen connu dans la formation. Il mesure environ 13 centimètres de long, mais est plus haut que ses contemporains Morrolepis et Hulettia. Sa masse est de l'ordre de 35 grammes[4].
Morrolepis[4]	M. schaefferi	Colorado			Un palaeoniscoïde de 20 centimètres de long, pour une masse de 110 grammes avec une grande nageoire dorsale en arrière sur le corps et une nageoire caudale asymétrique.
Potamoceratodus	P. guentheri	Colorado			Autrefois considéré comme une espèce de Ceratodus.

Lézards et serpents

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Diablophis[8]	D. gilmorei	Colorado			Un serpent très primitif, décrit à l'origine comme une espèce appartenant au genre Parviraptor, avant que ne soit créé son propre genre[8].
Dorsetisaurus[4]		Wyoming			Un lézard anguimorphe.
Paramacellodus[4]		Colorado Wyoming			Un petit lézard scincomorphe avec des dents émoussées.
Saurillodon[4]	Indéterminé	Colorado			Un lézard scincomorphe connu également dans le Jurassique moyen d'Angleterre et d'Écosse et dans le Jurassique supérieur du Portugal[4].
Schillerosaurus[9]	S. utahensis[4]	Utah			Un petit lézard scincomorphe de position taxonomique incertaine, le seul genre de lézard endémique à la formation de Morrison[4].

Mammaliaformes

De nombres taxons de cynodontes mammaliaformes, principalement des mammifères primitifs, sont connus dans la formation. Quasiment tous sont de petite taille, mais ils occupent néanmoins une grande variété de niches écologiques.

Tinodontidés

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Eurylambia	E. aequicrurius	Wyoming			Un tinodontidé similaire en apparence au genre Tinodon.
Tinodon[4]	T. bellus	Wyoming
	T. lepidus	Wyoming

Eutriconodontes

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Amphidon[4]	A. superstes	Wyoming			Un petit amphidontidé.
Aploconodon[4]	A. comoensis	Wyoming			Un amphilestidé.
Comodon[4]	C. gidleyi	Wyoming			Un amphilestidé un peu plus grand qu'Aploconodon.
Phascalodon	P. gidleyi	Wyoming
Triconolestes[4]	T. curvicuspis	Utah			Un Volaticotherini.
Trioracodon[4]	T. bisulcus	Wyoming			Un eutriconodonte semblable à Priacodon.

Multituberculés

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Ctenacodon[10]	C. laticeps	Wyoming
	C. scindens
	C. serratus	Wyoming
Glirodon[4]	G. grandis	Colorado Utah
Morrisonodon	M. brentbaatar	Wyoming
Priacodon[4]	P. ferox	Wyoming
	P. fruitaensis	Colorado
	P. grandaevus	Wyoming
	P. lulli	Wyoming
	P. robustus	Wyoming
Psalodon[4]	P. fortis
	P. marshi
	P. potens
Zofiabaatar[4]	Z. pulcher	Wyoming

Autres

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Docodon[4]	D. victor[11]
Fruitafossor[4]	F. windscheffeli	Colorado

Dryolestoïdes

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Amblotherium[10]	A. gracilis	Colorado			Un petit dryolestidé.
Araeodon[4]	A. intermissus	Utah Wyoming			Un paurodontidé plus petit que les genres Archaeotrigon et Paurodon. Considéré comme un synonyme junior de Paurodon valens par Averianov et Martin (2015)[12]
Archaeotrigon[4]	A. brevimaxillus	Wyoming			Deux paurodontidés semblables en apparence au genre Paurodon. Les deux espèces sont considérées comme des synonymes juniors de Paurodon valens par Averianov et Martin (2015)[12].
	A. distagmus
Comotherium[4]	C. richi	Wyoming			Un paurodontidé.
Dryolestes[4]	D. obtusus				Un dryolestidé.
	D. priscus	Wyoming
	D. tenax
Euthlastus[4]	E. cordiformis	Wyoming			Un paurodontidé.
Foxraptor[4]	F. atrox	Wyoming			Un paurodontidé d'une taille similaire à celle de Paurodon, considéré comme un synonyme junior de Paurodon valens par Averianov et Martin (2015)[12].
Herpetairus	H.
Kepolestes	K.	Colorado
Laolestes[4]	L. eminens				Un dryolestidé courant.
	L. grandis
Malthacolestes	M.
Melanodon	M.
Miccylotyrans	M. minimus	Morrison			Un dryolestidé.
Paurodon[4]	P. valens	Wyoming			Un paurodontidé.
Pelicopsis	P. dubius	Wyoming			Un paurodontidé considéré comme un synonyme junior de Paurodon valens par Averianov et Martin (2015)[12].
Tathiodon[4]	T. agilis	Wyoming			Un paurodontidé.

Ptérosaures

Les os fragiles de ptérosaures sont rares dans la formation de Morrison, mais se retrouvent cependant sur différents sites^[4].

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Comodactylus[4]	C. ostromi	Wyoming	Brushy Basin	Un spécimen.	Nomen dubium
Dermodactylus[4]	D. montanus	Wyoming	Brushy Basin	Un spécimen.	Nomen dubium
Harpactognathus[4]	H. gentryii	Wyoming	Brushy Basin	Un spécimen.	Un grand rhamphorhynchoïde d'une envergure de 2,50 mètres pour une masse d'environ 1,50 kilo ; Harpactognathus est proche du genre Scaphognathus découvert dans le calcaire de Solnhofen en Allemagne[4].
Kepodactylus[4]	K. insperatus	Colorado	Brushy Basin	Un spécimen.	Un grand pterodactyloïde d'une envergure de 2,50 mètres pour une masse d'environ 1,50 kilo. Il est peut-être proche des dsungaripteroïdes asiatiques[4].
Laopteryx[4]	L. priscus	Wyoming	Brushy Basin	Un spécimen.	Nomen dubium identifié à l'origine comme un oiseau.
Mesadactylus[4]	M. ornithosphyos	Colorado	Brushy Basin
Pteraichnus[13]	P. saltwashensis'*	Arizona Oklahoma	Saltwash
Utahdactylus[4]	U. kateae	Utah	Tidwell	Un spécimen.	Reptile diapside Nomen dubium.

Sphénodontes

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Eilenodon[4]	E. robustus	Colorado			Un sphénodonte d'assez grande taille.
Opisthias[4]	O. rarus	Colorado Utah Wyoming			Un sphénodonte semblable en apparence aux Tuatara actuels.
Theretairus[4]	T. antiquus	Wyoming			Un petit sphénodonte.

Tortues

Les tortues (Testudines) sont très communes dans la formation de Morrison grâce à la robustesse de leurs carapaces et de leurs os qui fossilisent facilement. La plus commune est Glyptops plicatus suivie de Dinochelys whitei. Les autres espèces sont Dorsetochelys buzzops et Uluops uluops.

Genre	Espèce	État	Membre	Fossiles	Notes
Chelonipus		Colorado Utah	Salt Wash Member
Compsemys	C. plicatulus	Colorado
Dinochelys[4]	D. whitei	Colorado Utah Wyoming
Dorsetochelys[4]	D. buzzops
Glyptops[4]	G. plicatulus	Colorado Wyoming
	G. ornatus	Wyoming
	G. utahensis	Utah
Uluops[4]	U. uluops	Wyoming

Notes et références

1. (en) J.T. Parrish, Peterson, F. et Turner, C.E., « Jurassic "savannah"-plant taphonomy and climate of the Morrison Formation (Upper Jurassic, Western USA) », Sedimentary Geology, vol. 167, n^os 3-4,‎ 2004, p. 137–162 (DOI 10.1016/j.sedgeo.2004.01.004, Bibcode 2004SedG..167..137P)
2. (en) K.C. Trujillo, K.R. Chamberlain et A. Strickland, « Oxfordian U/Pb ages from SHRIMP analysis for the Upper Jurassic Morrison Formation of southeastern Wyoming with implications for biostratigraphic correlations », Geological Society of America Abstracts with Programs, vol. 38, n^o 6,‎ 2006, p. 7
3. (en) S.A. Bilbey, The Morrison Formation : An Interdisciplinary Study, Taylor and Francis Group, coll. « Modern Geology 22 », 1998, 87–120 p. (ISSN 0026-7775), « Cleveland-Lloyd Dinosaur Quarry - age, stratigraphy and depositional environments »
4. (en) Foster, J. (2007). Jurassic West: The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World. Indiana University Press. 389pp. (ISBN 978-0-253-34870-8)
5. (en) D. M. Smith, M. A. Gorman, J. D. Pardo and B. J. Small. 2011. First fossil Orthoptera from the Jurassic of North America. Journal of Paleontology 85(1):102-105
6. (en) Pritchard, A. C.; Turner, A. H.; Allen, E. R.; Norell, M. A. (2013). "Osteology of a North American Goniopholidid (Eutretauranosuchus delfsi) and Palate Evolution in Neosuchia". American Museum Novitates 3783 (3783): 1. doi:10.1206/3783.2. edit
7. (en) Eric Randall Allen, « Analysis of North American goniopholidid crocodyliforms in a phylogenetic context » [PDF], Université de l'Iowa (thèse), 2012, p. 24
8. (en) Michael W. Caldwell, Randall L. Nydam, Alessandro Palci et Sebastián Apesteguía, « The oldest known snakes from the Middle Jurassic-Lower Cretaceous provide insights on snake evolution », Nature Communications, vol. 6,‎ 2015, p. 5996 (PMID 25625704, DOI 10.1038/ncomms6996)
9. (en) Randall L. Lydam, Daniel J. Chure and Susan E. Evans, « Schillerosaurus gen. nov., a replacement name for the lizard genus Schilleria Evans and Chure, 1999 a junior homonym of Schilleria Dahl, 1907 », Zootaxa, vol. 3734, n^o 1,‎ 2013, p. 99–100 (DOI 10.11646/zootaxa.3736.1.6, lire en ligne)
10. (en) John Foster, Jurassic West : The Dinosaurs of the Morrison Formation and Their World, Indiana University Press, 2007, 389 p. (ISBN 978-0-253-34870-8), p58-59, Table 2.1: Fossil Vertebrates of the Morrison Formation.
11. (en) Julia A. Schultz; Bhart-Anjan S. Bhullar; Zhe-Xi Luo (2018). "Re-examination of the Jurassic mammaliaform Docodon victor by computed tomography and occlusal functional analysis". Journal of Mammalian Evolution. in press. doi:10.1007/s10914-017-9418-5
12. (en) A.O. Averianov and T. Martin, « Ontogeny and taxonomy of Paurodon valens (Mammalia, Cladotheria) from the Upper Jurassic Morrison Formation of USA », Proceedings of the Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences, vol. 319, n^o 3,‎ 2015, p. 326–340 (lire en ligne)
13. (en) Lockley, M.; Harris, J.D.; and Mitchell, L. 2008. "A global overview of pterosaur ichnology: tracksite distribution in space and time." Zitteliana. B28. p. 187-198. (ISSN 1612-4138)

Annexes

Articles connexes

• Liste des dinosaures de la formation de Morrison
• Carrière à dinosaures de Cleveland Lloyd
• Dinosaur National Monument
• Othniel Charles Marsh
• Edward Drinker Cope
• Guerre des os

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