SOUS-PÉRIODE DU CALCAIRE CARBONIFÈRE

La végétation qui couvrait les nombreuses tles de la mer carbonifère consistait en fougères, équisétacées, lycopodiacées et dicotylédones gymnospermes. Les annularia et les sigillaria appartiennent à deux familles complètement éteintes de ce dernier embranchement.

Les annularia étaient de petites herbes qui nageaient à la surface des eaux douces; leurs feuilles étaient verticillées en grand nombre à chaque articulation de la tige et des rameaux.

Les sigillaria étaient, au contraire, de très-grands arbres, à tronc simple, surmonté d'un panache de feuilles étroites et retombantes, à écorce souvent cannelée, présentant des impressions, ou cicatrices, laissées par les anciennes feuilles, et qui ressemblaient à des sceaux {sigillum) : de là leur nom. La figure 45 représente l'écorce d'un de ces sigiUana qui se rencontrent si souvent dans les mines de houille ; la figure 46 représente le tronc du même végétal.

Les racines du sigillaria (Gg. 47) ont été longtemps mécon* nues et décrites comme un arbre ou un végétal particulier, sous le nom de stigmaria. Dans son Monde primitif, M . Unger commet encore cette erreur, bien qu'elle ait été rectifiée depuis longues années. Le premier plan de sa planche IV est rempli par une série de végétaux charnus, à l'aspect étrange, que Tau-

l'KRIODK IIOOlLLf-.BE. 75

leur présente comme des plantes particulières, et qui ne sont qu'une conception de Tantaisip.

Les espèces gigantesques qui ont reçu le nom de calamiut abondaient dans la période tlu calcaire carbonilëre, comme dans la période suivante. La ngure 48 représenle le ironcde l'un de

ces calamités, qui ne sont autre chose que les prèles gigantesques de l'ancien monde.

Deux arbres énormes remplissaient les forêts de cette période : c'étaient le Upidodtndron carinalum et le tomatopMoios cratiicaule. Tous deux appartiennent à )a famille de nos lycopodiacées actuelles, qui ne renferment aujourd'hui, comme on l'a dit plus haut, que des espèces de très-petite taille.

Les lipidodendrons avaient des tiges cylindriques bifurquées, (tes feuilles linéaires insérées vers le milieu de mamelons rhombo'idaux ou ovales, conligus ou presque contigus, à rructifications en épis terminaux (lepidosirobtu) portant des spores très-analogues h celles des vrais lycopodes , et conte*

nues dans des petits sacs ou sporanges. La figure 49 représente le tepidodendron Sumbergii, lel qu'on le trouve sous les schistes, dans les houillères de Swïna, en Dohâme. La figure bO

Fig. 41, TnxK ds ««limllii.

représente le même arbre avec ses rameaux et les traces de ses organes de rruclificalion.

La Tigure 51 représente une portion de branche, garnie de ses feuilles, du Upidodendi-(m elegam.

Le tronc des hmatophloios était rameux ; ses rameaux se terminaient par des toufTes épaisses de feuilles linéaires et charnues.

Parmi les nombreuses fougères de cette période, il faut citer, comme la plus caractéristique, le splienopttris laxu$.

Les mers de l'époque carbonifère renfermaient un grand nombre de zoophyles, près de 900 espèces de mollusques, quelques crustacés et des poissons.

On peut citer parmi les paissons, les genres ptacodiu, dont on a retrouvé les dents tranchantes et pointues comme celles des requins; les psammodus et cocoeteus, dont les dents

PÉRIODE HOOILLÈRE. 77

étaient, au contraire, massives, insérées au palais, et proprea à broyer; les boloiHychiiit et les mrrinlicMiyi.

Fi(. M. LcpModtndiOB Slembcrtii.

rtg tl. LcpModtndron ckgau.

Les mollusrjues élaionl en majeure partie des brachiopodes

de grandes dimensions. Ainsi les producius slleignent un développement exceptionnel ; nous citerons seulement les productut

Bellaitiphc

Gonlilitei ivotulu*.

ilariiiii (fig. bi) et les productus acuUaius. Il y avait de gros apirifer, comme les spirifer trigonaiis (lig, 53) et les spirifer glaber (Rg. bk). Le terebratula hastnta nous n été conservé avec les blindes colorées qui ornaient la co(|uille de l'animal vivant. Ce fuit de coloration, si remarquable par lui-même, peut faire penser, en outre, que la profondeur des mers carbonifères n'a guère dépassé 90 mètres. Dans les mei'^ acluclles, on effet, les testacés colorés liabilent très-rarement 'i une plus grande profondeur. I>es belleroplion , gastéropodes dont la coquille, enroulée symétriquement sur elle-même, rappelle les nautiles de petite taille, mais n'est pas cloisonnée, étaient alors représentés par plusieurs espèces, entre autres par le bellerophon coslalus (fig. bb). l'armi les céphalopodes vivaient les orlhoceras (fig. 56), qui ressemblent 6 des nautiles droits et rétrécis, et les {/oniatilu (gonialius eoolutui, (ig. 57), genre voisin des ammonites, dont il sera bienlAt et souvent question.

Quant aux zoophyles, ils consistaient surtout en Grinoïdcs, l'olypiers et llryozoaires. Les ciicrines i-laicnl rcpri-scnlés par les genres plalyciinus (lig. 58) et cymoainus.

l'armi les polypiers, on compte les genres lithottrotùm (lithos tnMùm batailifonne , lig. 59), lotudaleia {(oiudaleia fior^ormii.

lig. 60), amplexm^ cyato; liyllum ; parmi les bryozoaires, les genres fenestella et polypora. Enfin un groupe d'animaux, jouant un rôle (rès-important el très-ai)ondammcnl représenté dans les couches des dernières périodes géologiques, par les jusulines et leurs nombreux congénères à formes exiguës, vivaient dans les mers de la période carbonifère : nous voulons parler des foraminifères, zoophytes microscopiques non agrégés, à existence individuelle distincte, et composés d'un corps entier, ou divisé en segments, recouvert d'une enveloppe ordinairement tes- Xàcée {fusulina cylindrica, fig. 61). Ces zoophytes, qui ont formé des bancs et des terrains entiers aux époques jurassique et crétacée, ont commencé d'apparattre pendant la période qui nous occupe.

La planche 62 présente, réunis d'une manière idéale, les divers éléments naturels qui se rattachent à la sous-période de calcaire carbonifère. On y voit une série d'tlots élevés sur une mer tranquille , recouverts de la végétation propre à cette période.

Le grand tronc qui termine le paysage, à gauche, est celui d'un sigillaria. Sur le sol, on aperçoit le ft*uit de ce grand végétal; il forme des sortes de longs chatons imbriqués. Près du tronc du sigillaria est un lépidodendron , avec son feuillage; quelques fougères herbacées se voient au pied du lépidodendron. Sur rtlot de droite s'élèvent, entre deux calamités , les tiges du lomatophloios , dont les branches fouillées ressemblent à des plumeaux.

Sur le rivage, et au moment du reflux de la mer, apparaissent les mollusques, crustacés et zoophytes marins propres à cette période. On voit, au fond, un soulèvement du sol, accompagné d'une émission de gaz et de vapeurs, phénomène géologique fréquent à cette période si reculée de l'évolution de la terre.

Terrain du calcaire carbonifère, — Le terrain formé pendant la période du calcaire carbonifère par les dépôts des mers est important à connaître en ce qu'il renferme de la houille, bien qu'en quantité beaucoup moindre que le terrain houiller proprement dit.

Il csl csscnlicllcJTicnl formé d'un calcaire compacte, d'une couleur grise, bleuâtre ou noirâtre. Le choc du marteau en fait exhaler une odeur fétide, due a la matière organique modiliée des mollusques et des zoophytes dont il renferme encore des débris très-reconnaissables.

Le calcaire carbonifère forme, dans le nord de l'Angleterre, de hautes montagnes; aussi a-t-il reçu dans ce pays le nom de calcaire de monlagne. On lappelle encore métallifèrey à cause des richesses minérales qu'il recèle dans le Derbyshire et le Cumberland. Ce terrain existe en Russie, dans le nord de la France et en Belgique, où il fournit ces marbres communs connus sous les noms de marbres de Flandre et de petit granit.

Aux États-Unis, le terrain du calcaire carbonifère occupe une assez grande place derrière les Alleghanjs. On le retrouve aussi dans la Nouvelle-Hollande.

En vertu de leur ancienneté, relativement aux calcaires secondaires et tertiaires, les terrains du calcaire carbonifère sont généralement plus accidentés. La vallée de la Meuse, de Namur jusqu'à Chockier, au-dessus de Liège , est creusée dans cette formation, dont les relèvements lui donnent, surtout sur la rive gauche, un caractère des plus pittoresques.

Cette période terrestre est caractérisée d'une manière bien remarquable par l'abondance et l'étrangeté de la végétation qui couvrait alors les parties continentales du globe. Sur tous les points de la terre, depuis les tropiques jusqu*à Téquateur, cette flore présentait, comme nous l'avons dit, une uniformité frappante. En la comparant aux flores actuelles, M. Ad. Brongniart est arrivé à conclure qu'elle a de grandes analogies avec notre flore des tles équatoriaies et de la zone tempérée, dans lesquelles le climat maritime et l'élévation de la température existent au plus haut degré. Il est donc à croire que les tles étaient très-nombreuses à celte époque, et que les parties du

sol émergées formaient une sorte d'immense archipel composé de petits tlots.

C'est aux savantes recherches d'un botaniste français, M. Ad. Brongniart, que nous devons de connaître très-exactement la llore houillère. Elle se composait de grands arbres, mais surtout de végétaux herbacés dont Tensemblc devait former un gazon épais et serré, à demi noyé dans des marécages d'une étendue presque sans limites. M. Brongniart a signalé, comme propres à cette période, cinq cents espèces de végétaux appartenant aux familles que nous avons déjà vues poindre à l'horizon devonien, mais qui atteignent ici un développement prodigieux. Absence complète des dicotylédones ordinaires, ou angiospermes, et des monocotylédoncs ; prédominance des cryptogames acrogènes (fougères, lycopodiacées, équisétacées); formes insolites et actuellement détruites dans ces mêmes familles; grand développement des dicotylédones gymnospermes (arbres verts, cycadées), consistant en familles complètement disparues, non-seulement actuellement, mais dès la fin de la période houillère : tels sont les grands traits caractéristiques de la flore houillère et, en général, de la période de transition.

Cette flore était, comme nous l'avons dit, uniforme et pauvre en genres botaniques, comparée à l'abondance et à la variété des genres actuels; mais les familles, peu nombreuses, qui existaient alors, renfermaient beaucoup plus d'espèces qu'elles n'en ofl'rent maintenant dans les mêmes contrées. Ainsi, les fougères fossiles du terrain houiller, en Europe, comprennent environ deux cent cinquante espèces, tandis que l'Europe n'en produit actuellement que cinquante. Les gymnospermes, qui, maintenant, ne comprennent en Europe que vingt-cinq espèces, en renfermaient alors plus de cent vingt.

Parmi les espèces végétales caractéristiques du terrain houiller, nous signalerons les suivantes :

Dans la famille des fougères, le nevropieris lieurophylla (fig. 63), Vodontopteris Schloiheimii (flg. 64), le pecopleris aquilina (fig. 65), le sphenopteris Hxninghaussi (iig. 66).

Dans la famille des lycopodiacées , le lepidodendron Slernbergii déjà signalé dans le terrain du calcaire carbonifère, le

tepidoiiendrvn cnnaltitn (fig. 67), et le lepiàaimdTo (lig. 68).

FIg. f t. Hïmplcrli hcleroiihjU*.

FIg M OilonlopUr» s<

Dans la Tamille deséquisétacées, \escalaviitt*Stu:k9vii (Gg. 69)* et calamUes cantueformù (fig. 70).

LA TEHBE AVANT LE DÉLUBE.

Pacaptcrli aquilln*. Sphanoptcrii Hcninghiu

Dans la ramille des sigillariées, 1rs sigillmia Uevigata (fig. 71) et pofhyderma (Itg. 7S}.

Flg. T|. AUcroptaTlIlUa MIon.

Dans la famille des asiérophyllitées, Yamularia brevifotia

(fîg. 73), le sphenophyllum dentatum (fig. 74), et VasleropbytUtes foliosa (fig. 75).

Parmi les conirères, les walchia Scbtotkemii et hypnoidet

Fl|. 11. Archa(ouBrDi nlaor (Uu al cou).

(fig. 76 et 77), qui ressemblent beaucoup aux araucarias de

l'époque actuelle par leurs tiges, leurs feuilles el leurs Truils.

Si, pendant la période houillère, le règne végétal était à son

apogée, le règne animal, au contraire, était très-pauvre. On a découvert en Amérique et en Allemagne les restes, consistant en portions de squelette, et les empreintes des pas d'un reptile amphibie qui a reçu le nom d'archegosaurus. La figure 78 représente, de grandeur naturelle, la lèle et le cou de Yarcheffosaurus minor trouvé en 1847 dans le b<issin houillcr de Saarbnick, village entre Strasbourg et Trêves.

On peut citer encore, parmi les rares animaux de celle période, quelques poissons analogues à ceux du terrain devonien {holoptychius et mcgalic/ithys), lesquels sont armés de mâclioires et de dents énormes. Quelques insectes ailés venaient s'adjoindre à ce mince cortège d'êtres vivants.

Il est donc vrai de dire que les forêts immenses et les marécages, remplis d'arbustes et de végétaux herbacés, qui formaient, sur les nombreuses ties de cette époque, un tapis épais et touflu, étaient presque vides d'animaux.

On a essayé de représenter l'aspect de la nature à cette époque, sur la planche 79, (]ui représente un marécage de la période houillère. On y voit une végétation courte et serrée, une sorte de gazon composé de fougères herbacées, et d'équisétacées. Quelques arbres de haute Tutaie s'élèvent au-dessus de cette végétation lacustre ; ce sont, à droile, le sigillaria, avec son fruit gisant à teri-e, les calamités et les fougères arborescentes; à gauche, le lomalophloios crassicaule et les lépidodendrons. Dans une partie du paysage, le i*eptile amphibie archegosaurus laisse apercevoir sa tête longue et pointue, la seule partie du corps de cet animal que» l'on ait encore trouvée.

àïode de foiinalion des couches de houUle. — La houille, avonsnous dit, n'est autre chose que le résultat de la décomposition partielle des plantes qui couvraient la terre pendant une période géologique qui a été d'une immense durée. Personne aujourd'hui ne met cette origine en doute. On trouve fréquemment, dans les mines de houille, de menus débris de ces plantes mêmes dont les troncs et les feuilles caractérisent le terrain houiller ou carbonifère. Plus d'une fois on a rencontré, au milieu d'un banc de houille, d'immenses troncs d arbres, debout sur les points mêmes du sol où ils étaient enracinés pen-

dant leur vie. Le sol en s'enfonçanl les a plongés sous l'eau , la terre les a plus tard recouverts, et leur tronc s'est conservé tout entier encore debout et dans sa position verticale, avec ses racines enrouies dans la terre même oi'i elles ont vécu. C'est ce que l'on a vu, par exemple, dans la mine de houille du Treuil, à Sainl-Étienne. Iài ligure 60 reproduit un dessin qui a été pris par M. Ad. Ilrongniart dans celle mine ; les arbres (lepido-

daidrotu), qui sont dressés verlicatemenl, ne sont pas mêlés à la houille même, mais à la couche de terrain qui la recouvre. En Angleterre, dans l'Amérique du Nord, on a trouvé de même des arbres entiers traversant les couches de houille, ou qui leur étaient superposés.

« Dans la hoaillère de Parkfield-Golliery, dit M. Lyell, dans le Straffordshire méridional, on a mis à découvert, en 1854, sur une surface de quelques centaines de mètres, une couche de houille qui a fourni plus de soiiante-treize troncs d^arbres garnis encore de leurs racines. Quelques-uns de ces troncs mesuraient plus de 3 mètres de circonférence ; leurs racines formaient en partie une couche de houille épaisse de 25 centimètres, reposant sur un lit d'argile de 50 millimètres, au-dessous duquel était une seconde forêt superposée à une bande de houille de 60 centimètres à 1 mètre 50. Au-dessous existait une troisième forêt avec de gros troncs, de lépidodendrons^ de calamités et d'autres arbres*. »

Dans la baie de Fundy (Nouvclle-Écosse), M. Lyell a trouvé, sur une épaisseur de houille de 400 mètres, 68 niveaux différents présentant les traces évidentes de plusieurs sols de forêts dont les troncs d'arbres étaient encore garnis de leurs racines.

Nous chercherons ici à établir avec beaucoup de soin la véritable origine géologique de la houille, afin de ne laisser aucun doute dans l'esprit de nos lecteurs sur une question aussi importante.

Pour expliquer la présence de la houille au sein de la terre, il n'y a que deux hypothèses possibles. Ces dépôts carbonifères peuvent résulter de l'enfouissement de plantes qui auraient été amenées de loin et transportées par les fleuves ou les courants maritimes, en formant comme des radeaux immenses, qui seraient venus s'échouer en diflérents lieux, et auraient été plus •tard recouverts par des terrains nouveaux; — ou bien les plantes qui composent la houille sont nées sur plac« : elles résulteraient, dans celte seconde hypothèse^, de la décomposition, accomplie sous terre, d'une masse accumulée de végétaux qui sont nés et qui ont péri dans les lieux mêmes où on les trouve. Examinons chacun de ces deux systèmes d'explication.

Les couches de houdlle peuvent-elles résulter du transport par les eaux et de l'enfouissement d'immenses radeaux formés de troncs d'arbres ? Cette idée a contre elle la hauteur énorme qu'il faudrait supposer à ces radeaux pour en faire des couches