CHAPITRE III

DISTRIBUTION DES FOSSILES DANS LES COUCHES. — FOSSILES D*EAU DOUCE ET FOSSILES MARINS.

Succession des dépôts mdiqnée par les fossiles. — Calcaires formés de corauK et de co<iaiHes. — Preuves de Faccroissemeflf graduel des couches, fournies par les fossiles. — Serpole adhérant à un SpatanfHe. •-- Bois percés par lu Térédine. — Tripirii et réainite formés d'Infusoires. — Craie résultant principalement des corps organiques. — Distinction entre les formations d'eau douce et les formations marines. — Genres de coquilles d*eau douce et de coquilles terrestres. — Manière de reconnaître les testacés marins. — Gyrogonite et Ctmra. — Foissens d'eau douée. — Altersaiice des dépôts marins et des dépôts d*eau douce. — Lym-Fiord.

Nous avons examiné, dans le chapitre précédent, les dlffé'* rentes formes de stratification déterminées par la disposition des matières inorganiques ; nous devons maintenant tourner notre attention vers le mode de distribution des débris organiques dans les dépôts stratifiés. Il nous serait souvent impossible de découvrir aucune trace de stratification ou de dépôts successifs , si certains genres de fossiles ne se ren*contraient çà et là à diverses profondeurs. A tel niveau, pai* exemple, on trouvera spécialement une ou plusieurs espèces de coquilles univalves ; à tel autre niveau, des coquilles bivalves ; sur un autre point, des coraux ; enfin, dans certaines formations, on observera des feuillets de matières végétales, provenant habituellement de plantes terrestres , et séparant les couches.

Un commençant aura de la peine à s'expliquer comment des montagnes de plusieurs milliers de mètres d'élévation se trouvent remplies de fossiles depuis la base jusqu'au sommet, mais la difficulté disparaîtra lorsqu'il réfléchira sur l'origine de la stratification, telle que nous l'avons expliquée dans le chapitre précédent, et lorsqu'il aura admis un espace

36 DES FOSSILES DANS LES COUCHES. [Ch. III.

de temps suffisant pour raccumulation des sédiments. L'élève ne doit jamais perdre de vue ce fait, que, pendant la durée de l'opération du dépôt, chaque couche a été successivement la couche supérieure , et couverte, sans intermédiaire , par l'eau dans laquelle vivaient des animaux aquatiques. Chaque couche, aussi éloignée qu'on la suppose aujourd'hui de la surface, a donc formé jadis le fond de la mer à l'état de galets, de sable meuble ou de limon, dans lesquels des coquilles et d'autres corps organisés ont pu facilement être enfouis.

En tenant compte de la nature des débris organiques, on parvient souvent à reconnaître si le dépôt a été lent ou rapide, s'il s'est fait dans une mer profonde ou dans une mer basse, près de la côte ou loin des terres, et si l'eau était salée, saumâtre, ou douce. Certains calcaires sont composés presque entièrement de coraux , et, dans plusieurs cas , il est évident que la position actuelle de chaqfue zoophyte fossile a été déterminée par son mode de croissance originelle. L'axe du corail, par exemple, si le développement de ce zoophyte a dû avoir lieu dans le sens vertical, se dirige encore aujourd'hui perpendiculairement au plan de stratification ; si la couche est actuellement horizontale, les tètes sphériques de certaines espèces seront tournées vers le haut et leurs points d'attache vers le bas. Cette disposition se répète quelquefois à travers une longue série de couches. D'après ce que nous connaissons du mode de croissance de zoophytes semblables dans les récifs actuels, il nous est permis de penser que le développement des zoophytes anciens s'est fait d'une manière extrêmement lente, et que quelques-uns ont dû vivre des siècles, comme les arbres des forêts, avant d'atteindre une taillé considérable. Or, pendant ce temps, l'eau a dû rester claire et transparente, car les coraux n'auraient pu vivre dans une eau trouble.

De même, lorsque nous voyons des milliers de coquilles à l'état parfait de développement, répandues à travers une longue série de couches, nous ne saurions douter qu'il n'ait fallu un temps considérable pour la multiplication de leurs

CH. m. ] DÉPÔTS INDIQUÉS PAR LES FOSSILES. 3?

générations successives; la lenteur de T accumulation devient plus évidente encore par la présence si souvent constatée de corps fossiles qui sont restés, pendant un certain temps après leur mort, exposés sur le fond de l'Océan avant d'être enveloppés par les sédiments. Rien n'est plus commun , par exemple, que de rencontrer, dans l'argile, des huîtres fossiles avec des Serpules, Balanes, coraux, ou autres corps, adhérant à l'intérieur des valves, fait qui démontre avec certitude que le mollusque n'a point été enfoui dans la vase argileuse dès le moment de sa mort. Un certain temps a dû s'écouler, pendant'lequel il a continué d'être entouré d'eau claire ; et, durant ce temps, les animaux qui y adhèrent aujourd'hui se sont développés, en passant de l'état d'embryon à l'état parfait d'accroissement.

Des coquilles adhérentes seulement à l'extérieur, comme les Serpules a (fig. 10) , ont pu croître sur une huître ou sur le test de tout autre mollusque, pendant que l'animal vivait encore; mais celles qui adhèrent à l'intérieur des valves n'ont pu se fixer à cette place qu'après la mort de l'habitant de la coquille qui leur a servi de support.

Ainsi, dans la figure 10, deux Serpules ont crû à l'intérieur; l'une d'elles, exactement à la place où était fixé le muscle adducteur de la Gryphée (sorte d'huître).

Certaines coquilles fossiles , celles même qui adhèrent simplement à la surface extérieure d' autres coquilles , confirment pleinement la conclusion à laquelle nous sommes déjà arrivé ci-dessus , savoir : qu'un intenalle de temps a

Fig. 10.— Gryphëe fossile, couverte extérieurement et inlérieuremeut de Serpules fossiles.

S8 DES FOSSILES DANS LES COUCHES. [ Cii. lll.

dû s'écouler entre la mort de ranimai et l'enfonissement de son enveloppe à laquelle adhèrent les coquilles. Les Oiu'sins de mer {Ec/tmi), si nombreux dans la craie, en fournissent un excellent exemple. On sait qu'à l'état vivant, ces animaux sont invariablement couverts de , suçoirs ou tubes gélatineux nommés mnbulacres^ qui leur servent d'organes de locomotion. Ils sont, en outre, armés de piquants que supportent des rangées de tubercules, mais on n'aperçoit ces derniers organes qu'après la mort de l'animal , lorsque les piquants ont été détachés. Dans la figure 12, on

Fio. Il,— Serpule fixée & Fio. 12.— Spalangue r(^ccnl, avec F lO, W — a. Echinas de lu

un Spalangue fossile de les piquants enlevés sur l'une croir, avec la valre infe*

la crnie. des moitiés. rieure d*une Cranie (]ui

b. Piquants et tubercule», gran- '"* «•* adhérente.

d«ar naturelle. b. Valve supérieure de la

fit Lm mêmes, grossis. Cranie, détacbée.

a représenté une espèce vivante de Spatangus, commune sur nos côtes, avec Tune des moitiés de sa coquille dépouillée des piquant», Dans la figure 11, un fossile du même genre, provenant de la craie blanche d'Angleterre, montre la nature de l'enveloppe chez les individus de cette famille, lorsque sa surface est également dépouillée des piquants. La Serpule, à Vétat complet de développement, que l'on voit aujourd'hui adhérer à cette enveloppe, n'a donc pu commencer Il croître avant que le Spatangue ait été mort , et que ses piquant» aient été entraînés.

Mal» on peut pénétrer plus loin encore dans la série des événements que nous révèle ici la nature d'un simple fossile. Par exemple, on rencontre souvent, dans la craie, des Oursins (fig. 13) à la surface desquels adhère la valve inférieure d'une Cranie, genre, de mollusque bivalve. La valve supérieure b manque presque constamment, bien qu'on la trouve quelquefois à un état parfait de conservation, à quelque dis-

CB. ni. ] DÉPÔTS INDIQUÉS PAR LES FOSSILES. 39

tance de là, dans la craie blanche. Dans ce cas, il est évident que r Oursin a d'abord pris son développement, qu'il est mort ensuite, et a perdu ses piquants, qui ont été entraînés. C'est alors seulement que la jeune Cranie a commencé à adhérer à l'enveloppe nue de l'Oursin, a grandi, est morte à son tour, et que sa valve supérieure s'est séparée de la valve inférieure ; le tout avant que YEchinus ait été enfoui dans la vase crayeuse.

Nous jugeons utile de mentionner encore un exemple de la manière dont de simples fossiles peuvent quelquefois jeter du jour sur un ancien état de choses , et expliquer des événements qui se sont passés soit sur le lit de l'Océan, soit sur les terres voisines. A différentes profondeurs de l'argile sur laquelle Londres est bâtie , on rencontre de nombreux fragments de bois qui ont été percés par les Tarets. On extrait quelquefois de cette formation des troncs et des

FiG. u.

Fio. 18.

FiG. 14 et 15. — Bois fossile elbois récent perce's par les molkisques perforants. FiG. 14. — a. Bois fossile de l'argile de Londres, troué par la Térédine.

à, Coqnilie et tube de Teredina personata ; face ventrale à droite, face dorsale à gauche.

FiG. 15. — e. Bois récent, troué par le Taret.

d. Coqaille et tube du Teredo (Taret) navalis.

c. Face antérieure et face postérieure des ralvei du même moUoiqne, détachées du tube.

rameaux entiers, de plus de 1 mètre de long, entièrement troués par ces animaux perforants dont les tubes et les coquilles subsistent encore dans les cavités cylindriques qu'ils ont produites. I^ figure 15, ^, représente un fragment de

40 iDES FOSSILES DANS LES COUCHES. [Ch. III.

bois récent, percé par le Teredo navalis, ou Taret commun, qui détruit les pilotis et les vaisseaux. Lorsqu'on extrait du bois le tube cylindrique rf, on voit, à son extrémité la plus grosse, une coquille composée de deux pièces, c. La fig. 14, «, représente aussi un fragment de bois fossile qui a été perforé par un animal de genre voisin, mais éteint, appelé Teredina par Lamarck. Le tube calcaire de ce mollusque était comme soudé aux valves de la coquille ô, qui, par conséquent, ne pouvait point se détacher du tube comme les valves du Taret récent. Le bois de cet échantillon fossile est aujourd'hui converti en une pierre mêlée d'argile et de chaux; mais il a dû surnager et flotter à l'époque où les Térédines l'avaient choisi pour habitation, et perforaient sa masse dans tous les sens. Néanmoins, avant que la jeune colonie se fût fixée sur le tronc flottant, il avait fallu que ce tronc eût été d'abord entraîné à la mer après avoir été arraché du sol par une inondation, ou lancé à l'eau par le vent ; et si l'on continue ainsi, de conjecture en conjecture, notre esprit se porte naturellement vers une période antérieure, pendant laquelle l'arbre a dû croître, vivre plusieurs années sur un continent dont le sol et le climat lui étaient favorables.

Nous avons remarqué qu*il existe à l'intérieur des continents, à diff'érentes profondeurs de la terre, et à de grandes hauteurs au-dessus du niveau de la mer, des roches presque entièrement formées de débris de zoophytes et de testacés. On peut comparer ces roches aux bancs d'huîtres actuels et aux récifs de coraux , et conclure que leur accroissement a dû aussi être extrêmement long. Mais il existe de plus, dans l'écorce terrestre, une variété de dépôt pierreux provenant sans aucun doute de plantes et d'animaux, et dont l'origine organique n'avait cependant pas même été soupçonnée, jusqu'à ces dernières années , par les naturalistes. La découverte qui en a été faite récemment par le professeur Ehrenberg (de Berlin), excita donc une grande surprise parmi les savants : il remarqua qu'une certaine espèce de pierre siliceuse, que l'on nomme trijjoli^ était entièrement

CD. m. ] DÉPÔTS INDIQUÉS PAR LES FOSSILES. 41

composée de millions de débris de corps organiques qu'il rapporta à des infusoires microscopiques, mais que d'autres naturalistes ont supposé être des plantes. Ces corps abondent dans les lacs d'eau douce et les étangs, en Angleterre et dans d'autres contrées, et ils ont été appelés Diatomacées par les auteurs qui leur attribuent une origine végétale. Le tripoli est depuis longtemps bien connu dans les arts pour son emploi, sous forme de poudre, pour le polissage des pierres et des métaux. On le tire, entre autres localités, de Bilin en Bohême, où une seule couche, qui s'étend sur une large surface, a plus de 4 mètres d'épaisseur. Lorsqu'on examine cette pierre sous un microscope très grossissant, on voit qu'elle consiste en petites pièces siliceuses ou frustules de Diatomacées ; ces pièces ne sont unies par aucun ciment visible. Il est difficile de se faire une idée de leur extrême petitesse ; mais Ehrenberg estime qu'il y a 41 milliards d'individus de Gallons lia distans {ûg. 17) par 25 millimètres cubes de tripoli, ce qui représente environ 15%55 ; c'est-à-dire qu'il y a à peu près 187 millions d'individus par chaque sept

FiG. i6. ^ Baciltaria M.— Gallonella \%,— Gallonella

vulgaris ? distans. ferruginea.

Ces figures sont grossies de près de 300 fois, excepta la figure inférieure de G. ferruginea (6g. 18, a), qui est grossie de 2000 fois.

millièmes de gramme. A chaque frottement, par conséquent, opéré avec cette poussière, nous réduisons en atomes plusieurs millions, dix millions peut-être, de ces corps organiques.

Ces débris de Diatomacées sont de silice pure; leurs formes sont variables, mais elles sont tout à fait tranchées et elles se séparent facilement en genres et en espèces distinctes. Ainsi, quant à la famille des Bacillariées (fig. 16) , les individus que l'on rencontre à l'état fossile présentent les mêmes divisions et les mêmes lignes transversales que les espèces

FiG. 20.

FiG. 19.

42 DES FOSSILES DANS LES COUCHES. [ CD. IIl.

vivantes du même groupe. Avec les débris de Bacillariées, on rencontre aussi quelquefois des spicules siliceux ou supports intérieurs d'épongés d'eau douce, Spongilla de Lamarck (voyez ces corps en forme d'aiguilles, fig. 50). Ces fourreaux siliceux et spicules , quoique très durs , sont très

fragiles , se brisent comme du verre, et sont très propres, lorsqu'on les a réduits en poudre fine, à polir la surface des métaux.

Outre le tripoli, qui est composé exclusivement des fossiles décrits ci-dessus, on rencontre, à la partie supérieure de la grande couche de Bilin, une autre pierre plus pesante et plus compacte , une sorte de demiopale [résinite, ou silex résinoïde des auteurs français (1) ] , remplie d' innombrables débris de Diatomacées,et de spicules de Spongilles, liés ensemble par un ciment siliceux. On suppose que ce sont les parties siliceuses des Diatomacées les plus délicates qui ont été dissoutes par Feau, et ont ainsi donné naissance à cette sorte d'opale dans laquelle les fossiles les plus durables sont conservés comme les insectes dans l'ambre. Cette opinion se trouve confirmée par ce fait, que les corps organiques diminuent en nombre et perdent l'aspérité

Morceau de'silex résinoïde de la'grande couche de Bilin.

Fig. 19. — Grandeur naturelle.

Fig. 30. — La même pièce grossie, montrant les articulations circulaires d^une espèce de GallO' nella et des spicules de Spongille.

(I) Note du traducteur.

Cl. lit.] DÉPÔTS INDIQUÉS PAR LES FOSSILES. A3

de leurs contours à mesure que la quantité de ciment opalin augmente.

Dans le tripoli de Bohême, comme dans celui de Planitz en Saxe, les espèces de Diatomacées (ou Infusoires, comme les appelle Ehrenberg) sont d'eau douce ; mais, dans le tripoli d'autres contrées, dans celui de Tlle de France, par exemple, les espèces sont marines , et toutes appartiennent aux formations de la période tertiaire^ dont nous parlerons plus loin.

M. Ehrenberg a aussi démontré que la substance bien connue sous le nom de 7?iinerai de fer des marais , et que Ton rencontre souvent dans les mousses des tourbières, se compose d'Innombrables fils articulés , d'une couleur jaune d'ocre, formés en partie de silice et en partie d'oxyde de fer. C.es fils sont les fourreaux d'un très petit corps microscopique appelé Gallonella ferruginea (fig. 18).

Il est évident qu'un temps considérable a dû s'écouler pendant l'accumulation des couches à la formation desquelles ont contribué les débris de ces générations sans nombre de Diatomacées ; et cette découverte nous conduit naturellement à présumer que d'autres dépôts, que l'on était encore habitué à considérer comme composés de matériaux non organiques, proviennent de la dépouille de corps organiques microscopiques. On avait souvent soupçonné que la craie blanche était dans ce dernier cas, car on voyait cette roche abonder en divers fossiles marins, tels que : échinides, testacés, bryozoaires, coraux, éponges, crustacés et poissons. M. Lonsdale, en examinant, au mois d'octobre 1835, dans le muséum de la Société géologique de Londres, des échantillons de craie blanche provenant de différentes localités d'Angleten*e, découvrit qu'en pulvérisant la matière dans l'eau, les parties qui ne paraissaient être à l'œil que de petits grains blancs étaient, en réalité, des fossiles bien conservés. Il obtint plus d'un millier de ces fossiles, par 500 grammes de craie ; quelques-uns étaient des fragments ténus de bryozoaires et de corallines, d'autres étaient des foraminifères entiers et des cythéridées. Les figures suivantes donneront

h h DES rOSSILES DANS LES COUCHES. [ Ce. III.

une idée des magnifiques formes de quelques-uns de ces corps. Les figures a (fig. 21, 22, 23, 24) représentent leur grandeur naturelle ; mais si ténues qu'elles paraissent, les plus petites d* entre elles, telles que a (fig. 24) , sont gigan-

, Cythéi idées et Foraminifôres de la craie.

Fig. 31. — Cytkere, Miill. 33. Portioa de 23. Cristellaria S4. Rosalina,

{Cytherina^ Lamk). Nodosaria, rotulata.

tesques en comparaison des fourreaux de Diatomacées dont il a été question ci-dessus. On a, de plus, découvert dernièrement que les chambres qui divisent ces foraminifères sont aujourd'hui souvent remplies de millions d'autres corps organiques parfaitement conservés, du genre de ceux qui abondent dans chaque petit grain de craie, et qui sont surtout apparents dans la couche blanche du silex, où on les voit accompagnés d'innombrables spicules aciculaires d'épongés. Lorsqu'on réfléchit sur ces découvertes, on est naturellement conduit à supposer que, de même que le ciment amorphe du résinite de Bilin dérive , quant à sa composition, de matières animales et végétales, de même un grand nombre des silex de la craie, dans lesquels on ne saurait reconnaître aucun vestige de structure organique, peuvent cependant avoir été formés, en partie, d'animalcules microscopiques.

« La poussière que nous foulons aux pieds fut jadis vivante ! » (Byron.)

Cette exclamation dupoëte, quelque énergique qu'elle soit, ne nous donne cependant qu'une bien faible idée des véritables merveilles de la nature ! Car, à chaque pas, nous acquérons la preuve que la poussière calcaire ou siliceuse dont les collines sont composées, non-seulement a jadis été vivante, mais encore que chaque particule, quelque invisible qu'elle soit à l'œil nu, conserve encore la structure organique qui, à des époques infiniment éloignées, lui fut imprimée par la puissance de la vie.

CB. III.] FOSSILES d'eau f)OUCE ET FOSSILES MARINS. 45

Fosailes d'eau douce et fosaile* marina. — Les COUches

présentent toutes la même forme, qu'elles aient été déposées dans Teau salée ou qu'elles aient été formées dans l'eau douce ; mais les fossiles qu'elles renferment sont très différents, car les animaux aquatiques qui fréquentent les lacs et les rivières sont distincts de ceux qui habitent la mer. Dans la partie septentrionale de l'île de W ight, on voit, sur plus de 15 mètres d'élévation, des formations de marne et de calcaire dans lesquelles presque toutes, sinon toutes les coquilles, sont d'espèces éteintes. Cependant il est facile de reconnaître leur origine d'eau douce, car elles appartiennent aux genres qui abondent aujourd'hui dans les étangs et dans les lacs de nos contrées ou des latitudes plus chaudes.

Dans plusieurs localités de France, par exemple en Vuvergne, on observe des couches de calcaire, de marne et de grès, épaisses de quelques centaines de mètres, qui contiennent exclusivement des coquilles d'eau douce et des coquilles terrestres, en même temps -que des débris de quadrupèdes terrestres.

Le nombre de coquilles terrestres que l'on voit répandues çà et là à travers ces dépôts d'eau douce est vraiment prodigieux, et l'on cite des districts en Allemagne où les roches contiennent rarement d'autres fossiles que des coquilles d'escargot {hélices) : tel est le calcaire de la rive gauche du Rliin, entre Mayence et Worms, à Oppenheim, Findheini, Budenheim et autres endroits. Pour se rendre compte de ce phénomène, le géologue n'a qu'à examiner, à basses eaux, les petits deltas des torrents qui entrent dans les lacs de la Suisse, par exemple la plaine nouvellement formée à l'endroit où la Kander se jette dans le lac de Thoune. Il y verra du sable et du limon parsemés d'innombrables coquilles terrestres mortes , et qui ont été apportées des vallées des Alpes, le printemps précédent, lors de la fonte des neiges. De même, s'il examine les sables des bords du Rhin, dans la partie inférieure du cours de ce fleuve, il comptera un nombre infini de coquilles terrestres mêlées à d'autres espèces

4(5 DES FOSSILES DANS LES COUCHES. l Cn. III.

des lacs, des étangs, des marais. Ces coquilles auront été apportées par les eaux , les unes des plaines alluviales du grand fleuve et de ses tributaires, quelques-unes des régions montagneuses, d'autres des contrées basses.

Bien que les formations d'eau douce présentent souvent une grande épaisseur, elles sont cependant- très limitées en surface, comparativement aux dépôts marins; car les lacs et les estuaires n'offrent que de bien petites dimensions en comparaison des mers.

On peut reconnaître une fonnation d'eau douce à l'absence de divers fossiles que l'on rencontre presque invariablement dans les couches marines. Par exemple, on n'y observe pas d'oursins, ni de coraux, et rarement des zoophytes ; on n'y trouve pas non plus de coquilles cloisonnées, telles que le nautile et les foraminifères. Mais c'est principalement par la forme des mollusques, que l'on parvient à déterminer ce genre déformation. Dans un dépôt d'eau douce, le nombre de coquilles est souvent aussi grand, s'il n'est pas plus grand, que dans une couche marine ; mais ces coquilles varient peu quant à l'espèce et quant au genre. On pouvait s'y attendre d'après ce fait, que les genres et les espèces d'eau douce et terrestres récentes sont en petit nombre comparativement aux espèces marines. Ainsi, les

FiG. 2S. — Cyclas obovaia^ fossile. Fie. 26. — Cyrena consobrina^ fossile.

(Hauts.) (Grays, Essex.)

genres des vrais mollusques, suivant le système de Blainville, en excluant les espèces éteintes et celles qui n'ont pas de coquilles, s'élèveraient à environ deux cents, sur lesquels les genres terrestres et les genres d'eau douce ne formeraient guère plus d'un sixième (1).

(I) Voyez le tableau synoptique dans la ikilaeohgtô de ftlaiiyvâie.