vignette|redresse=1.5|La collecte des dents de requin fossilisées est un moyen facile de commencer une collection de fossiles. On les trouve souvent en abondance sur les plages. Les dents présentées ici ont été recueillies à Castle Hayne, en Caroline du Nord, et proviennent des couches éocènes et crétacées.
La collecte de fossiles (parfois appelée, dans un vocabulaire non scientifique, chasse aux fossiles) est le fait de prélever des fossiles à des fins d'étude scientifique, de loisir ou dans un but lucratif. La collecte par des amateurs a précédé la paléontologie moderne et perdure encore de nos jours. Les fossiles présentent un intérêt scientifique, mais aussi . Une partie de la vente de fossiles relève du trafic illégal.
Aspects historiques vignette|Tumulus de : sépulture de l'âge du bronze d'une femme et de son enfant dont les corps sont entourés de plus de 200 oursins fossiles (Micraster en forme de cœur, Echinocorys en forme d'œuf)..
vignette|La scène supérieure de cette céramique à figures noires représente Héraclès qui délivre la princesse de Troie, Hésione, du Céto, un monstre marin qui est représenté par le crâne fossile d'une créature préhistorique selon de nombreux chercheurs. L'historienne Adrienne Mayor rappelle à propos de ce vase que beaucoup de lieux des mythes grecs s’avèrent être de riches sites fossilifères..
L'homme s'intéresse depuis la préhistoire aux fossiles qui attirent son regard par leur forme inhabituelle (parures en dents de requin ou en lys de mer des hommes de Néanderthal, biface acheuléen taillé autour d'un Spondylus fossile., Orthocère au Paléolithique inférieurManuport en forme de pénis du site fossilifère d'Erfoud, peut-être associé à des rituels de fertilité. Cf ., tombes du Néolithique)..
Les auteurs grecs anciens évoquent dans leurs écrits les fossiles. Xénophane ou Xanthos de Lydie connaissent et identifient les fossiles marins dès le Hérodote ou Pausanias, rapportent la découverte fortuite d'ossements d'animaux fabuleux ou de héros de grande taille et de Géants de la mythologie grecque (Géryon, Oreste, Thésée…) qui deviennent des objets de vénération à l'instar des reliques, et sont inhumés dans une tombe qui devient un lieu de culte ou sont exposés dans des lieux publics et des sanctuaires.. Selon l'approche géomythologique, de telles collectes correspondent le plus souvent à la découverte de fossiles de grands mammifères du cénozoïque (cétacés, quadrupèdes terrestres)..
Dans la Rome antique, les vestiges des géants et des monstres sont également des éléments importants du paysage naturel et culturel des Romains. Selon l'archéologue Rita Compatangelo-Soussignan, .
La croyance aux vertus protectrices et médicales de ces curiosités géologiques (rostres de bélemnites considérés comme des pierres de foudre, dents de requin réputées efficaces contre les poisons, ambre porté en amulette, licorne fossile, épines d'oursins, os et dents de dragon bien connus grâce à divers traités de médecine chinois) persiste jusqu'à cette époque. En OccidentEn extrême Orient, leur utilisation thérapeutique se poursuit, notamment dans la médecine traditionnelle chinoise. Karl A. Haberer, naturaliste allemand qui vit en Chine entre 1899 et 1901, acquiert une quantité considérable de dents de dragon en visitant les réserves de pharmaciens locaux qui les vendent pour leurs prétendues vertus curatives. Le paléoanthropologue Davidson Black détermine la provenance de ces dents de Gigantopithèque, la « Colline des os de poulet » sur le site préhistorique de Zhoukoudian. C'est sur ce site que prospectent Johan Gunnar Andersson et Otto Zdansky pour remonter la filière des chercheurs d'os de dragons. En 1921, Zdansky découvre sur la « Colline des os de dragons », la dent d'un Homo erectus, l'Homme de Pékin. Cf , leur utilisation dans la médecine traditionnelle décline depuis le siècle des Lumières qui voit l'affirmation de l'approche scientifique rationnelle..
vignette|gauche|Corne de licorne fossile, en réalité une défense de mammouth, suspendue en 1605 dans l' de Schwäbisch Hall.
Au Moyen Âge et à la Renaissance, et plus tard encore jusqu'à la fin du , l'intérêt pour les ossements fossiles (interprétés comme les restes pétrifiés de géants historiques ou bibliques) se poursuit, .
La fin du voit le développement de la paléontologie en tant que science et la multiplication des découvertes de fossiles dans le charbon, en lien avec l'essor de l'exploitation de ce combustible notamment lors de la première révolution industrielle. Tout au long des et , les collectionneurs privés et les musées d'histoire naturelle ont recours à des paléontologues et des commerçants spécialisés pour développer leurs collections paléontologiques : les naturalistes les plus populaires dans ce domaine sont Gideon Mantell, Mary Anning, et le plus célèbre d'entre eux Charles Hazelius Sternberg qui fonde, avec ses fils, une véritable dynastie de paléontologues de terrain collectant et vendant de nombreux fossiles, notamment de dinosaures, aux musées américains, canadiens et européens..
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Aspects juridiques et éthiques vignette|Un rayon de soleil sur une ammonite fossile
Des associations et clubs de géologie encadrent des "chasses aux fossiles" dans le respect de la loi.
La chasse aux fossiles peut poser problème d'un point de vue éthique : un fossile qui a une valeur scientifique doit pouvoir être décrit puis conservé correctement, ce qui suppose l'identification de l'emplacement du fossile, de son orientation, de son association éventuelle avec d'autres fossiles ; son stockage requiert également des techniques spécifiques. Dans le cas de trouvailles exceptionnelles, les collectionneurs sont fortement encouragés à laisser les spécimens en l’état, de manière que les chercheurs puissent procéder à des analyses » et prendre note des modalités de la découverte.
vignette| Les étudiants du College of Wooster collectent des fossiles dans le cadre de leur cours de paléontologie sur les invertébrés. Le terrain est ici un affleurement de calcaires et de schistes de l'Ordovicien sur une route dans le sud-est de l'Indiana.
En France La collecte de fossiles dans les parcs nationaux français est interdite.
Une autorisation doit être demandée au propriétaire du terrain pour une collecte dans une propriété privée, dans une carrière, dans un territoire domanial communal, où le maire en France peut engager des poursuites même en l'absence d'un arrêté municipal concernant les fossiles. En pratique la collecte est parfois tolérée dans les territoires communaux à condition qu'elle soit raisonnable ; la vente est interdite.
Certains sites fossilifères qui présentent un intérêt scientifique font l'objet en France d'une protection législative renforcée ; chaque préfet en établit une liste départementale un (décret du relatif à la protection des sites géologiques).
En Suisse En Suisse, le sous-sol appartient aux cantons ; le collectionneur est tenu de signaler la découverte d'un fossile ayant un intérêt scientifique.
Localisation des fossiles Zones d'affleurement Les fossiles affleurent dans les zones où les roches sédimentaires sont érodées : les zones montagneuses exposées, les berges et les lits des rivières, les falaises marines lavées par les vagues et les estrans. Les lits de lacs naturels asséchés et les grottes contiennent souvent de fortes concentrations de fossiles. Les lieux de travaux comme les carrières et les tranchées creusées dans la roche sont également propices à la collecte. Les opérations d'extraction du charbon donnent souvent d'excellentes plantes fossiles ; les meilleurs spécimens ne se trouvent pas dans le charbon lui-même mais dans les dépôts de roches sédimentaires associés. Tous ces lieux ne sont pas sans danger pour les collectionneurs amateurs, notamment les falaises et les zones exposées aux marées.
Il arrive que des organismes soient momifiés et fossilisés dans l'ambre, dans la glace, ou dans des zones désertiques (déserts très secs, comme celui de Taklamakan).
Types de roches Les fossiles se trouvent souvent dans les roches sédimentaires à strates différenciées présentant une succession de matériaux déposés. La conservation peut avoir lieu dans des roches détritiques, à grain fin, moyen et grossier. Si des fossiles peuvent se trouver dans tous les types de grains, les spécimens les mieux préservés sont contenus dans les roches à grain fin. Les roches non détritiques, comme certains calcaires et le charbon, peuvent également conserver des fossiles.
Dans les dépôts de phosphate, les squelettes de carbonate de calcium - ceux des coraux, des crustacés, des mollusques - peuvent se transformer en apatite (phosphate) sans modification de la morphologie externe.
De nombreux micro-organismes sans carapace minérale comme les algues se minéralisent (et se fossilisent donc). Dans le cas bien connu du coprolithe phosphaté (excrément fossilisé), la matière organique est remplacée par de l'apatite qui conserve la forme exacte de la matière fécale. La phosphatisation des parties molles est également fréquente chez de nombreux arthropodes (parmi lesquels des crustacés comme les copépodes).
vignette|Fagus sylvatica pliocenica (Ayrens, Cantal, France), étage Plaisancien, environ 3 millions d'années
Les fossiles ne se trouvent pas dans les zones de roches ignées (sauf dans certains lits entre les coulées de lave). Dans les roches qui ont subi un métamorphisme, les fossiles sont généralement tellement déformés qu'ils sont difficiles à reconnaître ou ont été complètement détruits.
Après l'enfouissement, divers facteurs peuvent mettre en danger le fossile : l'altération chimique change la composition minérale du fossile, mais généralement pas son apparence ; la lithification fausse son apparence
Techniques d'extraction Dégagement Les techniques utilisées pour collecter les fossiles varient selon le sédiment ou la roche dans laquelle se trouvent les fossiles. Dans les roches dures (grès, calcaires et marnes indurées) les instruments sont ceux du géologue : un marteau, une variété de burins et un maillet sont utilisés pour fendre les roches où sont contenus des fossiles. Comme la roche est déposée en couches, celles-ci peuvent être séparées pour révéler des fossiles. La sécurité impose de porter pour ce genre d'opérations des casques, des lunettes , des bottes àembout d'acier et des gants de protection.
Pour les sédiments mous et les dépôts non consolidés, tels que les sables, les limons et les argiles, on utilise une bêche, une truelle à lame plate et des brosses rigides. Des tamis avec des mailles de différentes tailles peuvent servir à séparer les fossiles des sables et des graviers, cependant le tamisage, technique grossière de collecte, risque de détruire les fossiles fragiles. Le tamisage humide consiste à faire passer de l'eau à travers un tamis pour éliminer le limon et le sable.
vignette|Préparation d'un spécimen du dinosaure Nasutoceratops
Consolidation Certains fossiles sont très friables et nécessitent une réparation au fur et à mesure de leur extraction. Cela suppose d'introduire dans les fissures du spécimen une solution adhésive qui fixe les fragments entre eux. Parmi les résines dissoutes utilisées à l'époque moderne, le butyral de polyvinyl est considéré comme un bon agent consolidant. Les fossiles ne sont généralement pas extraits entièrement de la roche environnante (la matrice) sur le terrain mais transportés à l'intérieur du large bloc de roche encaissante qui les contenait et qui les protège durant le transfert. Des bandes de toile de jute trempées dans du plâtre, le coton, les petites boîtes et le papier d'aluminium sont fréquemment utilisés pour protéger les fossiles transportés.