Acanthodes. — 2. Climatius. — 3. Diplacanthus
ici, d'après la Paléontologie de Pictet (fig. 33), un de ces curieux
crustacés, le Dalmatica punctatu.
On y trouve un grand nombre d'espèces de mollusques dont les brachiopodes forment plus de la moitié. On peut dire de cette période que c’est le règne des brachiopodes. Ces animaux y revêtent des formes extraordinaires, el leurs espèces sont en nombre immense. Parmi les plus curieux, citons l'énorme Sfringocephalus Burtini, le Davidsonia Verneuil, V'Uncites gryphus, la colceola sandalina, mollusques aux formes bizarres, qui s’éloignent de tout ce que nous con-
Fig. 33. Dalmafica punctata.
naissons. Parmi les plus caractéristiques de ces mollusques
sont en première ligne : l'Atrypa relicularis (fig. 34), les Spirigera concentrica, la Leptena Murchisoni. On commence à rencontrer des Productus subaculeatus. Citons aussi le Clymena Sedgwicki (fig. 35).
De beaux céphalopodes dont faisaient partie les Goniatites,
Fig. 34. Atrypa reticularis. Fig. 35. Clymenia Sedgwicki.
voisins du genre des Ammonites qui caractérisent l’époque secondaire, vivaient pendant la période devonienne. ‘
Parmi les nombreux Radiaires de cette époque, il faut citer en première ligne l’ordre des Crinoïdes. Nous représentons comme exemple le Cupressocrinus crassus \fig. 36).
Fig. 36. Cupressocrinus crassus.
Les Encrines, nom sous lequel on désigne souvent tous ces animaux, vivaient attachés ans les lieux rocailleux, au mi-
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lieu des bancs les plus profonds, la bouche en haut, attendant leur proie, el ressemblant à des arbustes de pierre. En effet, leur corps était ordinairement composé de cinq bras, lesquels s'ouvraient ou s’étalaient pour saisir la proie. Ce corps était porté sur une tige composée de nombreuses articulations, et qui était attachée au sol par une sorte de racine. C'est pour rappeler cette fixité au sol et la facilité de pouvoir ouvrir et fermer ses bras comme le calice d’une fleur, que l’on à quelquefois donné aux Encrines le nom vulgaire de fleurs de pierre.
Les Encrines vivaient déjà à l’époque silurienne ; il existail dans les mers de cette époque un genre tout entier appartenant à l’ordre des Encrines et que nous avons signalé : c'était le genre Hemicosmites. Le nombre des Crinoïdes augmente beaucoup dans les mers de la période devonienne. Il diminue à mesure que l’on s'éloigne de cette période géologique, et de nos jours deux genres seulement représentent ces animaux, dont les formes ont été si nombreuses et si variées dans les mers primilives.
Terrain devonien. — Le terrain devonien se compose de schistes, de grès et de calcaires divers. Il existe dans le nord, dans l’ouest, dans le midi de la France, et en Belgique, en Russie, en Espagne, en Amérique, etc. Il constitue le vieux grès rouge, très-répandu en Anglelerre, et le terrain dit de gramvacke.
Les lerrains devoniens renferment les plus anciens dépôts de combustibles connus. Telles sont probablement les houilles qui sont exploitées en France dans les départements de la Loire-[nférieure et de Maine-et-Loire, et, en Espagne, dans les Asluries.
Nous venons de dire que le terrain devonien se compose de grès, de schistes et de calcaires. La présence des grès et des schistes argileux dans ce terrain n’aura rien qui surprenne le lecteur, mais la présence de la chaux pourra, à bon droit, l’étonner! : le fait, dans tous les cas, exige uneexplication.
1. Déjà le terrain silurien renferme, il est vrai, des bancs calcaires d’une
Dans les substances minérales dont nous avons parlé jusqu'ici comme composant notre globe, on n’a vu figurer encore que le granit, c’est-à-dire le mélange de silicates de potasse, de soude et de magnésie qui forment cette roche fondamentale. C’est, avons-nous dit, aux dépens des composés constituants du granit que se sont formés les grès, les argiles et les schistes de terrains primilifs et siluriens., Le nom de chaux n'a pas été prononcé Jusqu'ici. C’est qu’en effet le carbonate de chaux, les composés calcaires, se montrent à peine dans les premières assises minérales de notre globe. Toutefois, à partir des périodes silurienne et devonienne, le carbonate de chaux fait partie essentielle de ces terrains. Quelle est lorigine de ce carbonate de chaux? D'où provenait cette substance qui apparaît en quantité déjà si notable dans les terrains devoniens ?
Les fractures et dislocations de l'écorce solide du globe élaient extrêmement fréquentes pendant ses premiers âges. Ce n’élait pas seulement du granit liquéfié qui s’'épanchait à travers ses énormes fissures ; il s'en échappait aussi des eaux bouillantes, tenant en dissolution du bicarbonate de chaux, mêlé quelquefois de bicarbonate de magnésie. De véritables fleuves calcaires jaillissaient ainsi de l’intérieur du globe, ce grand et inépuisable réservoir qui a fourni tout ce que la surface de la terre présente aujourd'hui à nos regards. Comme la mer couvrait alors presque toute l'étendue de la sphère terresire, ces fleuves d’eau bouillante calcaire se déchargeaient nécessairement dans ses ondes. C’est ainsi que les mers, primitivement dépourvues de composés calcaires, furent chargées de sels de chaux à partir des périodes silurienne et devonienne. C’est par la même raison que les terrains formés plus tard par les dépôts des mers ont présenté, à partir de celle période, beaucoup de carbonate de chaux. Le même phénomène continuant de se produire après la période devonienne, nous verrons les terrains calcaires augmenter en nombre et en importance dans la suite des âges géologiques dont nous présenterons le tableau. Pendant les périodes ju-
grande puissance. Cette remarque pourrait donc se reporter jusqu’à la période antérieure.
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rassique et crétacée, ces dépôts couvriront, sur la terre entière, des espaces immenses, ils formeront des terrains d’une épaisseur de plusieurs centaines de mètres. Le phénomène de l'irruption d’eaux thermales chargées de sels de chaux était à son origine pendant les périodes silurienne et devonienne : aussi avons-nous dû le mettre en relief dans ce chapitre.
M. Leymerie, de Toulouse, a donné une autre explication de l’origine des masses de carbonate de chaux qui existent dans les terrains de notre globe!.
Selon M. Leymerie, — et nous devons ajouter que Cordier était arrivé, de son côté, à la même pensée, — les eaux des mers primitives contenaient déjà de la chaux, à l’état de chlorure de calcium. Vers les époques que nous considérons, c’està-dire vers la période silurienne, et ensuite dans la période devonienne, il se fit de l’intérieur du globe, à travers des fractures et des dislocations de sa surface, de vastes irruptions d'eaux thermales chargées de carbonate de soude. Ces eaux contenant du carbonate de soude s’élant mêlées aux eaux de la mer, alors très-chargées (dans cette hypothèse) de chlorure de calcium, il se fit entre ces deux sels une double décomposition chimique, d’où résulta d’une part du carbonate de chaux insoluble dans l’eau, et d'autre part du chlorure de sodium soluble.
Ainsi se seraient formés les dépôts de carbonate de chaux amorphe et pulvérulent qui, transportés par les courants, se seraient déposés en divers lieux, en formant de vérilables terrains.
La même théorie rend comple de la formation du carbonate de magnésie, en admettant que les mers de cette époque renfermassent du chlorure de magnésium.
Cette théorie porte, il faut le reconnaître, un caractère de simplicité séduisant. Toutelois on s’est demandé comment des organismes dont les types ne diffèrent pas beaucoup des types actuels, auraient pu s'accommoder d'eaux trèschargées de chlorure de calcium. L’analogie d'organisation semble réclamer une analogie de milieu.
1. De l’origine et du mode de formation du calcaire et de la dolomie. Commuaication faite à l’Académie de Toulouse, le 21 avril 1864.
PÉRIODE CARPONIFÈRE.
À la période devonienne succède, dans l’histoire de notre globe, la période carbonifère. C’est dans les terrains qui ont pris naissance à cette époque que nous trouvons aujourd’hui la houille! ou charbon de terre.
La houille, comme on va le voir, est la substance même des végétaux qui ont vécu dans ces temps reculés. Ensevelis sous d'énormes épaisseurs de roches, ces végétaux s'y sont conservés jusqu’à nos jours, après s'être modifiés dans leur nature intime et leur aspect extérieur. Ayant perdu un certain nombre de leurs éléments constitutifs, ils se sont transformés en une sorte de charbon, imprégné de ces substances bitumineuses ou goudronneuses qui sont les produits ordinaires de la décomposition lente des matières organiques.
Ainsi, la houille qui alimente nos usines el nos fourneaux, qui est l'agent fondamental de notre production industrielle et économique, la houille qui sert à chauffer nos demeures, et qui fournit le gaz employé pour nous éclairer, cette houille est la propre substance des plantes qui composaient les forêts, les herbages et les marécages de l’ancien monde, à une époque que la chronologie humaine ne saurait assigner avec précision. Nous ne dirons pas, avec quelques personnes qui croient que tout dans la nature à été fait à lintention de l'homme, et qui se font ainsi une idée bien incomplète du vaste ensemble de la créat:on, nous ne dirons pas que les végélaux de l’ancien monde n’ont vécu et ne se sont multipliés que pour préparer un jour à l’homme ses agents de production économique et industrielle. Il faudrait, en effet, regretter alors que ce précieux héritage de la vie du monde ancien ne se rencontre le plus souvent qu'à des profondeurs inaccessi-
1. Le nom de houille vient d’un vieux mot saxon: hulla, qui servait à désigner, chez les Allemands, ce genre de combustible.
bles à nos atteintes. Mais nous ferons admirer à nos jeunes lecteurs le pouvoir de la science moderne, qui, après un intervalle de temps si prodigieusement reculé, sait découvrir l'origine précise de ces substances végétales, et signaler, avec la plus grande exactitude, les genres et les espèces auxquels ont appartenu des plantes dont aucun représentant identique n'existe aujourd'hui sur la terre.
Le caractère fondamental de la période que nous allons étudier, c'est l'immense développement d’une végétation qui couvrait alors le globe tout entier. L’épaisseur considérable des terrains qui représentent aujourd’hui cette période, les accidents variés qu'on observe dans ces terrains partout où on les rencontre, portent à penser que cette phase historique est peut-être celle qui a le plus longtemps duré.
Arrètons-nous un instant pour donner une idée exacte du caractère général qu'a dû présenter notre planète pendant la période carbonifère. Une chaleur excessive, une humidité exirème, Lels étaient alors les attributs de l'atmosphère. Les congénères des espèces auxquelles appartiennent les végétaux de la période carbonifère ne viventaujourd'hui que sous les brûlantes latitudes des tropiques, et les énormes dimensions que nous présentent ces mêmes végétaux à l’état fossile prouvent, d'autre part, que l’atmosphère devait alors être saturée d’humidité. Le voyageur Livingstone, qui, de nos jours, a fait à l'intérieur de l'Afrique de si importantes observations, nous a apprisque des pluies continuelles, jointes à une chaleur intense, sont le caractère climatérique des parties de l'Afrique équatoriale où se plait la végétation puissante et touffue que l’on y admire.
Circonstance remarquable, cette température élevée, jointe à cette humidité constante, n’était point spécialement propre à certaines régions du globe : la chaleur était la même à toutes les latitudes. Depuis les régions équatoriales jusqu’à cette île Melville (dans l'Océan glacial arctique), où de nos jours les frimas sont éternels ; depuis le Spitzberg jusqu'au centre de l'Afrique, la flore carbonifère présente une identité presque complète. Quand on trouve à peu près les mêmes fossiles au Groënland et dans la Guinée, quand on voit les mêmes espèces végétales aujourd’hui éteintes se rencontrer,
avec le même degré de développement, à l'équateur et au pôle arctique, on est bien forcé de reconnaître qu’à cetie époque la température du ‘globe était la même partout. Ainsi, ce que nous nommons aujourd'hui le climat était inconnu pendant les temps géologiques : il n’y avait qu'un seul climat pour le globe entier. Ce n’est que plus tard, c’est-à-dire à l'époque tertiaire, par les progrès du refroidissement du globe, que le froid;a commencé de se faire sentir aux deux pôles terrestres.
D'où provenait cette uniformité de température qui a lieu de nous étonner aujourd'hui? Elle tenait à l’excessive chaleur du globe.fLa terre était encore si chaude par elle-même, que sa température propre primait, rendait superflue et inappréciable la chaleur que lui envoyait l’astre central, c’est-àdire le soleil.
Une particularité établie avec moins d’exactitude que la précédente est relative à la composition chimique de l’air pendant la période carbonifère. En voyant la masse énorme de végétaux qui couvraient alors le globe, et s’étendaient d’un pôle à l’aulre, en considérant la grande proportion de carbone et d'hydrogène qui existe dans la houille, toujours remplie de matières bitumineuses, on a cru pouvoir en inférer que l’atmosphère de cette époque devait être beaucoup plus riche en acide carbonique que l’atmosphère de nos jours. On a même voulu expliquer par la forte proportion de gaz acide carbonique qui aurait existé dans l’air atmosphérique, le petit nombre d’animaux, ou du moins d'animaux aériens, qui vivaient alors. C’est là une pure induction manquant de preuves. Rien ne prouve que l'atmosphère terrestre pendant la période carbonifère fût plus riche en acide carbonique que celle de nos jours. Comme on ne peut émettre ici que de vagues conjectures, on ne saurait professer avec confiance l’opinion que l’air atmosphérique, pendant cette période, fût plus riche en acide cabonique que celui que nous respirons.
Ce qu'on peut faire remarquer avec certitude, comme caractère frappant dans la végétation du globe pendant cette phase de son histoire, c'est le développement prodigieux que présentaient alors les espèces végétales.
Les Fougères, qui, de nos jours et dans nos climats, ne sont
le plus souvent que des herbes vivaces, se présentaient quelquefois, pendant la période carbonifère, sous la forme d’espèces d’un port très-élevé.
Tout le monde connaît ces herbes marécageuses, à tiges cylindriques, creuses, cannelées, articulées, dont les articles sont munis de gaines membraneuses, dentées, et qui portent les noms vulgaires de Prèle, Queue de cheval : leurs fructifications forment, par leur ensemble, un chaton composé de plusieurs cercles d’écailles portant à leur face inférieure des sacs pleins de spores, lesquels, par leur évolution, reproduisent la plante mère. Ces humbles prêles étaient représentées, pendant la période houillère, par des arbres herbacés, sortes d'immenses asperges de 7 à8 mètres d’élévation et de 1 à 2 décimètres de diamètre. Leurs troncs, cannelés longitudinalement et divisés dans le sens transversal par des lignes d’articulation, nous ont été conservés : ils portent le nom de Calamites.
Nos Lycopodes actuels sont d’humbles plantes, le plus souvent rampantes : elles n’atteignent pas 1 mètre de haut. Or les Lycopodiacées de l’ancien monde étaient des arbres de 25 à 30 mètres d'élévation ; c'étaient les Lepidodendrons qui peuplaient les forêts. Leurs feuilles atteignaient quelquefois un demi-mètre de long, et leur tronc avait jusqu’à 1 mètre de diamètre; tel était le Lepidodendron carinatum.Une autre Lycopodiacée de cette époque, le Lomatophloyos crassicaule, avait aussi des dimensions colossales. Les Sigillaria dépassaient quelquefois la hauteur de 30 mètres. Les fougères herbacées, alors prodigieusement abondantes, croissaient à l’ombre de ces arbres gigantesques. C’est la réunion de ces arbres de haute taille et d’arbustes qui formait les immenses forêts de la période carbonifère.
Quoi de plus surprenant que l'ensemble de cette exubérante végétation! Ces Sigillariées immenses qui dominaient les forêls; ces Lépidodendrons à la tige élancée et flexible; ces Lomatophloyos qui offraient l’image d'arbres herbacés à taille gigantesque, garnis de feuillets verdoyants ; ces Calamites de 10 mètres de hauteur; ces élégantes fougères arborescentes, au feuillage aérien et aussi finement découpé que de la dentelle; ces fougères herbacées, au feuillage indéfiniment accidenté | Rien ne saurait nous donner aujourd’hui l'idée de ce prodi-
gieux et immense revêtement d'une verdure immuable qui couvrait la terre d’un pôle à l’autre, sous une température brûlante et la même partout. |
Dans l'épaisseur de ces forêts inextricables, les plantes parasites se suspendaient aux troncs des grands végétaux en touffes ou en guirlandes, comme les lianes de nos forêts équaloriales. C’étaient presque toutes de jolies fougères, des Sphenopteris, des Hymenophyllites ; elles s’attachaient aux tiges des grands arbres, comme les Orchidées et les Broméliacées de nos jours.
Les bords des eaux étaient couverts de plantes diverses, aux feuilles légères et verticillées, appartenant peut-être aux Dicotylédones : l’Annularia fertilis, les Sphenophyllites et les Asterophyllites.
Combien cette végétation, tout à la fois puissante par les dimensions des individus et par les immenses espaces qu’elle occupait, bizarre dans ses formes, et généralement simple dans son organisation, était différente de celle qui embellit aujourd’hui la terre et charme nos regards! Elle avait certainement pour privilége la grandeur, la force et la croissance rapide ; mais combien elle était peu riche en espèces! combien elle était uniforme dans son aspect! Aucune fleur ne parait encore le feuillage et ne variait le ton des forêts. La verdure était éternelle, à cause des fougères, des lycopodes et des prêles, qui composaient en grande partie la végétation de cette époque, formée d’une quantité innombrable d’individus, mais réduite à très-peu d'espèces, appartenant surtout aux types inférieurs de la végétation, c'est-à-dire aux cryptogames. Aucun fruit apparent, propre à servir à la nourriture, n'apparaissait sur les rameaux. C'est assez dire que les animaux terrestres n’existaient pas encore. Les mers seules avaient de nombreux habilants; le règne végétal occupait exclusivement la terre, qui ne devait que plus tard se couvrir d'animaux à respiration aérienne et complète. Seulement quelques insectes ailés, des coléoplères, orthoptères et névroptères. animaient les airs, en y promenant leurs couleurs diaprées.
Pour quels yeux, pour quelle pensée, pour quels besoins grandissaient ces forêts solitaires? Pour qui ces majestueux
et infinis ombrages? Pour qui ces spectacles sublimes? Quels êtres mystérieux contemplaient ces merveilles! Question insoluble et devant laquelles’abîme et se tait notre raison impuissante.
Pour décrire avec exactitude la période carbonifère, il faut la distinguer en deux sous-périodes : la sous-période du calcaire carbonifère, qui à donné naissance à d'importants dépôts ma: rins, et la sous-période houillère, qui est spécialement continentale. L'une et l’autre de ces sous-périodes ont laissé des dépôts de matière combustible; mais c'est surtout dans la seconde que ces dépôts abondent et peuvent être exploités pour les besoins de l’industrie humaine.