I. Il

Substancts minérales fossitisantes*

Ainsi que nous Tavonsdit précédemment, la conservation d'un corps organisé dans les couches terrestres dépend de sa nature plus ou moins résistante, de sa composition chimique et des milieux qui l'entourent lors de son enfouissement dans les couches terrestres. Que les sédiments soient produits par le lavage des continents ou par la tritu* ration des côtes maritimes due à l'action de la mer, il n'en est pas moins vrai que les sédiments déposés par les eaux sont les plus Suissants agents de conservation des corps, ^r les éléments arrachés aux roches préexistantes sont principalement pierreux ou terreux, tandis que les roches salines métalli- Ïues ou combustibles sont des exceptions. jxx premiers se rapportera la silice, aux se* conds le carbonate de chaux. Les deiîx substances qui forment la majorité des fossiles, sont la silice^ et plus sp^^ialem^vnt le calcaire. La plupart des fossiles paléozoïques, jurassiques, crétacés ou tertiaires sont a Tétât de carbonate de chaux. Tantôt cette substance minérale y est à Tétat grossier, tantôt à l'état compacte , tantôt à l'état spathique. Lorsoue la dépouille animale présentait une cavité assez large pour permettre au sédiment grossier de s'introduire, celui-ci a pénétré, en remplissant rintérieur, et l'enveloppe testacée, déjà composée de carbonate de chaux, s'en est assimilé une nouvelle quantité arrachée au sédiment environnant et qui est venu remplir les vides laissés par la soustraction de la matière animale ; aussi le test est^il généralement plus compacte dans les fossiles que les cavités intérieures qu'il circonscrit. Lorsqu'au contraire, le corps organisé ne présentait aucune cavité à remplir, et seulement une masse solide à mineraiiser, cette minéralisation n'a pu s'opérer qu'au moyen de molécules très-fines, et alors la totalité de cette masse a passé à l'état de carbonate de chaux compacte. Lorsqu'enfin ce remplissage s'est fait dans des circonstances favorables au groupement régulier des molécules fossilisantes, le carbonate de chaux a pris la forme spathique Cette forme est plus fréauente dans les anciens terrains. Dans les fossiles tertiaires, le carbonate do chaux est, pour ainsi dire, resté ce qu'il était h l'état vivant; seulement le test est devenu plus poreux, par l'ablation de la matière animale qu'il contenait à l'état vivant; et le carbonate de chaux en est plus terreux que compacte

FOS

DICTIONNAIRE DE COSMOGONIE

ros

La silice, bien que plus rare que le carbonate de chaux dans les fossiles, est cependant encore assez fréquente, beaucoup plus, 4lu moins, qu'aucune autre dos substances minérales qui vont suivre. Comme le calcaire, la silice peut être tenue dans les eaux à l'état d3 dissolution ou à Tétat de suspen* sion fine, ou enfin à l'état de sédiment gros- -sier. A ce dernier état, la silice provient de la désagrégation, de la trituration par les eaux, de roches préexistantes; elle constitue les grès, les sables, etc. Les fossiles à l'état de grès ne sont pas rares ; mais on ne les rencontre qu'à l'état de moules intérieurs, Templissant, par exemple, des coquilles de .nkfvllusques ou tout autre corps à cavités libres intérieures ; la matière siliceuse, trop grossière pour pénétrer la coquille, n'a fait que remplir là cavité qu'elle circonscrit. Vàns la plupart des cas, cette coquille ellemême a disparu en laissant un vide ; car tes couches de grès sont essentiellement perméables aux eaux, et celles-ci ont ainsi

Im facilement entraîner ou même dissoudre a matière calcaire des corps organisés seulement; aussi est -il rare de rencontrer des fossiles entiers convertis en grès, On doit remarquer que dans plusieurs localités, les fossiles des grès sont en carbonate de chaux. La silice à l'état de division fine parait avoir été beaucoup plus puissante pour pénétrer les substances oi^anisées, et dans tous les cas où un fossile se présente à l'état siliceux, la silice, pour remplir ce fossile, semble avoir subi une véritable dissolution ; du moins présente-t-elle toujours les caractè* res physiques généraux qui se sont formés sous de telles circonstances. Tels sont les

Suartz hyalin, compacte, vitreux,, incolore^ iversement imprégnés de substances métalliques étrangères, quartz-agate, calcédoine, cornaline , etc., quartz-silex , pyromaque» eorné,etc.,quartz-^aspe, quartz-r6inite> etc.

Nous pourrions placer ici, comme substance minérale fossilisante d'une certaine fréquence^ le sulfure de fer (pyrite ou sperkise). Certaines couches des terrains jurassiqpies ou crétacés paraissent contenir une énorme quantité de fer à l'état de sulfure, ei dans ces couches,, comme dans celles oui contiennent beaucoup de. silice, ce sont les corps organisés qui en contiennent les plus fortes proportions; même en certains cas, les fossiles en sont totalement pénétrés, tandis que les couches qui contiennent ces fossiles n'en présentent que fort peu. Les fossiles à l'état de fer sulfuré abondent surtout dans certaines couches des éta^^es jurassiques, dans l'étage liasien de Vieu\-Pont (Calvados), dans l'étage collovicn des Vaches-Noires, dans l'étage néocomien des Hautes-Alpes, etc. Les corps ainsi péjiélr(^'s appartiennent à toutes les classes d*animaux, mais principalement aux ammonites.

On sait jusqu'à quel point abondent, dans l'argile bleue de Shepey, les gt*aines fossiles à l'état de pyrite.

La décomposition des pyrites de fer a quelquefois donné lieu à un accident de fossilisation fort remarquable. On voit dans cerla?nescou3hcs, des fossiles entièrement couverts en soufre natif, et ce corps simple, qu'on ne peut guère supposer avoir remplacé à priori les corps organisés , s' v trouve ainsi , sous rinfluence de certaines forces, au nombre des substances minérales fossilisantes. M. Braun (35^*) cite, sur le territoire des communes de Willel, Libros et Riodeva, dans la province de Feruel (Aragon), une couche régulière de marne g}[pseuse imprégnée de soufre, dont la partie inférieure contient une immense quantité de restes organiques, surtout des PlanorbeSy quelques lymnées, etc., avec leurs moules intérieurs formés par le soufre. Très-souvent leur test se trouve parfaitement conservé. La partie supérieure contient aussi de nombreux fossiles, mais ils sont presque entièrement confondus dans la roche mélangée de soufre et de marne bitumineuse, contenant 50 à 70 0/0 de soufre. > Les substances minérales^ beaucoup plus accidentelles que les précédentes, dans les fossiles, sont : parmi les substances ter« reuses, la barytine (sulfate de baryte). K existe, aux environs d'Alençon, un gisement de fossiles ainsi convertis en sulfate de ba* ryte, consistant en polypiers (a^^rcra) et en coquilles bivalves (lima). Ces fossiles forment des masses disséminées au milieu d'un sable argilo-ferrugineux qui contient quelques graines de feldspath» sur le granit et au-dessous du calcaire oolytique. M. Delanoue a rencontré, près de Nontron (Dordogne),un calcaire magnésien cx>ntenant des béiemnites dont la substance a été remplacée

f)ar de la barytine. On trouve , dans la même ocalité, des tellines et autres coquilles converties en cette substance. Plusieurs localités en Angleterre contiennent également des fossiles barytiques.

On voit, dans certains endroits du Derbyshire» en Angleterre,, des fossiles à l'état de fluorine (chaux fluatée), particulièrement des crinoïdes et quelquefois aussi des mollusques testacés.

Le gypse (sulfate de chaux hydratée) remplit rareufient les fossiles creux. Les ossements de vertébrés qu'on rencontre en abondance dans les gypses tertiaires de la France en offrent rarement, à Tanalyse» la moindre^ parcelle. Toutefois, on renconlre des cristaux de gypse dans la cavité de certaines coquilles.

La série des substances minérales désignées, en général, sous le nom de pierres^ et composée en grande pactia de siiicates à ba^cs terreuses multiples ne se rencontrent pas à l'état fossile,, excepté Je quartz et ses varioles , qu'on fait rentrer dans cette grande classe. On cite néanmoins des moules de fossiles testacés, à l'état de àornbUndt* La plupart àespierres sont des substances essentiellement cristallines, et dont la crisialUsation s'est opérée par fusion ignée ou par

(554) Bull. S9C. féol., voL 13, p. Uà.

FOS

ET DE PALEONTOLOGIE,

Foa

sublimation. On conçoit que In présence de corps organisés est impossible au milieu de semblables agents ;car9 en supposant même (]u*r1s eussent existé dans les couches au-* jourd*hui pénétrées de ces sortes de substances ignées, la chaleur, produite lors de la production de celles-ci, les aurait infailliblement anéantis.

Les substances métalliques sont plus fréquentes dans les fossiles. Nous avons vu les fossiles à Tétat de sulfure très-abondants dans certaines couches. Les corps organisés convertis eu /imoniïc (fer peroxyde hydraté), ne sont peut-être pas moins abondants : du moins sont-ils plus généralement répandus dans la série des terrains. Souvent, les fossiles à Tétat de limonite ne sont que des épigénies formées aux dépens de fossiles d abord pyriteux et dont le soufre aurait disparu pour faire place àToxygène* D'autres fois, les corps organiques ont été convertis directement en limonite; c'est le cas des fossiles qu'on rencontre en grand nombre dans certaines couches oolitiques , à la formation desquelfes le fer n*a pas moins de part que le calcaire ou d'autres substances non métalliques. La limonite se trouve ordinairement a Tétat terreux ou compacte ; aussi, est-ce à cet état que se rencontrent les fossiles convertis en cette substance.

H existe également des fossiles à Tétat de fer oligisU (sexquioxyde de fer). Tout le monde connaît ces coquilles si remarquables de cardinia, de lima, de gastéropodes et de polypiers, qu*on voit en immense quantité dans la luroachelle ferrugineuse de l'étage sinémurien de Beau regard (Côte-d'Or). Le test de ces fossiles singuliers est complètement converti en fer olinste très-cristallin et lamellaire, de la variété dite spéculaire. (jueiques-uns sont simplement à Tétat d*oligiste rouge terreux ; a autres à Télat de limonite. Jamais Tintérieur de ces bivalves ainsi minéralisées n'est rempli lui-même par le fer oligiste spéculaire.

Le fer vivianile (fer phosphaté, fer azuré) se rencontre quelquefois oans les fossiles, en remplissant la cavité, tapissant cette cavité de cristaux , ou plus rarement y prenant la fdace du test lui-même. Les fossiles convertis en vivianitc nous offrent , comme nous l'avons déjà vu ci-dessus, un magnifique exemple d épigénie minérale. Le phosphate de chaux, qui constituait la plus grande partie du corps organique à Tétat vivant, a fini par perdre en lotalité sa base alcaline, Toxyde de calcium , pour «^attribuer une autre base métallique, 1 oxide de fer; de là, formation du phosphate de fer. Ces sortes d'épigénies sont |>eutHêtre plus fréquentes qu*on ne le pense; seulement, dans un grand nombre de cas, la transformation chimique s'est faite de telle sorte que la structure organique ou les formes extérieures des fossiles ont été anéanties; c'est alors surtout qu*on a la vivianite pulvérulente, si fréquente dans certains terrains abondants en débris or^niqucs.U existe en Oimée un dépôt tertiaire où se trouvent ries coquilles dont le tcct est en partie con-

servé avec 5a substance »rimitive, tandis que rinlérieur est rempli ae cristaux diverse* ment entre-croisés de vivianite prismatique bleu foncé. M. d'Orbigny possède de magnifiques échantillons ainsi tapissés de cristaux de fer phosphaté, qui lui ont été donnés par M. Hommaire de Hell.

A la Bouiche, en Bourgogne, on a trouvé des vertébrés fossiles dont l'intérieur était tapissé de cristaux de cette substance. Le fer phosphaté bleu pulvérulent revêt quelqueibis, sous forme de belles taches bleues, la surface de certaines coquilles; tels sont quelques échantillons de Grignon, près de Versailles. Dans ces sortes d'épigénies , on rencontre encore quelques traces de matière organique: ainsi M. Thompson a trouvé, dans un échantillon de vivianite, 2,80 sur 100 de cette matière. Enfin, on rencontre, dans certaines couches, des fragments d'ivoire, des dents ou autres parties de divers animaux pénétrés de fer phosphaté, qui leur a donné une couleur bleue. Cette couleur les a fait comparer aux ^tirguot^e^ orientales, qui ne sont autre chose que des substances pierreuses colorées par de l'oxyde de cuivre, et susceptibles de recevoir un beau poli. Les fausses turquoises (calaîtes), qui seules doivent nous occuper ici, ne préscn* tent pas une transformation organique complète. Le phosphate de fer y existe en faible Juantité, proportionnellement au phosphate e chaux qiii subsiste encore.

Sidérose (fer carbonate). Cette espèce minérale n'existe guère dans les fossiles qu'à l'état lithoïde ou compacte. Tout le monde connaît ces sortes de masses sphéroïdales aplaties ou noduleuses, irréguliêres, de fer carbonate dont la grosseur est variable, qu'on rencontre quelquefois en grand nombre dans certaines couches de l'étase carboniférien, souvent disposées sur des plans parallèles à la stratification. Ces masses arrondies {sphérosîdérites^ fer oolitique des houillères) sont pleines et compactes; mais on remarque souvent qu'elles se composent de couches conoenlriqnes, et qu'au milieu se trouvent, parfois, des corps organisés, des poissons fossiles. Ces nodules de fer carbonalé lithoïde ne sont pas exclusifs aux terrains houillers. On voit dans Télage liasien , au milieu d'argiles très-fines, aux en« virons de Nancy (Meurthe), par exemple, des nodules semblables, contenant un échantillon d'ammonite, ou beaucoup d'autres coquilles.

Le cuivre fournit quelques-unes de ses espèces au remplissage des corps organisés ; la chalkopyrite (sulfure double de cuivre et de fer) parait même avoir, sous ce rapport, quelque fréquence. C'est surtout dans les terrains triasiques que les émissions sulfocuivreuses (si telle est Torigine du cuivre qu'on rencontre en certaine abondance ^ans ces terrains) paraissent avoir exercé une action plus marquée. Les schistes bitumineux de Mansfeld contiennent de nombreuses empreintes de poissons dont les écailles 5ont à l'état do cuivre sulfuré Berg-

FOS

DICTIO.NNAIRE ÙE COSMOGONIE

FOS

mann a cité une anomie complètement con- Tertie en cuivre sulfu-ré, qui aurait été trouvée en Norwége , dans une gangue de minerai de fer magnétique (?). EnGn , on dit qu'il existe en Sibérie des végétaux transformés en chalkopyrite. La c/ia//:o«//ie (cuivre sulfuré) existe à Frankenberg (Hesse) , sous forme do petites masses ovales et aplaties, dont la surface présente des espèces d*écailles imbriquées à la manière des cônes de pin. Cotte configuration a fait penser à quclaues naturalistes que les tvpes de cette pseudomorphose pourraient liien être des portions de cônes de pin , qui auraient été pénétrées ou même remplacées par le cuivre sulfuré. D'autres croient que ce sont les épis d'une espèce de graminée, le Phalaris but^ bosa de Linné. Quoi qu'il en soit , cette variété de cuivre sulfuré <}u*on a nommée , dans le pays, argent en épis, se trouve dans des filons qui traversent le terrain primitif, et reposent sur une gangue argileuse. Ces deux circonstances semblent exclure Tidée que la pseudomorphose ait été produite sur une substance végétale , ou pour mieux dire sur une substance organique. Enfin on cite des fossiles transformés en azurite et en malachite, entre autres des végétaux en Sibérie.

Le plomb est représenté, dans les fossiles, par la galène (plomb sulfuré). Il existe aux environs de Seraur (Côte-d'Or) des huîtres complètement transformées en cette substance; mais, le plus souvent, elle a été trouvée seulement en cristaux disséminés dans des végétaux. On cite également une belle impression de feuille découverte sur dn plomib sulfuré, dans les houillères de Zwickau.

Il existe, dans certains districts du Mississipi supérieur, riches en gisements de plomb, des calcaires dont les fossiles sont remplis de galène.

Le mercure cinabre (mercure sulfuré), plus ou moins mélangé de substances impures, remplit quelquefois les cavités de coquilles de mollusques ; rarement il remplace la substance môme de leur test. Le mercure sulfuré appartient aux terrains palâeozoïques, les roches qui le renferment en p!us grande abondance sont le grès houiller proprement dit, le grès quartzeux, les schistes bitumineux et les argiles endurcies subordonnées au calcaire qui recouvre la première de ces roches. Presque toujours , dans ce dernier gisement, le mercure sulfuré est accompagné de débris de corps organisés, tels qu'empreintes de poissons, co- Suilles fossiles, bois silicifié, petits amas e houille et d*anthracite.

Le zinc présente deux espèces principales ayant quelque abondance dans la nature : la calamine (ziuc silicate) et la blende (zinc sulfuré). La calamine, dans beaucoup de pays, existe en véritablss couches étenaues; on a cru reconnaître, dans ces couches ou dans les dépôts qui leur étaient immédiatement liuperposés des échantillons de cette subs- Ittitce leuipUs^ant des coi aux ou des coquil-

les. Bergman» assure aussi avoir tu de la blende sous forme de coraux. Ces deux faits, ou du moins le dernier, sont sujets à coutroverse.

Il nous resterait , pour terminer la liste des substances minérales rencontrées jusqu'à ce jour dans les fossiles, à parler de certaines substances charbonneuses qui rem*

}>lacent quelquefois les corps organisés enbuis dans les couches. Telles sont, en particulier, les substances bitumineuses; mais, comme, dans ce cas, la matière de remplissage provient de la décomposion même des principes charbonneux dont le corps de l'animal était en partie formé à l'état vivant, nous en parlerons, plus tard» en traitant du processus ou procédé de la fossilisation.