COUCHES DU NOUVEAU PLIOCÈNE ET DÉPÔTS DES CAVERNES

Classification chronologique des formations Pleisiocènes ; d'où viennent les difficultés que cette classification présente ? — Dépôts d'eau douce dans la vallée de la Tamise. — Dans les falaises de Norfolk. — Dans la Patag;onie. — Longévité comparative des espèces , chez les mammifères et les testacés. — Crag fluvio-marin de Norwich. — Couches du Nouveau Pliocène en Sicile. Calcaire d'une épaisseur et d'une élévation considérables. — Alternance de formations marines et volcaniques. — Preuves de la lenteur d'accumulation. — Notables changements géographiques en Sicile, depuis l'apparition de la faune et de la flore actuelles. — Brèches osseuses et dépôts des cavernes — Sicile. — Kirkdale. — Origine des stalactites. — Cavernes à brèches d'Australie. — Rapports géographiques entre les provinces de vertébrés actuels et celles des espèces fossiles qui appartiennent à la période Pliocène. — Oiseaux éteints, de la famille des Autruches, dans la Nouvelle-Zélande. — Dents de quadrupèdes fossiles.

J*ai traité, dans le dernier chapitre, de la formation de transport et des couches d'eau douce et marines qui lui sont associées et appartiennent principalement à la fin de la période du Nouveau Pliocène ; je vais décrire d'autres dépôts du même âge ou presque du même âge, en observant néanmoins qu'il est difficile de tracer une ligne de démarcation bien tranchée entre ces formations modenies, surtout lorsqu'il faut comparer des dépôts d'origine marine et d'eau douce, ou ceux-ci avec les ossements contenus dans les cavernes.

Si, chaque fois que des squelettes de quadrupèdes ont été ensevelis par des inondations dans l'alliivium, enterrés dans les marais ou enfouis dans les couches lacustres, un courant de lave était venu recouvrir les dépôts d'alluvion ou d'ea» douce, comme cela est arrivé fréquemment en Auvergne (voyez ci-dessus, page 130), et les préserver de tout mélange avec les couches formées postérieurement, la clas-

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sification chronologique de la série entière des formations contenant des mammifères deviendrait une tâche facile, même en supposant qu'un certain nombre d'espèces fussent communes à plusieurs groupes successifs. Mais lorsqu'il s'est produit pendant plus d'une période, dans les niveaux de la terre, des oscillations accompagnées d'élargissement et d'ap* profondissement de vallées; lorsqu'une même surface, primitivement couverte de forêts et habitée par des quadrupèdes terrestres, a subi les envahissements de la mer, puis s'est de nouveau relevée , chaque changement déterminant une accumulation de matières sédimentaires ou bien une dénudation partielle ; lorsque le transport de la glace par les courants marins et les rivières, durant une période de froid intense, a établi ime différence dans le mode ordinaire de translation ou dans la distribution géographique des espèces, ce n'est plus qu'à grand' peine qu'on parvient à débrouiller la classification de ces formations Pleistocènes.

Sur plusieurs points, dans la vallée de la Tamise, on rencontre des lambeaux d'anciens dépôts fluviatiles qui diffèrent considérablement d'âge, bien que les coquiDes terrestres et d'eau douce qu'ils renferment appartiennent à des espèces récentes. A Brentford, par exemple, les os du mammouth de Sibérie ou Elephas primigenius et du Rhinocéros tichorhinusj animaux dont le sol glacé delà Sibérie a conservé les chairs et les poils, se rencontrent abondamment avec les os d'une espèce d'hippopotame, ceux d'aurochs, du bœuf à courtes cornes, du daim rouge, du renne et du grand tigre ou lion des cavernes (1). On observe une association semblable à Maidstone, dans le Kent et sur d'autres points, et les espèces concordent généralement avec celles dont les ossements fossiles ont été découverts dans les cavernes d'Angleterre. Lorsqu'on voit, dans le même limon, le renne actuel et un hippopotame éteint, on se demande quelles sont les conditions climatériques qui ont permis à ces genres do

(1) Morris, Proceed, geol. Soc, y 1849.

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coexister dans la même localité ; et il faut bien admettre que partout où il y a continuité de terres , des régions polaires aux régions tempérées et aux régions équatoriales, il se trouve des points où la limite sud d'une espèce arctique rencontre la limite nord d'une espèce du sud, et que si les deux espèces ont eu des habitudes d'émigration, comme le tigre du Bengale, le bison d'Amérique, le bœuf musqué et autres, elles auront dû pénétrer fort avant dans les localités voisines. Diverses oscillations de température peuvent encore s'être manifestées pendant les périodes qui ont immédiatement précédé ou suivi le froid plus intense de la période glaciaire..

Les couches qui bordent la rive droite de la Tamise, à Grays Thurrock dans l'Essex, sont probablement plus anciennes que celles de Brentford, bien que les coquilles terrestres et d'eau douce qu'elles contiennent soient presque toutes identiques avec les espèces actuelles. Trois de ces coquilles, cependant, ne se trouvent plus dans la Grande- Bretagne; ce sont : la Paludina marginata (fig. 117), qui vit maintenant en France , YUnio littoralis (fig. 29) , qui habite aujourd'hui la Loire, et la Cyrena consobrina (fig. 26) . Ce dernier fossile (coquille récente du Nil) est très abondant à Grays et mérite attention, car le genre Cyrena n'existe plus en Europe.

Le rhinocéros que l'on rencontre dans les mêmes lits (i?. leptorhinus^ fig. 136) diffère de celui de Brentford, et l'éléphant qui l'accompagne est XElephas meridionalis ^ variété qui, suivant MM. Owen et H. de Meyer, est la même espèce que le mammouth de Sibérie, bien que quelques naturalistes en aient fait une espèce distincte. Avec ces mammifères se trouve Y Hippopotanvus majora et, chose remarquable dans un dépôt aussi moderne et aussi septentrional,, un singe appelé par Owen Mdcaciis pliocenus,

La forêt submergée dont il a déjà été question, et qui est placée inférieurement au drift, à la base des falaises de Norfolk, se trouve associée à un lit de lignite et de limon dans lequel on rencontre un grand nombre d'ossements

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fossiles qui paraissent appartenir au même groupe que ceux de Grays. On Ta appelé quelquefois lit à éléphants. La partie qui s'étend sous la mer, à Appisburgh, supportait en 1820 un banc d'huîtres récentes, et les pêcheurs en retirèrent, dans le cours de trente années, en même temps que les huitres, environ deux mille molaires de mammouth (1). Une autre portion de la même couche a fourni, à Bac ton, à Cromer et en d'autres endroits de la côte, des os d'un castor gigantesque {Trogontherium Cuvierii, Fischer) , des os de bœuf , de cheval, de daim et des deux espèces de rhinocéros, R. tichorhinus et R. leptorhinus. L'étude de ces assemblages de fossiles démontre que, lorsqu'on remonte la suite des temps, la faune mammifère diverge plus rapidement du type récent que la faune testacée. •

On a déjà vu que la longévité des espèces dans la classe des quadrupèdes à sang chaud n'est pas aussi considérable que dans celle des mollusques ; les animaux de cette dernière classe endurent probablement mieux les changements de climat et les diverses révolutions qui viennent, dans le cours des âges, bouleverser le monde organique. Ce phénomène, du reste, n'est point particulier à l'Europe, car M. Darwin a trouvé à Bahia Blanca, dans l'Amérique du Sud, sous une latitude de 39* S., près des confins septentrionaux de la Patagonie, des débris fossiles des genres éteints de mammifères, Megatherium, Megalonyx, Toxodon et autres, associés à des coquilles qui appartiennent presque toutes à des espèces vivant encore dans la mer contiguë (2) ; les mollusques marins, de même que ceux des rivières , des lacs ou des terres, auraient donc péri plus lentement que les mammifères terrestres.

J'ai déjà parlé de certaines couches marines, superposées au till près de Glasgow et sur d'autres points le long de la Cilyde, et dans lesquelles les coquilles sont, pour la plupart, propres à l'Angleterre, avec un mélange de quelques

(1) Woodward, Geology of Xorfoîk,

(2) Zool, ofDeagle, part. 1'% p. 9-t 1 1.

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espèces arctiques; le reste, qui forme environ un dixième de la totalité, se rapporte à des espèces éteintes. Cette formation peut aussi être rangée dans le Nouveau Pliocène.

Crttf flaHo-marin de Norwieh. — A moins de 8 kilomëtl^S

de Norwich, sur les deux rives de la Yare, on rencontre en plusieurs endroits des lits de sable, de limon et de gravier appelés Crag en terme de province, mais d'un âge différent du Crag de Suffolk, et qui renferment un mélange de coquilles marines, terrestres et d*eau douce, avec des ichthyolites et des os de mammifères. Il est clair que ces lits se sont accumulés sur le fond de la mer, près de Fembouchure d'une rivièi'e. Ils forment des lambeaux d'épaisseur variable, reposant sur la craie blanche, et ils sont recouverts par une masse épaisse et stratifiée de gravier siliceux. La surface de la craie est souvent perforée jusqu'à la profondeur de plusieurs centimètres par la Pholas crispata^ dont chaque coquille se retrouve encore au fond de sa cavité cylindrique, maintenant remplie par un sable meuble provenant du crag placé audessus. Cette espèce de pholade existe encore et perfore les

roches, entre leshautes et basses eaux, sur la côte d'Angleterre. Les coquilles les plus communes du Crag, telles que Fusus stricUuSy Tumtella terebra , Cardium edule et Cyprina Islandica^ abondent aujourd'hui dans les mers britanniques , mais à côté sont quelques espèces éteintes, telles que Nucula Cobboldiœ (fig. 125) ^iTellhm obliqua (fig. 126). L8L Natica helicoMés (fig. 127) fournit l'exemple d'une espèce d'abord connue seulement à l'état fossile, mais qui, depuis, a été trouvée vivante dans nos mers.

Fig. 125. — Nucula Cobboldiœ.

Fig. 126. — Tellina obliqua.

FiG. 127.— 2V/»/icfl helicoïdes (Johnston),

Ch. XIll.3 CRAG FLUVIO-MAHIN DE NOit^IGH. 251

Parmi les os de mammifères qu'on y rencontre aussi , figure le Mastodon angustidem (1) (fig. 135), dont M. Wigbam a découvert une portion de mâchoire supérieure à Postwiek près de Norwich. Comme cette espèce a aussi été trouvée dans le Crag Rouge , à la fois à Sutton et à Felixstow, et qu'elle a été jusqu'à présent regardée comme caractéristique des formations plus anciennes que le Pleistocène, il est possible qu'elle ait été entraînée par les eaux du Crag Rouge dans le Crag de Norwich.

Toutefois, parmi les ossements qui ne peuvent faire l'objet d'aucune contestation , mentionnons ceux d'éléphant , de cheval, de cochon, de daim, les mâchoires et dents de campagnol (fig. 146). J'ai vu la mâchoire d'un éléphant provenant de Bramerton, près Norwich ; les Serpules qui y adhéraient montraient qu'elle était restée quelque temps au fond de la mer du Crag de Norwich.

A Thorpe, près Aldborough et à Southwod (Suffolk), cette formation fluvio-marine se voit très nettement dans les falaises: elle consiste en sable, galets, limon et argile feuilletée. Quelques-unes des couches portent les traces d'un dépôt tranquille^ et certaines sections mettent à découvert une épaisseur de plus de 12 mètres. Plusieurs des coquilles de mollusques lamellibranches présentent encore leurs deux valves réunies, bien que ces fossiles se trouvent mêlés avec des testaçés terrestres et d'eau douce, et avec des os et dents d'éléphant, de rhinocéros, de chevalet de daim. Le capitaine Alexander, en société duquel j'ai examiné ces couches, m'a fait voir un lit riche, en coquilles marines , dans lequel il avait rencontré un gros échantillon de Fusus striatus^ rempli de sable et contenant intérieurement une dent de cheval. Parmi les coquilles d'eau douce, j'ai extrait la Cyrena consobrina déjà mentionnée plus haut (fig. 26).

J'avais d'abord classé le Crag de Norwich dans un Pliocène

(l) Owen, Brit» foss, mamm., 271. — Mastodon longirostriSt Kaup, voyez •Md.

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plus ancien, d'après cette considération qne plus d'un tiers des testacés fossiles étaient d'espèces éteintes; maison a quelques raisons de croire aujourd'hui que plusieurs des coquilles rares dues à ces couches n'appartiennent pas réellement à une faune contemporaine du dépôt, mais ont été entraînées par les eaux des lits plus anciens du Crag Rouge ; d'autres espèces, qu'on supposait jadis éteintes, ont été dernièrement rencontrées vivantes dans les mers Britanniques. Suivant M. Searles Wood, le nombre total des espèces marines ne dépasse pas 76, dont un dixième seulement se rapporte à des testacés éteints. Les quatorze coquilles d'eau douce qui sont associées aux précédentes paraissent toutes vivantes. M. Beau a trouvé à Bridlington (Yorkshire) des couches contenant les mêmes coquilles.

Conciles «aNouveao niocène de Sicile. — En auCUn point

de l'Europe autant qu'en Sicile, les formations du Nouveau Pliocène ne, paraissent s'étendre sur une surface aussi large et s'élever à des hauteurs aussi considérables. Elles couvrent presque la moitié de l'Ile et atteignent, près du centre, à Castrogiovanni, une élévation de 900 mètres. Elles se divisent en deux séries principales : la supérieure, calcaire ; et l'inférieure, argileuse; toutes deux se montrent à Syracuse, à Girgenti et à Castrogiovanni.

Suivant Philippi, sur les cent vingt-quatre espèces qui sont fournies par les couches de la Sicile centrale, trentecinq sont éteintes. Parmi celles qui vivent encore, cinq n'habitent plus la Méditerranée. Lorsqu'on 1828, je visitai la Sicile, j'estimai la proportion des espèces vivantes à un chiffre un peu plus élevé, parce que je confondais, avec la formation tertiaire de la Sicile centrale, les couches de la base de l'Etna et de quelques autres localités od Ton sait aujourd'hui que les fossiles s'accordent complètement avec la faune actuelle méditerranéenne.

D'après les conclusions de Philippi, la Sicile présente un passage graduel des couches qui contiennent 70 pour 100 de coquilles récentes, à celles qui n'offrent absolument que

ce. XIII. ] NOUVEAU PLIOCÈNE D£ SICILE. 253

des fossiles de cette catégorie ; mais ses tableaux sont loin de justifier une généralisation aussi importante , plusieurs des localités qu'il cite n'ayant encore fourni que vingt ou tiiînte espèces de testacés. Les couches de Sicile appartiennent probablement à la même période que le Crag de Norwich, bien qu'un géologue habitué à voir dans le nord de l'Europe les fonnations pleistocènes occuper des bas-fonds et rester très incohérentes dans leur texture, soit naturellement surpris de rencontrer des formations de cet âge, aussi solides, aussi pierreuses, aussi épaisses, et atteignant une élévation aussi considérable au-dessus du niveau de la mer.

La partie supérieure ou calcaire de ce groupe consiste, sur quelques points, en une pierre d'un blanc jaunâtre, semblable au calcaire grossier parisien ; sur d'autres points, c'est une roche presque aussi compacte que le marbre, et dont l'épaisseur varie quelquefois de 200 à 800 mètres. On y rencontre habituellement des couches régulières, horizontales, accidentellement coupées par de profondes vallées comme celles de Sortino et de Pentalica, que percent de nombreuses cavernes. Les coquilles fossiles se présentent à tous les états de conservation, depuis celles qui présentent une partie de leur matière animale et de leur couleur, jusqu'à celles qui ne sont plus que de simples moules.

Du calcaire on passe à un grès et conglomérat, au-dessous desquels sont une argile et une marne bleue semblables à celles des .collines Subapennines ; on peut en extraire des coraux et des coquilles en parfait état de conservation. L'argile alterne quelquefois avec du sable jaune.

Au sud de la plaine de Catane, les couches tertiaires sont entremêlées de matières volcaniques, produites en majeure partie par des éruptions sous-marines. A l'époque où l'argile, le sable et le calcaire jaune étaient en voie de formation au fond de la mer, des volcans auraient fait éniption audessous des eaux, comme à l'île Graham en 1831 , et ces accidents se seraient renouvelés à des intervalles successifs. Soumis à l'action des flots et des courants, les cendres et le