FORMATIONS

Permien.

HouiUer . .

Carbonifère *. Ili'lstone gril.

i Calcaire carbo- i i nifùre j

Catskill.

Chemunp ]

j supérieur.

Dévonien.

( moyen Hamilton..

inférieur.

ï Heldcrherg supér ^ \ pu

i Corniforous. I ' Oriskany

Helderberg iufér.

Salina !

Silurien..

Ludlow

Wcnlock

Uandovery...., Niagara

Caradoc Hudson.

£ / Llandeilo Trenton.,

Couches à Lmgulos. Potsdam.

Cambrien

et

Huronien.

supérieur.

inferieur.

supérieur.

inferieur.

Chemung.

Portage.

Oenesee.

Hamilton.

Marcellus.

Heiderberg *upér.

Schoharie.

Cauda Galli.

Grès d'Oriskany.

Leclaire.

Sahfère d'Ouondaga Niagara.

Clinton.

Med ma.

Oneida.

Rivière Hudson.

Utica.

Trenton.

Black river.

Birdseye.

Char y .

Ca Ici ferons.

Potsdam.

Roches taconiques

DivUion înràrî.urc. — Les roches des montagnes laconiques dans l’élat de Vermont, bien décrites d’abord par M. Emmons, mais dont l’âge avait été méconnu par d’autres géologues , seraient, suivant M. J. Marcou, inférieures au grès de Potsdam, et discordantes par rapport à ce dernier. Elles auraient leurs analogues autour de Québec (Canada), et leurs divisions : dalles à Lingulcs , schistes de Georgia , couches de Sainl-AIban . d’une épaisseur totale de 1000 à 1200 mètres, renferment des types de triiobites et de brachiopodes, qui les font placer par M. Barrande dans sa première faune de Bohème.

Gré. a. Potsdam. — Le grès de Potsdam . qui, comme les

5TSTÈME SILUKJEN.

autres divisions de ia terminologie américaine, emprunte son nom à une localité de l’État de New-York, s'appuie au nord sur les roches cambriennes et primaires, et supporte au sud les roches de transition du bassin du Mississipi jusqu’au delà du Texas. Dans la région arctique, il longe les deux côtés de l’axe primaire. Dans certaines parties, des calcaires y sont associés, dans d’autres, des argiles schisteuses. Le grès calcarifère qui les surmonte devient magnésien dans le bassin du Mississipi; sa puissance, de 10 à 200 mètres au nord et à l’ouest,, atteint 2000 mètres le long des Appalaches. Presque horizontal- dans les deux premières régions, il est, au contraire, très-accidenté des bords du lacChamplain au Tennessee.

Les fossiles sont quelques spongiaires ou rhizopodes, des restes de crinoïdes; parmi les mollusques, des bryozoaires des Graptolites, des brachiopodes ( Lingula , Ubolus , Discina, Orthisina , Oboldlu ) ; il n’y a point de conchifères lamellibranches; les ptéropodes sont représentés par le genre Theca , les gastéropodes par des restes imparfaits de Pleurotomaires, l’Ophileta compacta, etc., les céphalopodes par deux Orthocératites, les articulés par des vers marins ( Scolythm lincaris), et les crustacés de la famille des trilobites olîrent déjà 00 espèces. Les coquilles sont peu variées; mais les individus, très-multipliés, y constituent presque des bancs à eux seuls. Le grès de Potsdam est surtout caractérisé par les Linguies et les Parado.ridis , le grès calcifère au-dessus parles Graptolites. De cette faune, les genres Lingula et Discuta sont les seuls représentés encore dans les mers actuelles.

Le synchronisme de cette faune, avec celle qui lui correspond en Europe, serait appuyé par l'identité des genres, si ce n’est même par celle d’une ou deux espèces, et la vie marine dans les deux parties de l’hémisphère nord était caractérisée pa'r les Lingula. Ips Oboltis. les Orthis , les Tlieca , les Scolylhus , les Paradosrides, les Peltura , les Conoccphnlux , 1 es Arionrllus , les Agnolus et autres trilobites. Les gastéro-

SYSTÈME SILURIEN

podes et les céphalopodes, qui manquent en Europe, font penser que cette période de la vie se serait prolongée davantage à l’ouest de l'Atlantique qu’à l’est. Ici l'organisme a commencé avec des rayonnés, des mollusques et des articulés, mais dans chaque classe avec des animaux inférieurs. 11 ne semble pas cependant qu’aucun vrai polype ait vécu alors.

Groupe» de Trenton et de la rivière Hudson. — Caractérisés

surtout par de grandes assises calcaires et la profusion des trilobites, des Orthocératiles et des brachiopodes, le groupe de Trenton s'étend sur une partie considérable du continent américain, à l’est du Mississipi et au delà vers les Montagnes- Rocheuses. l.a roche principale, qui prend son nom des cataractes de Trenton, dans la partie centrale de l’État de New- York, est un calcaire gris ou noir, compacte, dont l’épaisseur ^varie de 24 à 100 mètres des bords de la rivière Attawa au Canada; vers le pied des Appalaches elle atteint 160 mètres.

Avec les couches de cette période apparaissent les vrais polypiers cyathophyllidées; parmi les radiaires dominent les crinoïdes; parmi les mollusques les bryozoaires. Les brachiopodes sont représentés surtout par des Orthis, des I^eptœna, des Strophomena . tous beaucoup plus grands que dans le groupe de Potsdam ; les Orthocératites très-nombreuses atteignent 3 à 4 mètres de long sur 0,n.30 de diamètre ; elles dépassaient ainsi par leur taille tous les céphalopodes connus. C’étaient à la fois les plus grands animaux de ces mers et les plus élevés par leur organisation. Les trilobites, dont les genres et les espèces se multipliaient, atteignaient jusqu’à 0m.30 de longueur (Asaphus gigas), et d'autres, tels que les Leperditia, restaient fort petits, mais formaient par leur accumulation des couches comme les Cypris tertiaires.

Parmi les polypiers non étoilés le Columnariu alveolatu offre dans les calcaires de Black -River des masses pesant jusqu’à deux et trois mille livres. Les Graptolites 'caractérisaient aussi les mers d’alors, quoique plus nombreux dans les suivantes. Les cystidées sont encore les formes domi-

SYSTÈME SILUHIEN.

nantes parmi les crinoïdes; on en compte vingt et quelques espèces au Canada, plus une trentaine d’autres de la même classe, onze astéries, etc. Les mollusques conchifères sont relativement rares, et les gastéropodes sont des Plcurotomuria, des Murrhisonia, des Ifellérnphes [h. b i loba tus), etc.

Dès le commencement de cette période , pendant le dépôt du calcaire de Cliazv, la l'aune parait avoir été toute différente de celle de l’otsdam ; vers sa fin les espèces disparaissent à peu d’exceptions près, et les calcaires de Trenton, qui le terminent, offrent une nouve'le faune sans l’intervention apparente d’aucune cause physique.

lin grand nombre d’espèces, au contraire, passent de cette division dans celle de la rivière Hudson, au-dessus, partout où cette dernière est formée de calcaires, tandis que si ce sont des argiles schisteuses, les espèces ont complètement changé. On peut estimer à 1200 ou 1300 espèces connues celles qui se sont éteintes depuis le dépôt du grès de l’otsdam jusqu'à la lin du groupe de la rivière Hudson, c’est-à-dire pendant toute la période silurienne inférieure. Les genres ont aussi éprouvé des modifications profondes; le genre Maçlnreu s’éteint, les Graptolites diminuent comme les cystidées, tandis que les autres crinoïdes s’accroissent.

La vie était encore exclusivement marine. Pendant toute la durée de ces dépôts siluriens inférieurs, qui le long des Appalaches n’ont pas moins de A 5 00 mètres d’épaisseur, aucune perturbation notable n’a produit de discordance sensible dans la série, quoique la nature des dépôts ait varié à plusieurs reprises; mais ensuite des changements plus prononcés sont traduits à la ois par les caractères des roches et par leurs relations stratigraphiques, depuis les bords du Saint- Laurent jusqu’au Mississipi et au Tennessee.

DïvUion supérieure. — La division silurienne supérieure comprend trois groupes désignés de bas en haut sous les noms de Niagara, Satina et Hrldcrbcrg inférieur, sous-divisés eux-mêmes en sept étages, auxquels sont aussi appliqués

SYSTEME SILURIEN

des noms de localités. Les diverses assises du groupe du Niagara n’occupent pas absolument les mômes régions et différent dans leurs caractères minéralogiques. Ainsi l’assise inférieure ou conglomérat d’Oneida, du centre de l’Etat de New-York, se prolonge en suivant les Appalaches; le grès de Médina s’étend un peu plus à l’ouest et au nord , les couches de Clinton s’avancent dans l’intérieur du bassin du Mississipi, plus ou moins calcarifères ou argileuses, suivant les localités; le calcaire du Niagara présente aussi des modifications qui indiquent de fréquentes oscillations de niveau et de profondeurs d'eau. Le long des Appalaches, l’épaisseur des dépôts, •depuis le commencement de la période de Trenton jusques et y compris ces calcaires, n’a pas moins de 38A8 mètres. Le groupe de Salina renferme des grès, des argiles, des calcaires, des amas de gypse subordonnés, et des eaux salifères y donnent lieu à des exploitations de sel. C’était alors une région occupée sans doute par des eaux saumâtres, des marécages, presque dépourvus d'habitants et auxquels succédèrent les eaux plus profondes, très-peuplées au contraire, des calcaires d’Heldcrberg.

A la lin de la période silurienne, de même qu’en Europe, on ne trouve encore aucune trace de lacs ni de rivières d’eau douce, et tous les produits de la vie sont marins. Les eaux de la mer ne dépassaient pas 160 mètres de profondeur, à en juger par les polypiers, et les mers intérieures, sur de grandes étendues,, étaient encore moins profondes.

(tuant à la faune, nous dirons, avec M. Dana, que la série animale était la même que pendant la période précédente; les animaux les plus élevés continuaient a être des mollusques céphalopodes, mais, si les grands types persistent, «les genres et même des familles disparaissent et d’autres leur succèdent. Le nombre des espèces connues est de 7 à 800, et aucune de colles qui vivaient dans la dernière moitié de cette période n'avait paru dans la seconde moitié de la précédente. 11 n’y en a pas une douzaine qui se soient perpétuées

SYSTÈME SILURIEN

jusque dans la période dévonienne, et encore y disparaissentelles bien avant sa lin. De tous les genres qui vivaient alors, six seulement sont représentés dans les mers actuelles [Lin- (jula. Distilla, lihynchonella, Crania , c'est-à-dire h genres de brachiopodes, puis un genre de gastéropodes, Pleurotomaria, et un céphalopode, Nautilus).

Parallèle des faupes de l'Europe et de l'Amèriqur. — (.emparée

avec la faune contemporaine de l’Europe, celle du groupe du * Niagara a présenté 33 espèces communes appartenant pour la plupart au groupe de Wenlock; celle d’Ilelderberg en a présenté 5, et, de la région silurienne supérieure arctique américaine, 1 1 ont été retrouvées en Europe.

Quant aux genres, l’identité est presque complète des deux côtés de l’Atlantique, et la môme progression ou le même développement graduel s’observe de part et d’àutre, depuis la base du système jusqu’à son sommet. Les mêmes types y naissent et s'éteignent dans le même ordre, suivant la même loi ; les animaux et les plantes terrestres ou d’eau douce, s’ils ont existé, n’ont encore laissé aucune trace.

Malgré ces analogies, le parallélisme de détail entre les sous-divisions de l'Amérique et de l’ancien continent est fort difficile, à cause des conditions particulières et locales qui inlluaient, alors comme aujourd’hui, sur la nature des dépôts contemporains. Les couches d’Ilelderberg, placées sur l’horizon de celles de Ludlow les plus élevées, n'ont pas encore révélé l’apparition des poissons comme en Angleterre, en Bohême et dans les îles de la Baltique.

Les mers de cette-époque devaient avoir une température chaude tempérée, uniforme, car les espèces qui vivaient entre les parallèles de 30“ à A5° étaient en partie les mêmes que celles des dépôts contemporains entre le 65“ et le 80°. Enfin, dit M. Dana, la géologie de l’Europe comme celle de l’Amérique du Nord, montre que, vers la fin de la période silurienne, la surface des terres émergées était encore peu considérable, la plus grande partie des continents actuels étant

SYSTÈME SILURIEN

MO

couverte d’eaux généralement peu profondes, chaudes même vers les pôles, d’où résultait la vie exclusivement marine. Les mollusques et des crustacés d’ordres inférieurs étaient la plus haute expression de la vie animale, les crinoïdes, les polypiers et sans doute des rhizopodes en étaient l'expression la plus simple , enfin quelques algues marines représentaient la flore.

Amérique du Sud. — Le terrain de transition est probablement très-développé au Brésil dans la province de Bahia, le nord de celle de Minas-Géraès et le sud de celle de Saint-Paul -, mais nulle part encore la présence de fossiles n’a permis de déterminer l’âge de ses diverses roches, depuis les schistes talqueux qui recouvrent presque partout le gneiss, les quartzites schisteux et micacés désignés sous le nom d’ JUicolumüc. des calcaires talqueux, schistoldes, le quartzite avec 1er oli— giste ( itabérite) et ses gisements aurifères, des laïcités et de nouveaux quartzites, des grès, gisement du diamant, des phyllades, jusqu’aux calcaires , aux schistes bitumineux et aux grès schisteux noirs micacés à grains fins du sud de la province de Saint-Paul qui s’étend jusqu’au Parana.

Dans le massif des Andes, à l’ouest et au sud, les recherches de MM. l'entland, Aie. d’Orbigny ', Pissis* et David Forbes * ont fait connaître un grand développement de roches siluriennes. D’après le dernier de ces savants, qui nous semble avoir été plus loin que ses prédécesseurs, dont il discute les opinions, ces roches se montreraient, d’une manière presque continue du N.-O. au S.-E., sur une étendue de 1100 kilomètres, et occuperaient une surface qui ne serait pas moindre de 250000 kil. carrés. Elles constituent la chaîne des hautes Andes du Pérou, au nord de Cusco, traversent la Bolivie, pour se prolonger au S.-E. par la Paz. Cochabamba et au delà. A cette région, d’où descendent l’Amazone et ses aflluents et

!. Voyant tlans l'Amérique méridionale, vol. JII, 18I-.

‘1. Ann. îles Mmes, 5* sér., vol. IX, IX. '>6.

S. Quart. Journ. genl. Soc. nf Isindim, vol. XVII, lXlil .

SVSTKMK SILIHUE.X.

plusieurs de ceux de l;i Plata, appartiennent les plus hautes sommités du Nouveau-Monde , qui ne le cèdent qu’à celles de l'Himalaya (voy. pl. II, fig. A). Ainsi l'IUampu atteint 7560 mètres (7678'". AA suivant M. Pentland) . l’Illimani 7300 (7373.22 Pentl.), l’IIuayna Potosi 6667m.73, le Coloolo

La série des roches anciennes de ce pays, dit M. Forbes, présente partout une telle ressemblance avec leurs équivalents de l’ouest de l’Europe, que, malgré l’immense échelle sur laquelle elles sont à découvert, il semble qu’on y respire l’air du pays des Silures , même avant que leur étude détaillée soit venue confirmer la première impression qu’elles l'ont naître. Des grauwaekes et des schistes argileux d’une grande uniformité dans les caractères pétrographiques représenteraient toute la série silurienne.

Les schistes bleus aurifères de Tipuani sont sans fossiles, mais Us se lient intimement avec ceux qui en renferment à 5 milles au sud de Sorata (Orthis Aymara, Strophonwna, etc.) Sur la pente nord-ouest de l'IUampu, M. Forbes a rencontré des Cruziana ( cnctirbiia et Undnari). La ville de Sorata est située au pied nord de la montagne couronnée de neige souvent désignée sous le nom de t\erado de Sorata . mais dont le vrai nom est Ulampu. Sur sa pente occidentale, que l’auteur a remontée aussi haut que possible, il a tracé un prolil montrant 30 assises siluriennes (pii, vers le bas, plongent de 25° à l’O. et vers le. haut de AO": elles renferment les fossiles dont nous parlerons tout à l’heure. Dans les deux profils généraux, tracés du S.-O. au N.-E. du Pacifique, à l’IUampu et à l’Illimani, comme dans la coupe générale mise en regard de celles d’Alc. d’Orbigny et de M. Pissis, ou voit que ces deux énormes massifs sont exclusivement composés de schistes et de quartzites siluriens et non de granités, comme les représente d’Orbigny, et que, dans le Nouveau- Monde, ces roches atteignent une bien plus grande élévation qu’en Europe, dépassant même celles de l'Himalaya.

SYSTEME SILURIEN

U est digne de remarque, en outre, que ce vaste système a été successivement traversé 1° par des granités aurifères, 2° par les porphyres d’Hillabaya, de Potosi, d'Oruro, etc., 3" par des diorites métallifères, h° par des dykes de trapp, 5° par les éruptions volcaniques des bords du lac de Titicaca qui ne pénètrent point d’ailleurs dans la chaîne principale. Les veines métallifères de cette région renferment une multitude d’espèces minérales. Quant aux schistes cristallins, aux gneiss développés au sud du désert d’Atacama, à Cobija, Mexillones, etc., ce seraient provisoirement pour l’auteur des roches siluriennes modifiées.

Les fossiles des roches de l’Ulampu, étudiés par M. Salter. ont présenté des types très- différents de ceux de l’Europe et de l’Amérique du Nord, et se rapprochant en général beaucoup des formes dévoniennes, tels (pie de grands Ilotnalonotus , un Tentaculite , etc.; mais un petit crustacé du genre Bcyrichia , quoique très-rare vers le sommet de la série, et l’abondance des Bilobitcs ou Cruzianu , corps de caractères toujours énigmatiques, mais constamment siluriens, joints à ce fait (pie les faunes siluriennes présentent des associations particulières à certaines régions, comme nous l’avons déjà vu pour l'Inde centrale et comme nous le verrons pour l’Australie, doivent faire regarder toutes ces assises comme réellement siluriennes. Les grès et les argiles schisteuses supérieures renferment 2 Homalonotus , I Bcyrichia , 2 Tenlaculites , l'Orthis Aymara , 1 Slrophomenu . I Cuculldla, 1 Ctenodonln (Macula), 1 Areu! 1 Bcllcrophon, i Palclla ou Pilropsis. Les grès et les argiles inférieurs d’une épaisseur de 4000 mètres n'ont présenté que à espèces de ces empreintes d’origines indéterminées ( Cruzianu, Bolicianu).

\l. Forbes n'a retrouvé aucune des dix espèces indiquées par Aie. d’Orbignj [Cruzianu rugosa, furcifcra , Orl/iis Jlutnboldli, l.ingula marginata, Mumteri , clubia, (iraplolitcs denlatun , Pharvps (Calymcac) Vcrncuili, P. macrophthalma? Asapluu boliriensis). Sauf les deux Phacops , qui paraissent

SYSTÈME SILURIEN. hl |3

provenir de couches dévoniennes, et qu’il faudrait retrancher du total 29, toutes les autres formes sont propres au pays, et, selon M. Salter, les analogies qu’avait cru reconnaître d’Ürbigny ne seraient pas fondées. *

Sud de l'Afrique. — Bien que, suivant les déterminations les plus récentes, aucun fossile silurien n’ait été reconnu parmi ceux que l’on a rapportés de l’Afrique méridionale, il est permis de penser, d’après les détails donnés par JI. A. G. Bain ’, les coupes et la carte qui accompagnent son travail, *que le grand système de schistes argileux, traversés de nombreuses veines de quartz et sans trace de fossiles, qui occupe une surface si considérable dans la région du cap de Bonne- Espérance, représente le système cambrien; le grand ensemble de grès et de conglomérats qui les recouvre, à stratification discordante, et dont l’épaisseur n’a pas moins de 2000 à 2500 mètres, représenterait A son tour le système silurien, si toutes les couches fossilifères sont réellement audessus, comme le dit l’auteur. Ce sont ces grès sans fossiles qui, à la montagne de la Table, reposent directement sur le granité, aux deux tiers de sa hauteur, et en forment le sommet à 1163 mètres d’altitude , comme ceux du pic du Diable à 1076, de la tête du Lion à 9ii(i, et des collines qui terminent le Cap à 320 mètres.

Australie. — Dans l'Australie orientale, dont l’ouvrage de M. le comte Strzelecki a. le premier', fait connaître les principaux caractères géologiques, les roches siluriennes, aussi bien dans la province de Victoria que dans la Nouvelle-Galles du Sud. présentent des schistes traversés par de nombreux liions de quartz aurifères. Les fossiles qu'on y avait d’abord trouvés semblaient indiquer l’horizon du groupe de Llandoven des îles Britanniques; mais plus récemment VI. Sel vv \ h a pu distinguer les deux séries siluriennes supérieure et inférieure dans la province de Victoria. Ainsi toutes les roches situées à

1 . Transat I. yenl. Soc. of London, vol. Vit, p. 175, itljS-tSôti.

SYSTÈME DÉVONIEN

Ubh

l’ouest d'une ligne tirée de Williams Town au nord vers Lancefleld, rem])lies de Lingules et de Graptolites à deux rangées de dentelures, appartiendraient à la division inférieure, et toutes celles situées à l’est de cette même ligne seraient de la division supérieure. Des schistes micacés chloritiques , talqueux, serpentineux, pénétrés de liions de quartz dans l’ouest des Grampians, occupent la base de la série et représenteraient les systèmes cambrien ou primaire comme dans le reste du globe.

Les veines si riches de quartz aurifères du mont Alexandre (province de Victoria) sont dans ce système où les Graptolites abondent, dit M. VV. H. Clarke1, tandis qu’ils manquent dans les couches correspondantes de la Nouvelle-Galles du Sud. l,es genres de trilobites Pharops, Odimtuchilc, Portlockiu et Cil ly mène sont signalés par M. M’Goy dans la province de Victoria, et d'autres ( Calytnne , Bronteus , Cheirurux , Harpes, Enrrinnrns ) par M. Clarke, dans la Nouvelle-Galles du Sud. Dans le district de Mersey (Terre de Van-Diémen), M. Gould a observé également des trilobites siluriens supérieurs, et nous savons par les recherches persévérantes de M. .1. Haast que les roches du même âge. constituent une partie de la chaîne centrale de la province de Ganterbury (île moyenne de la Nouvelle-Zélande).

§ 3. SYSTÈME DÉVONIEN

lie* Britannique*. — Si nous considérons d’abord le système dévonien sons sa forme primitive et la plus simple, celle sous laquelle il fut longtemps connu , et qui est désignée dans les des Britanniques par l’expression pétrographique de rieur i/ri's ronge (old red xatidslone ), nous rappellerons que se>