Le Bosphore et Constantinople, p. 405-07 , IKfii
2. BitlL Soc. géol. de France, 2* sér., vol. XXI, p. 147, tStii.
SYSTÈME DÊVI1MKN.
beaucoup rie soin, M. Schlehan a décrit, près d’Amasyra, sur la côte de la Paphlagonie, et reposant sur des roches granitiques, des calcaires, des schistes argileux et des grauwackes dont l'ensemble fies fossiles, quoique d'une détermination douteuse, indiquerait au moins la présence d'assises dévoniennes et peut-être d'autres systèmes de transition , comme nous le dirons plus loin'.
Arménie. — Plus à P est, au pied de l’Ararat, près du couvent de Corverab, M, A bioh a découvert des roches avec des fossiles du même âge. et dans l’ave même de l'Elbourz de Perse, entre les vallées de la Nekha et de Touwa. Honunaire fie Hell décrit des schistes argileux, des grès et fies calcaires qui, dans le monticule qui porte le fort fie Touwa, sont remplis de fossiles dont la plupart sont encore ceux de l’Arménie, de l’Asie Mineure et de l’Europe occidentale ( Terebratula concentrica et scalp non, Spirifer Arckiaci et Serninoi , Orl/iis devonica, orbicularis et striatula, Produchut subaculeatu s et Murchisoni) .
Sibérie. — Au pied nord de l’Altaï, entre l'Ob et l’Inissey, M. P. de Tchihatrjieff signale’ des lambeaux isolés, quelquefois très-étendus et échelonnés depuis les montagnes jusqu'à la rivière de Katoune, composés de calcaires et fie schistes argileux alternants et renfermant les fossiles suivants, qui les rattachent à tout ce que nous venons de voir : Calyniene >nacrophthalma , Produrlux subaculcalux , Atrypa rcticularis , Orthis devonica , Spirifer macropterus et Vcrneuili , Cyathophyllum quadrigetninum , he.r agoni on et turbinatum , Calamopora ( Favosiles ) gotldandiea, spongites, polyniorp/ui, Stromalopora concentrica , etc. Ces couches se continuent sans doute au N.-E. et doivent se retrouver parmi celles qu’a observées M. A. Erinan en s'avançant vers la mer d’Ochotsk.
1. Zeitschrift der lient sch. geol. ( je sel tse h., vol. IV, p. W, 1K5*2.
2. D*’ Verneuil, Bull. Soc. geol. de France, *2' sér., vol. VII, p. 5U0, l#ô<*.
{. Voyage dans F Allât oriental, p. *241, ‘27.V, IKK*.
SYSTÈME nÉVONIES.
iif.1
TiJwt, Himalaya, Chine. — Ou sait que l' Alrypa retint loris, les Terebratnla pognas, et cuboïdes , ont été rapportés récemment de (iourhou (Tibet) par M. Thomine Desmazures, et, dans le Pendjab, la Montagne de sel que traverse l’ Indus, montre peut-être des dépôts du même âge surmontés de la série carbonifère. 11 est peu douteux qu’on ne les retrouve dans l' Himalaya central, au-dessus des couches siluriennes observées par M. Strachey, et, plus à l'est encore, M. Lockhart a rapporté des provinces chinoises, de Tse-chun et de Kwangsi, les SpiHfer Archiaci, Vernruili et Murchisonianus (Cyrthia), le Productus subaculeatus, la Hhynchonella Hanburii , la Cranta obsolela , la Scrpula omphalodes , la Cornulites epitoma , Y Anlopora htbœformis , c’est-à-dire sept espèces sur huit dont les identiques sont des plus communes dans l'Europe occidentale, dans l’Eifel, à Néhou et surtout dans le Bas- Boulonnais. Outre ces fossiles déterminés par M. Davidson, M. de Koninck en avait décrit deux autres espèces provenant d'un calcaire gris argileux de la province de Yuennam, au nord de Canton, la Terebratnla yuemuimensis et le Spirifer Cheehcil, très-voisin du S. speciosus , et qui , à la Terre de Van-Diemen, a été trouvé associé au Productus Murchisoni ( Orthis produit oidcs).
Amérique du Nord. — Le système dévonien occupe aux États-Unis des surfaces non moins considérables qu’en Russie, circonscrivant les immenses bassins houillers de ce pays, des bords des grands lacs au pied des Appalaches, et partout séparant les roches carbonifères des roches siluriennes. .Nous avons vu avec quelle activité et quelle haute intelligence de la science les géologues américains avaient saisi les grands rapports stratigraphiques et paléontologiques de ce système, et comment les savants venus d'Europe les avaient heureusement rapprochés de leurs analogues de ce côté de l'Atlantique ; le champ très-restreint dans lequel nous devons nous renfermer ne nous permettant pas d’entrer dans l’exposition de ces innombrables travaux, nous nous bornerons comme
STSTÈME DÉVONIEN.
précédemment à suivre M. Dana dans l’excellent résumé qu’il en a donné et dont les remarques fort judicieuses peuvent s’appliquer également aux autres régions de la terre
Des cinq groupes établis dans le système dévonien de l'État de New- York, tel que nous l’avons indiqué dans le tableau (untâ, p. 434), le plus inférieur, celui d’Oriskany, comprend des grès siliceux et des sables argileux jaunâtres et bleuâtres. Quoique peu épais, il s'observe sur une trèsgrande étendue, depuis la Nouvelle-Écosse jusque dans les États de l’Ouest. Le groupe suivant comprend un grès argileux et brunâtre, désigné sous le nom de Cauda Gnlli, les grès de Schoharie et les calcaire» supérieurs d’Heldcrberg, fort étendus dans les États de l’Ouest, remarquables par le développement des polypiers qui formaient alors des récifs comme ceux des mers actuelles. Des masses de Favosites parfaitement conservées ont jusqu’à deux mètres de diamètre, et leurs intervalles sont remplis par des polypiers branchus. Jusque dans les régions arctiques on a retrouvé la Parasites got Maudira, l’ H éliolites porosa , le Cyalkophyllum Iteiiaiiloides, espèces qui rattachent cette faune à celle du même âge en Europe.
Avec le groupe d’Helderberg commencent à se montrer les poissons, et, parmi les brachiopodes, de petits Productus. Parmi les crinoïdes, le Nurleocrinus Vcmcuili représente le type des Pentrémites. Les autres fossiles $ont surtout les Spiri/'er acuminalus et gregarius , le P entamer us aratus, Y Atrypa relieularis, une Calcéole voisine de la C. sandalina de l’Europe, et une Lucine ressemblant aussi à la L. proaria de l’Eifel, quelques gastéropodes et quelques trilobites.
Les restes de poissons proviennent des grès de Schoharie et d’assez nombreuses espèces du calcaire à silex (ou rornstone, pierre de silex corné) des États de l’Ohio, de New- York, dlndiana, etc. Dans ces silex (cornsloncs) abondent aussi des organismes microscopiques végétaux (desmidiacées).
t. Mnnuni of Gtology, p. 865, ISO.’).
SYSTÈME DÉVONIEN
Le groupe d'Hamilton, argileux, arénacé et calcarifère par places, atteint 400 mètres d’épaisseur et commence à montrer quelques traces d’une végétation terrestre ( Lepidodendron , Sigillaria , conifères: Psilophyton , Cordaitcs), une fougère [Cydoptcris), Slrrnbrryiu. Outre les brachiopodes et surtout les Spirifers ailés {S. mucroitrtlus), les premiers céphalopodes du type des Goniatites apparaissent dans la couche de Marcellus. La suture de leurs cloisons est fort simple, mais, contrairement à ce qui se voit d’ordinaire, elles acquièrent des dimensions très-considérables. On y observe aussi des espèces d’Europe, telles que les Alrypu aspera et rcticularis , le Tropidolcptus airiuatus. puis le Grammysiu hamiltonends de. l’Eifel. Les trilobites sont le Phacops bnfo et le Dalutuniu rnllildes.
Le groupe de Chemung, argileux, schisteux et arénacé, de 300 à 420 mètres d’épaisseur moyenne et de 000 dans les Appalaches, est très-fossilifère, mais presque toutes les espèces diffèrent de celles du précédent, et les Goniatites offrent déjà des sutures plus compliquées. Dans celui de Catski II , où dominent les roches rouges argileuses ou arénacées, et qui termine la formation , les fossiles sont peu nombreux , les plantes affectent les formes carbonifères. Son épaisseur, ordinairement de 800 à 000 mètres, en acquiert 15 à 1800 sous le système carbonifère des Appalaches, dans la Pennsylvanie et la Virginie. •
Observations générales. — M. Dana a. fait suivre la description de ces divers groupes de réllexions qui doivent trouver place ici. La période dévonienne, dit-il, a été, comme la précédente, un temps d’oscillations successives, fréquentes et inégales, dans le niveau relatif des terres et des eaux. Dans la région des Appalaches, la puissance des argiles et des grès n’a pas moins de 4500 mètres, tandis qu’à l’ouest les roches, presque toutes calcaires, n’en ont que 450. En Europe il y avait peu de terres émergées; les Pyrénées, les Alpes et quelques autres chaînes ou massifs étaient jalonnés par un certain
SYSTÈME DÉVONIEN
nombre d’ilots : aucun dépôt d'eau douce n’y a été indiqué, non plus qu'en Amérique, et l’Océan salé était presque universel et peu profond.
L’apparition des plantes terrestres et celle des poissons sont les deux faits importants de l’organisme dévonien. Les premières plantes auraient été des conifères et des cryptogames acrogènes (Lvcopodiacées, Equisétacées et Fougères), c’est-à-dire les moins élevés des végétaux qui fleurissent et les plus élevés de ceux qui ne fleurissent pas. Ainsi la création commençait par un degré intermédiaire de la série végétale. Les sigillariées, qui reliaient en outre ces deux groupes, imprimaient à toute la flore de ce temps-là une sorte d’uniformité remarquable.
Dans la classe des poissons, ce sont des sélaciens ou Squales et des ganoïdes (placoïdes ou cartilagineux), dont le corps est couvert de plaques ou d’ écailles osseuses et brillantes, c'està-dire les plus élevés en organisation des trois grandes divisions, et il y en avait de 8 à 10 mètres de longueur. Les ganoïdes surtout, avec les caractères de reptiles, seraient des formes ayant annoncé l’arrivée d’une classe qui ne devait apparaître que plus tard. Ces premiers types s’avancent ainsi déjà vers un organisme plus élevé, et, bientôt après, la faune iclithyologique se montre avec tous ses caractères propres. Ici les Pterichthys tiennent beaucoup des Tortues par leurs pattes et les plaques qui les recouvrent; les •Cncrnsieus, de quelques reptiles nageurs parla queue plus longue, accompagnée de nageoires au-dessus et au-dessous. D’autres ganoïdes sont des sauroïdes dont les dents ressemblent à celles de vrais reptiles, et présentent, à la jonction de la tête et du cou, un sillon, indice d’un mouvement qui n’existe chez aucun poisson osseux. La structure de la vessie àair, semblable à un poumon, est aussi un caractère des reptiles. Mais les caractères les plus remarquables de l’ancienneté de ces poissons ganoïdes est un squelette cartilagiueux et la queue vertébrée, c'est-àdire que les vertèbres de la colonne dorsale se continuent
SYSTÈME DÉVONIEX.
jusqu’à l’extrémité de la queue au lieu de s’arrêter à sa naissance comme dans les poissons vivants. La colonne vertébrale se prolongeant dans le lobe supérieur, celui-ci est plus grand que l’inférieur, d’où le nom de poissons Ttélérocerques donné à cet ancien type, par opposition à ceux dont les lobes sont égaux, et qui sont désignés par le nom d’ homocerques.
Parmi leâ invertébrés de nouveaux genres apparaissent dans d’anciennes familles : les Productus, parmi les brachiopodes, les Goniatites parmi les céphalopodes, pour s’éteindre à leur tour dans la période carbonifère. Le Nucleocrinm , l’un des plus anciens crinoïdes du groupe des Penlremitcs. type essentiellement carbonifère, prend un contour elliptique précédant la forme pentagonale propre aux dépôts suivants.
D’un autre côté on voit disparaître, ou s'atténuer extrêmement, les cystidées à la fin du grès d’Oriskany, comme en Europe avec les calcaires de l’Eifel. Il en est de même des Favistella . HcUolites , Alrypa, Calceola , Slryyorep/talus et d’autres brachiopodes. Les trilobites, après avoir fourni plus de 600 espèces, réparties dans un grand nombre de genres, se terminent presque avec l’ère dévonienne, où toutes les anciennes formes ont disparu.
Les modifications qu'ont éprouvées les caractères d’un genre donné ne. sont pas moins dignes d'attention. Ainsi les Spirifers, petits et étroits dans le système silurien, deviennent ici larges, ailés, plus transverses et fort abondants pour se continuer dans la période carbonifère, tandis que. les Productus, encore rares et de petites dimensions, prendront par la suite un accroissement et un développement énormes.
Mais ces changements, poursuit M. Dana (p. 304), ne consistent pas dans des variations graduelles des anciennes espèces; celles-ci sont essentiellement constantes dans leurs caractères; les modifications ne se manifestent que dans la succession des espèces, les dernières créées différant de celles qui les avaient précédées sans qu’on puisse observer de passages entre elles.
SYSTÈME DÉVONIEN
Aux genres déjà connus dans l’ère silurienne comme ayant des représentants de nos jours, il faut ajouter seulement les Nucules, les vraies Térébratules, et peut-être les Arches; tous les autres se sont éteints avant I’ère actuelle.
Dans le Canada oriental ,? la Nouvelle-Ecosse et le Maine , des dislocations locales semblent avoir produit des discordances entre les couches siluriennes et dévoniennes d'une part et la série carbonifère de l’autre ; dans les États de l’Ouest le calcaire carbonifère a participé à ces dérangements ; dans diverses parties de l’Europe, on en a également signalé, niais le fait général est que les couches carbonifères inférieures et les dépôts sous-jacents dévoniens et siluriens sont concordants sur presque toute la surface de la terre. L’époque de transition n’a pas été une époque de grands bouleversements, d’apparitions de grandes chaînes; il y a seulement eu dans les niveaux de larges oscillations, qui n’ont occasionné aucune perturbation violente dans l’état extérieur des choses.
Amérique méridionale. Aie. d’Orbigliy a signalé Comme
pouvant être dévonien, le long du plateau oriental de la Bolivie, au nord de la Paz et de cette ville à Oruro, un système fie grès gris qui semble être surmonté par la série carbonifère; VL 1). Forbes, dans le travail précité («n/c, p. kkO), indique aussi des grès blancs et jaunes, des argiles schisteuses placées au-dessus et à l’ouest des roches siluriennes du massif de l’Illampu, de même qu’à l’ouest de Yiocba, dans une autre coupe. Les fossiles cités sont peu concluants, puisque ce seraient des Ort/üs, voisins des O. rcsupituUn et Miche- Uni, qui sont des espèces carbonifères , puis le Phaeops latifront ( P. bufo, tireen), trouvé non en place, le P. PcnlUiUdi , recueilli en J827 par M. Pentland à Aypatchi (Bolivie), et dont le gisement est douteux. Des 7 espèces regardées par Aie. d'ürbigny comme dévoniennes, 4 sont certainement des formes plus récentes que celles de la période silurienne ; ce sont la Rhynchonella pcrui'iana , le Spirifer bolieicmis, le
SYSTÈME DÉVONIEN. 467
S. Quichua et 1 ’Orthis Incu, provenant de Quichua et de Chuquisaca; les trois autres sont de Cochabamba.
lie* Falkland. — M. Ch. Darwin *, qui a fait connaître la constitution géologique des îles Falkland ou Malouines, à l'est • du détroit de Magellan , les décrit comme composées de schistes argileux ou grauwackes, et de grès ou quartzites passant d’une texture aréuacée à des masses d’un blanc pur, grenues et cristallines. Ces roches présentent des plissements et des contournements remarquables; divers systèmes de clivages les divisent suivant des plans très-variés, et elles constituent des chaînes nombreuses dont l’élévation atteint de 600 à 750 mètres. Les fossiles, étudiés par MM. J. Morris et D. Sharpe, semblent devoir appartenir à la période dévonienne inférieure. Le Chonetes falklandica, très-voisin du C. sarcinulata , est le fossile le plus répandu; il y a 2 autres espèces de ce genre, 3 Spirifers d’aspect dévonien, 1 Orbicule, 1 Avicule, un fragmeut de trilobite et des crinoïdes.
Sud de l’Afrique. — La pointe méridionale du continent africain devait à sa position d’étre souvent visitée par des voyageurs géologues, et en effet, depuis la description de Clark- Abel (1810), les recherches du I)r Smith, de W. B. Clark, de Charters, de V. Jacqueiuont, d'itier, etc., ont fourni des détails intéressants sur cette contrée; mais nous ne nous arrêterons qu'aux plus récents et aux plus complets, dus à M. A. G. Bain, dont nous avons déjà parlé (anlf, p. à A 3) *.
C’est au-dessus du grand système de grès et de conglomérats de la montagne de la Table, que viendraient seulement, en stratification concordante, diverses assises fossilifères, savoir : des grès ou roches micacés, tendres, de diverses teintes, avec de petits trilobites, etc., des grès à Spirifers, avec de grands trilobites, des Conulariu , des Bellérophes, etc., des couches micacées à Homalonolu* , enfin des grès rouges
1. Quart. Jourv. geol. Soc. of Ixindon, vol. II, p. 267, 1846.
2. On remarquera que dans la liste des voyageurs donnée par M. Bain (p. 176 du Mémoire), les noms des voyageurs français ont été omis.
SYSTÈME DÉVONIEN
très-puissants avec cailloux de quartz et ressemblant beaucoup au grès inférieur sans fossiles de la montagne de la Table. C'est ce grès qui constitue les montagnes du Cedar-Berg, de Cold Bakkeveld et de Warteberg, atteignant 2000 mètres d’altitude. Sur leurs (lancs s’étendent des grès et des schistes plus élevés dans la série, mais renfermant les mêmes fossiles, suivant M. Bain. Ils disparaissent sous des porphyres argileux, stratifiés à ce qu'il semble, et qui marqueraient la séparation des roches de transition et secondaires. Dans toute cette série le calcaire manque.
MM. Sharpe et Salter, qui ont soumis à un examen scrupuleux les fossiles recueillis par M. Bain et ses prédécesseurs, n’ont trouvé aucune espèce déjà connue dans l'hémisphère nord, tandis que 5 ont leurs identiques dans les schistes des lies Falkland [Spirifcr antartinu, Orbignyi , Orthis pulmata , Strophomena Sullivani , Orbicula Bainii). Ainsi les formes australes sont entre elles comme les formes boréales que nous avons pu suivre dans tout l'hémisphère nord.
Des 32 espèces décrites (2 Spirifcr, 1 Orthis, 1 Terebratula, 2 Strophomena, 2 Chonetes, 1 Atrypa, 1 Orbicula , 10 ou 1 1 acéphales, 2 Conulaires, 1 Bcllcrophon, 1 Thcca,
0 trilobites, dont l’ Ilomalonotus Hcrschelii , A Phacops, dont 1, l’ af ricanas, avait été pris pour le Calymcnc Blumenbachii ,
1 Tcntanilites , 1 Serpulitcs et 2 crinoïdes), il résulte que l’ensemble des formes connues et l'association des divers genres dénotent une faune essentiellement dévonienne.
M. R. N. Rtibidge, dans une note de quelques pages1, a cru pouvoir modifier profondément la classification et la carte géologique de M. Bain, mais il faudrait un travail plus étendu et surtout de nombreuses coupes pour appuyer ses assertions.
Auitraii*. — Le développement des séries siluriennes et carbonifères dans l'Australie doit y faire soupçonner entre
1. Quart. Jour n. geol. Soc. o( London, vol. XXi,p. 437, nov. 1865.
SYSTÈME CARBONIFÈRE
elles un représentant de celle qui vient de nous occuper; mais il ne semble pas quelle y ait encore été bien caractérisée par ses fossiles.
§ 4. SYSTEME CARBONIFÈRE
De tous les termes de la série géologique le système carbonifère est sans doute le plus important au point de vue économique et industriel ; les approvisionnements de combustibles mis en réserve par la nature ont servi h la civilisation moderne comme un levier puissant ; leur exploitation a réalisé et dépassé les prévisions de Buflon, et c'est un sujet qui n’est pas moins digne de l’attention de l’homme d’État et de l’administrateur que de tout l’intérét du géologue. Mais c’est à ce dernier titre seulement que nous avons à le considérer ici, et pour donner une idée de la composition des dépôts, de leur extension, de leur épaisseur relative, des animaux et dgs végétaux qu’ils renferment, en un mot du rôle qu’ils jouent dans l’ensemble des formations, nous devrons suivre la même marche que pour les systèmes précédents, dont ils ne sont que la continuation dans l'ordre des temps.
• Le tableau (p. 380) montre que ce système se compose de trois groupes principaux : l’un, inférieur, reposant sur le système dévonien et essentiellement calcaire, c’est le calcaire carbonifère, désigné aussi sous le nom de calcaire de montagne [mountain liment one des géologues anglais); l’autre, moyen, est un grès ou psammite appelé grès à meules [millstone grit); le troisième, le groupe houiller proprement dit, comprend des argiles schisteuses, des grès, des poudingues ou conglomérats avec des bancs ou lits subordonnés de charbon bitumineux (houille) ou non bitumineux (anthracite). On peut en général considérer ces deux derniers groupes comme plus
SYSTÈME CARBONIFÈRE
intimement liés entre eux qu'avec le premier, d'autant plus que le second, peu constant, est souvent plus ou moins atténué, et l'on n'a alors que deux groupes, un supérieur et un inférieur.
lies-Britannique*. — Groupe inférieur ou calcaire. Dans le sud du pays de («ailes on trouve, entre le vieux grés rouge et le groupe houiller, une série d’argiles schisteuses, decalcaires, de psammites et de grés affleurant sur les bords du bassin. Dans le Shropshire et le Flintshire, au nord, les calcaires sont plus fréquents, et ils le deviennent de plus en plus dans le Derbyshire, le Yorkshire, le Northumberland, puis dans les comtés du centre et du sud de l’Kcosse, tandis qu’ils manquent complètement, comme le système dévonien, autour de Dudley, où la houille repose sur le système silurien '.
Dans le pays de Galles ce groupe a 600 mètres d’épaisseur, et ne renferme point de charbon; il en est de même en Irlande. Dans le Pembrockshire, il a été fortement disloqué, comme tout ce qui vient au-dessus; d'autres fois, des trapps ont traversé toutes les couches sans y produire de dislocation apparente. Dans 'le Yorkshire, M. J. Phillips a montré l’existence d’un premier calcaire ( great srar limestone ), de 150 à 300 mètres d’épaisseur, et, plus à l’ouest, d’une alternance de calcaires et d’argiles ( yordalc sériés) de 300 mètres environ, le tout surmonté par 240 mètres de millstone grit.
Dans les assises moyennes du groupe du Northumber-* land et du sud du Berwikshire, se montre la Posidonomya Rcchcri, fossile caractéristique du même horizon dans le ralp d'Irlande, le culm du Devonshire, les schistes argileux et siliceux des provinces rhénanes. Aux environs d’Édimbourg, l'assise supérieure a présenté, dans les exploitations de Burdie- House, de nombreux poissons [Holoptychius llibbcrti, Palcronisrus Robinsoni , Pygopterus Bucklandi , Uronotus rrenalns, Megalichthys llibberti ) ,* des bivalves voisines des llnio
1. Sir R. I. Murrhison, in S/ur«an System, p. *65. — Siluria, p. 307.
SYSTÈME CARBONIFÈRE
( A nthraronia ) et des Cyprin ou des cythéridées annonçant un dépôt au moins d’eau saumâtre, si ce n’est tout à fait d’eau douce. L'assise placée au-dessus et qui fournit les bancs de houille les plus riches du pays est au contraire exclusivement marine. Tous les calcaires alternant avec le charbon , l’argile et les grès sont remplis de fossiles du calcaire carbonifère ; ils sont le gisement particulier des houilles exploitées dans le sud de l’Ecosse, et plus anciens évidemment que le groupe houiller proprement dit de l’Angleterre.
En Irlande, au contraire, où le groupé est très-puissant, il ne renferme aucun charbon exploitable, si ce n’est dans le comté de Cork. 11 est exclusivement marin, et les recherches de M. Griffith, jointes aux études de M’Coy, y ont fait connaître 500 espèces de fossiles dont un certain nombre serait commun h la faune dévonienne.
Croupe supérieur. Les parties supérieures du système, dit sir H. Murchison, ne semblent pas s’étre déposées partout dans les mêmes conditions. Ainsi, en France et en Allemagne, un phénomène physique particulier aurait fait succéder des dépôts d’eau douce à des dépôts marins. Les calcaires précédents auraient été disloqués, puis soulevés, et dans les dépressions ainsi produites se seraient accumulés, comme dans des marais et des lacs d’eau douce, les sables, les vases, les argiles et les végétaux qui ont ensuite formé les lits de charbon. Cependant en Angleterre, où le phénomène n’a point laissé de traces, les mêmes changements dans les conditions extérieures ne se sont pas moins produits, et partout, dans le bassin méridional du pays de Galles, on ne voit que d'immenses accumulations de sédiments fluviatiles ou lacustres. Sur une épaisseur totale de SttOO mètres, une centaine de lits de charbon se voient disséminés à divers niveaux. Chaque lit. repose sur une couche particulière d'argile très-fine {under rien/), remplie de Stigmaria ou racines de SigiUuria. l'une des filantes qui sans doute ont le plus contribué à la formation de la houille.
SYSTÈME CARBONIFÈRE
Cette formation, suivant toute probabilité, a eu lieu dans des circonstances différentes de celle des bancs de charbon alternant avec les couches à fossiles marins du groupe inférieur. Dans le premier cas, qui est le plus général, on peut admettre de grandes oscillations du sol qui ont alternativement immergé et émergé de vastes surfaces marécageuses et tourbeuses, couvertes de riches végétations dont les débris s’ensevelissaient et s'accumulaient successivement sous les sables et les vases, tandis que dans le second on doit supposer que les plantes étaient transportées par de grands cours d'eau, puis déposées à l’embouchure ou sur les côtes voisines où elles pouvaient former des bancs alternant avec des couches de coquilles marines. Telle serait l’origine ou le mode de formation des houilles de l'Ecosse, de celles du Douetz, dans le sud de la ffussie, et d’autres localités.
Les dépôts houillère d’Angleterre sont compris dans une bande courant au N. -N. -E., du pays de Galles à la côte du Northuinberlaud. Les principales régions qu’ils occupent sont la partie sud du pays de Galles, les environs de Bristol, les petits bassins du centre; au nord, le bassin du Lancashire, que limitent Manchester et Liverpool , puis celui du Flintshire; à l’est celui du Yorkshire, des environs de Leeds, de Sheflield, et, le long de la côte, celui de Newcastle. En Écosse, ces mêmes dépôts sont compris entre le pied des Grampians au nord et les montagnes de Lammermuirs au sud. En Irlande, il y a plusieurs grandes régions carbonifères : celles d’Llster, de Connaught, de Leinster et de Munster.
Le charbon est exploité par des travaux réguliers, descendant souvent à de grandes profondeurs. Ainsi, dans le bassin de Newcastle, il y a des mines qui atteignent 450 et iiâO mètres au-dessous de la surface du sol; dans le Yorkshire, 300; à YYhitehaven le fond des exploitations est beaucoup au-dessous du niveau de la mer. Le charbon des Iles-Britanniques est ordinairement bitumineux ou semi-bitumineux. L'anthracite existe dans le sud-ouest du pays de
SYSTÈME CARBONIFÈRE. f|73
Galles et en Irlande, mais sans atteindre la pureté de celle de la Pennsylvanie
Si nous jetons un coup d’œil sur la faune du calcaire carbonifère, nous verrons qu’aux poissons déjà cités il faut ajouter les Gyracanthus f orrnosus et tuberculalus , semblables à de grands Squales, les Ctenacanthus , les Cestracions , les Psammodus , Cladodu s, Cochliodus, bi plodus. H dodus et le Megalichthys Hibberti qu’on observ e dans toute la hauteur de la série; en tout plus de 70 espèces, et dont les dents, les os et les plaques plus ou moins roulés, constituent une couche particulière près de Clifton, sur l'Avon, et d’Armanagh en Irlande. Ici finissent les crustacés de la famille des trilobites, représentés par ses derniers genres, Phillipsia, Griffithides et Br achymet optas. Les céphalopodes montrent encore quelques Orthocératites (O. latérale), des Goniatites (G. crenistria et crolutus); les hétéropodes, le Bellerophon costatus; les gastéropodes, les Euontphalus pentaugulatus et calyx, le Pleurotomaria carinata; les brachiopodes, la Terebratula hastuta, les Spirifer trigonalis , glabcr, striatus et surtout le S. rotundatus; le genre Productus prend ici, comme partout en Europe, en Asie, en Amérique et en Australie, des dimensions considérables (P. giganteus, antiquatus , Martini, punctatus, hemisphwricus, scabriculus , etc.). Les crinoïdes ne sont pas moins caractéristiques, et certains radiaires annoncent le type des échinides tessellés ( Palœchinus et Archœocidaris), caractérisé par des rangées de plaques interambulacraires, plus nombreuses que dans ceux des autres terrains. Les polypiers sont également représentés par de nombreux genres (Lilhostrolion, Zaphrentis, Amplexus, Cyathophyllum, etc.).
1. L'exploitation de la houille en Angleterre s'est élevée en 1864 à 93 millions do tonnes, dont 9 1/2 pour 100 ont été exportés. Les calculs de sir W. Armstrong ont montré que, si l’accroissement de la consommation suit la même proportion de 2 millions 3/4 de tonnes par an, les ressources connues du pays seront épuisées dans un peu plus de deux siècles ( B. I. Murchison, Addrtxs In Ihe geol. stet. of Brit. tusoc. at Birmingham, août 1865).
SYSTÈME CARBONIFÈRE
Dans la faune suivante, celle «lu groupe liouiller, les trilobites sont remplacés par le genre l.imnlus «les mers actuelles (/.. rotundatus), provenant des couches houillères du Staffordshire, un grand Euryptenw , le Pygocephalus Cooperi, peut-être un A pm, des amphipodes, etc.
Des bivalves rappelant les Unio (Anthrarosia natta), des insectes voisins des Corydnlis d’ Amérique, qui ont laissé leurs traces au milieu de marnes et d'argiles renfermant «les plantes terrestres associées à des coquilles turbinées ( Spirnr bis), peut-être aussi des formes de Cyclades, viennent prouver l’origine lacustre de la plupart de ces dépôts. Avec une flore annonçant également une végétation terrestre, on devait soupçonner l'existence d'animaux respirant l'air en nature; en effet, les restes de Parnbatraehim Colei et d 'Anthracosnurus fiussrlli du Lannrkshire (Ecosse) qui atteignait plus de 2 mètres de long, de Y Anthrakerpeton du Clamorgan, ceux de Lo.nmmm AUmanni , de Pholidogaster piseiformis du bassin liouiller d’Fdimbourg et surtout ces nouveaux genres que les exploitations de Jarrow, dans le comté de Kilkenny (Irlande) ’, ont récemment fait découvrir, confirment cette prévision, comme ceux que nous verronssignalés aussi dans d’autres pays.
Franc*. — La formation carbonifère, parfaitement étudiée en France, y a été l’objet de nombreux et importants travaux, et il suffit de jeter un coup d’œil sur la Carte géologique de notre pays, due aux longues et savantes
1. M. Huxley, qui a étudié ces curieux fossiles, les a désignés sous les noms génériques de : Uroeordyltu, Ophhlerpelon, Ichlhyerpeton, Keraterpeton, et Ispterpeton. Ce sont des reptiles labyrinthodontes comme les précédents, arec de nouveaux caractères et sans apparence d'appareil branchial modifié comme dans les Arehegosaurus. Ils ont dù vivre dans les marais où végétaient les grandes fougères et les Sigillaria de cette époque {The g eol. magaz., MOU, p. Si et 170). Tous les labyrinthodontes jusqu'alors connus avaient la forme de Salamandres; VOphioderpeton atec. un corps de serpent représenterait les Cœctlia ou les Amphiuma des batraciens actuels.
SYSTÈME CARBONIFÈRE. 475
recherches de MM. Dufrénoy et Élie de Beaumont, pour avoir une idée exacte de la distribution de ces dépôts à la surface du sol. Le chapitre vu du tome 1 de Y Explication de cette carte est un exposé succinct de tout ce que l’on savait lors de sa publication (1841) sur cette partie importante de la richesse nationale. Chaque zone ou chaque bassin est décrit avec beaucoup de clarté et de méthode, et les considérations théoriques ou d’avenir qui s’y rattachent sont présentées avec une grande supériorité de vue.
La distribution superficielle des dépôts houillers de la France est coordonnée au relief des massifs montagneux du Limousin et de l’Auvergne, de la Bretagne, de l’Ardenne, des Vosges, des Maures et de certaines parties des Pyrénées et des Alpes. Le faible développement relatif des dépôts dans ces dernières chaînes ou dans leur voisinage, et le petit nombre d’exploitations qui se rattachent à la Bretagne et aux Vosges rendent cette répartition fort irrégulière et comme sporadique.
La plupart des gisements houillers, groupés autour des montagnes anciennes du centre de la France, sont compris dans une sorte de triangle irrégulier dont la base, placée à l’est, s’étendrait d'Alais à Autun, et le sommet serait situé à la limite commune des départements du Lot, du Cantal et de la Corrèze. Les gisements qui avoisinent la base du triangle, tels que ceux du Creusot, de Saint-Ftienne et de Bive-de- Cier, d'Alais et de Saint-Ambroix, sont considérables et, se trouvant près de canaux ou de rivières navigables, peuvent répandre leurs produits au loin; il n’en est pas de môme de Ceux qui sont compris dans l’intérieur du massif.
Ces dépôts houillers, quoique contemporains, peuvent, sous le rapport des circonstances de leur formation, être rangés dans deux classes distinctes. Les uns, compris dans des bassins circonscrits, sont comparables à des lacs comblés; les autres, résultant de causes beaucoup plus générales, ont été formés dans des mers ouvertes, et montrent, par leur
SYSTF.MK CARBONIFÈRE.
étendue comme par leur épaisseur, les caractères de sédiments pélagiques accumulés le long des côtes; ils se présentent alors par bandes ou zones simulant d’anciens rivages. Les dépôts du centre de la France rentrent généralement dans la première classe, ceux du nord dans la seconde. Mais , à l'exception de la présence des calcaires marins dans les uns et de leur absence dans les autres, puis de différences dans la nature des poudingues, nécessairement en rapport avec celles des roches environnantes, leur composition est à peu près identique.
On peut remarquer, cependant, que les divers bassins dilîèrent, quant à l’épaisseur relative des couches de grès et de schistes, par la texture de ces mêmes grès, par la grosseur de leur grain, par la qualité de la houille et par sa puissance. Ainsi le bassin de Saint-Étienne renferme jusqu’à 13 couches de houille ayant ensemble une épaisseur totale de 35 mètres, tandis que le bassin de Quimper n'en a offert que des veines inexploitables. Le fer carbonaté des houillères, si abondant dans certains districts d’Angleterre, est rare en France où le bassin de l'Aveyron en contient cependant des couches susceptibles d’être 'exploitées avantageusement.
La surface de la France occupée par les dépôts de cette période est évaluée à 280,070 hectares, répartis dans 30 de nos départements, parmi lesquels celui du Nord en compte à lui seul 49,248, celui de Saône-et-Loire 42,798, celui de la Loire inférieure 29,030, celui du Gard 26,888, celui de la Loire 20,899, etc. Sans doute ce développement, eu égard à la superficie totale de notre pays (53,000,000 d’hect.), est loin d’égaler celui des dépôts houillers de l’Angleterre et de l’Écosse qui est de 1,572,641 hect. pour une 'superficie territoriale beaucoup moindre (31,000,000 d’hect.); mais les recherches géologiques n’ont pas encore dit chez nous leur dernier mot, et déjà, depuis la publication de l’ouvrage auquel nous avons emprunté ’ ces données, de nouvelles
SYSTÈME CARBONIFÈRE. 477
sources de richesses en combustible ônt été ouvertes à l’industrie
La formation carbonifère, superficiellement parlant, est donc beaucoup moins développée en France qu’en Angleterre et en Belgique, et longtemps on a cru qu’excepté dans les départements du Nord et du Pas-de-Calais, où les couches sont le prolongement de celles de ce dernier pays, elle était aussi beaucoup moins complète. On pensait que le groupe inférieur ou calcaire carbonifère n’y était pas représenté, mais des recherches récentes l'ont fait reconnaître par ses fossiles caractéristiques dans une multitude de localités.
Dès 1839, M. Murchison regardait la houille exploitée dans le calcaire du Bas-Boulonais comme appartenant au groupe inférieur, de même qu’en Écosse, et reposant sur le groupe dévonien supérieur. Dans le même temps, M. de Verneuil reconnaissait aussi le calcaire carbonifère dans celui que l'on exploite à Sablé (Sarthe), où l’on avait trouvé les Euomphulus penlangulatus et rnlyx avec de gros Produit us. D’autres observations et surtout la coupe de Silléle-Guillaume à cette même localité, qui avait si bien montré les relations des systèmes inférieurs, firent voir en outre, de la manière la plus nette, que les couches carbonifères, recouvrant au contraire le groupe dévonien inférieur, étaient composées de bas en haut 1“ de grès, de schistes et d’anthracite, 2° de calcaire avec Prnductm gigns, Chonetes romoides, etc., 3° de schistes avec anthracite, etc., exploité à Poillé, Fercé, Juigné, la Basouge, etc. A Saint Pierre-la-Cour, entre Laval et Rennes, le groupe houiller supérieur recouvre
1. La production do la houille en Franco a doublé dans chaque période de 15 années ou à pou prés; ainsi elle était de 250,000 tonnes (de 1000 kilogr.J en 1 789, de 050,000 en 1815, de 1 .800,0(8) en I830,de 3,700,018) en 1843, de 7,900,000 en 1859, et de 11,000,000 en 1804 ou 1/8 de la production de l'Angleterre. Si Cette progression continue chez nous comme dans les Iles-Britanniques, deux ou trois siècles doivent aussi suffire pour épuiser toute notre réserve de combustible.
SYSTÈME C A KBO.MKÈHE.
transgressivement le groupe inférieur, particularité signalée par MM. Sedgwick et Murchison près de Hof en Bavière.
1 Au nord, dans le Cotentin, les deux groupes s’observent également, niais dans des localités dilférentes et sans relation directe. Les calcaires occupent le fond de la petite vallée . de la Malfiance, au sud-ouest de Coutances, reposaut sur des roches cambriennes. M. Eug. Deslongcliamps, en 1856, et ensuite M. llonissent, y ont reconnu les fossiles les plus caractéristiques de ce niveau. Quant au groupe houiller, il occupe, comme on sait, les petits bassins de Littrv et du Plessy creusés aussi dans des schistes ou phvllades du système cambrien.
Si nous redescendons au sud. entre Roanne et Lyon, des roches schisteuses et quartzeuses, d’aspect cristallin, ont présenté à MM. de Verneuil et Jourdan le Productifs fora, le Chonrtcs pupilionncea, le Spirifer bisulcatus, l'Orthis rrenisiria, la (ionialites diadema, etc. Sur le prolongement de cette chaîne, de Thiers à Cusset, près de Vichy, sur les rives du Sichon, les schistes traversés par des porphyres et des roches syénitiques ont été reconnus par M. Murchison, d’après leurs fossiles, pour être carbonifères. Enfin plus au sud encore, dans cette localité de Nefliez déjà signalée au sud-ouest de Montpellier, quelques bancs remplis de Productus gigu.s et reticulatus, . d’ liuomphalus acutus, de Caninia giganlea , et surmontés de houille exploitée, ne laissent aucun doute à M. de Verneuil que ce ne soient des représentants du calcaire carbonifère, malgré quelques interversions stratigraphiques non encore expliquées, mais qui ne peuvent infirmer les conclusions déduites des fossiles, pas plus ici que pour les couches à anthracite et à empreintes végétales de la Tarantaise.
Espagne. — Comme pour la plupart des autres termes de la série, c’est aux travaux récents de MM. Paillette, de Verneuil, Casiano de Prado et Schulz que l’on doit la connaissance du système carbonifère de l’Espagne, si développé surtout
SYSTÈME CARBONIFÈRE
dans la chaîne cantabrique. Les assises inférieures sont des calcaires caractérisés par le Productifs semireticulatus , le Spirifcr mosquensis, la Fusulina cylindructa ; au-dessus, des lits de houille commencent à alterner avec des bancs de calcaire comme en Écosse et dans les autres localités que nous venons de citer. A ces couches succèdent des grès d’une puissance de 3000 mètres, représentant le millslone grit avec de nombreux lits de charbon presque toujours verticaux. Les calcaires de la base forment les parties les plus élevées de la chaîne, tel q*ic le Pic d'Europe mesuré par M. C. de Prado qui lui assigne 2(550 mètres d’altitude.
La même formation règne sur les pente^ de la Sierra-Morena où les calcaires sont toujours caractérisés par les Produc tus, et la houille est exploitée dans les grès et les conglomérats placés au-dessus (Villa-Nueva del llio, Belmes) au nord de Cordoue, etc. Quelles que soient d’ailleurs la direction et l’inclinaison des roches siluriennes, dévoniennes et carbonifères inférieures de la péninsule, on doit reconnaître que toutes ont été soulevées en même temps, et que toutes ont participé aux mômes dislocations.
Portugal. — On a déjà vu qu’il en avait été de même aux environs d’Oporto, où des relations très-compliquées des • couches à empreintes végétales carbonifères avaient d’abord fait méconnaître leur véritable niveau.
Sardaigne. — Au-dessus des couches siluriennes de la Sardaigne méridionale et en stratification discordante les recherches de A. de la Marmora et les déterminations spécifiques de M. Meneghini ont fait connaître, à Seni et à Sculo, des couches d'anthracite avec des empreintes de plantes caractéristiques de la formation qui nous occupe ( Pccopteris , 5 espèces, Odoutopteris, Neuropteris, Sphcnophyllum, Annularia, Asterophyllia, etc.)
JLes Apennins et les Alpes. — r On sait également que MM. Meneghini et Paolo Savi ont retrouvé, dans les schistes et les poudingues, désignés souvent dans les Apennins et les
SYSTÈME CARBONirÈRE.
Alpes sous le nom de terrucuno, des empreintes de plantes de l’époque carbonifère avec le Produclus semireticulatus, et d'autres fossiles contemporains, particulièrement à Jano. Les environs de Bleiberg en Carinthie ont également présenté des fossiles carbonifères, et les gisements de la zone à anthracite avec empreintes de plantes des Alpes occidentales, depuis Valorsine à travers la Savoie et la Tarantaise, prouvent encore l’extension des dépôts de cette période, comme leur position autour de la base du Mont-Blanc et au sud-ouest de ce point jusqu'en Dauphiné démontre les immenses dislocations qui ont occasionné leurs rapports si compliqués avec les couches secondaires de cçtte région.
Belgique et Province» rhénane». — La formation carbonifère de la Belgique, qui a une si grande importance industrielle, n'en a pas moins sous le rapport scientifique. Ses caractères avaient été déjà bien indiqués il y a plus d’un demi-siècle par M. d’Omalius d’Hàlloy, mais elle a trouvé depuis, dans A. Dumont, un géologue éminent qui, dès 1830, en exposait tous les accidents stratigraphiques avec une rare habileté, et dans M. de Koninck un paléontologiste non moins distingué qui en a fait connaître les faunes. Les dépôts carbonifères de ce pays, dit le premier de ces savants, forment un ensemble de bassins inégaux en dimension, remplissant les dépressions des • couches dévoniennes entre l’Escaut et la Roer, pour se prolonger sur les territoires français et prussien, depuis les environs de Valenciennes jusqu’à Aix-la-Chapelle. On peut y distinguer les trois groupes qui constituent le système là où il est . le plus complet.
Le groupe inférieur ou calcaire, le plus étendu des trois, reposant sur les dernières couches dévoniennes dont il suit toutes les ondulations, est particulièrement connu aui environs de Tournay, de Soignies et des Écaussines où il est exploité comme marbre, ainsi qu’à Namur, à Dinant, puis à Visé, au nord-est de Liège. La discontinuité ou la difficulté de suivre cet horizon d’un bout à l’autre de la zone a fait naître
SYSTÈME CAHBOMFÈHE.
quelques discordances dans les conclusions déduites des résultats paléontologiques. Lorsque l’on compare en effet la faune de Tournay qui renferme 308 espèces avec celle de Visé qui en comprend 430, on trouve entre elles des différences qui peuvent autoriser certaines incertitudes sur leur contemporanéité. D’un autre côté les recherches plus récentes, faites aux environs de Dinant avec une grande sagacité par un jeune géologue, M. L. Dupont, tendant à distinguer, dans ce même groupe, six horizons de fossiles stratigraphiqueinent et minéralogiquement distincts, nous prouvent la richesse et la variété de l’animalisation dans la mer de cette période, et doivent nous faire suspendre tout jugement définitif sur cette question.
Le groupe moyen est ici caractérisé par la présence de phtanite, de schistes et d’ampélite exploitée à Chokier pour la fabrication de l’alun. Les fossiles peu nombreux sont des poissons, des Orthocératites, des Goniatites, un Productu », une Lingule, etc.
Dans le groupe houiller ou supérieur, les couches de charbon sont en nombre et d’épaisseur variables suivant les bassins; dans celui de Liège, on en compte jusqu’à 85. Mons, Charleroi et Liège sont les principaux centres d’exploitation '.
On y cite une Goniatite, un Chonctes, 21 espèces de bivalves réunies dan#le genre Anthracosia, et 146 espèces de plantes. C’est dans des rognons des argiles ferrugineuses supérieures du bassin de Saarbrück que furent découvertes les premières traces de quadrupèdes ayant respiré l’air en nature. C’étaient des reptiles décrits en 1847 par Goldfuss sous les noms d’ Arrhegosaurus Derheni , médius et minor, reconnus depuis pour appartenir à une seule espèce et qui paraissent avoir été intermédiaires entre les batraciens et les lézards actuels. Placés d’abord dans l’ordre des labyrinthodontes, et séparés ensuite de ceux-ci, la structure de leurs dents est
1. La production annuelle de ces exploitations est d'environ 10 millions de tonnes sur une étendue superficielle de 150,000 hectares moitié moindre que celle des bassins houillers de la France, qui en comprennent aujourd'hui 300,000.
SYSTÈME CARBONIFÈRE
beaucoup moins compliquée que celle des Mastodonsaurus. h'Apateon pcdestris trouvé en 1843 à Munster-Appel et qui serait encore un A rrhegomurus, VA. latirostris des environs de Bonn, et le Sclerocephalus sont encore des reptiles du même groupe et du même horizon géologique.
Sur les bords du Rhin comme en Belgique, dit M. Murchison, la série carbonifère succède clairement à la série dévonienne. Le calcaire inférieur y repose sur les schistes à Spirifcr Vcrncuili. Ces roches s'amincissent vers le nord-est; elles finissent vers Ratingen et sont au delà moins calcarifères, mais toujours caractérisées par la Posidonomya Berheri qui marque constamment le milieu du groupe. C’est l’horizon du culm du Devonshire au-dessus duquel vient seulement le millstone grit ou la grauiracke la plus récente des géologues allemands.
Allemagne centrale. — Sans nous arrêter davantage aux caractères du système carbonifère dans l’Allemagne centrale, dans le duché de Nassau, la Westphalie, la Bavière rhénane, le Harz, la Saxe, la Bohême et la Silésie, qui ne nous présenteraient rien de bien particulier, nous dirons quelques mots de ceux qu’il affecte dans l’Europe orientale, et qui ont été si largement esquissés par les auteurs de la Géologie de la Russie *.
Russie. — Le groupe inférieur y est seul représenté et dans trois régions différentes : l’une forme une large zone qui, des bords de la mer Blanche, descend au S. -S. -O., longeant la chaîne des collines du Valdaï, et occupe presque toute la surface des gouvernements de Tver, de Moscou, de Vladimir, de Kaluga et de Riesan, limitée au nord, à l’ouest et au sud par le système dévonien qu’elle recouvre, à l’est par les dépôts permiens et plus récents qui lui sont superposés. La seconde région, située au sud, est désignée sous le nom de bassin du Donetz. Quoique beaucoup moins étendue, c’est la
