ROCHES SILURIENNES MOYENNES

crès 4e Canidi^e — Ce grès, qui tire son nom de la montagne de Caer Caradoc dans le Shropshire, fut d'abord considéré comme la portion sableuse et supérieure des couches Siluriennes Inférieures. Des recherches ultérieures ont fait voir que le Caradoc, tel qu'on l'entendait dans le principe, c'est-à-dire le Caradoc type, se divise en deux formations : l'une, inférieure, simple état arénacé des Llandeilo Flags, et contenant des espèces fossiles identiques; l'autre, supérieure, ou grès, comprenant une série de couches obliques à celles du Llandeilo, et caractérisée principalement par des fossiles du Silurien Supérieur, avec quelques mélanges cependant d'espèces propres au Silurien Inférieur. Ainsi distingué du LlandeÛo, le Caradoc peut donc être placé à la base du schiste de Wenlock, ainsi que le pensent certains géologues, ou bien être regardé comme groupe Silurien Moyen, opinion que j'ai adoptée provisoirement avec plusieurs des Géologues du Gouvernement. Toutefois la plus grande portion des couches qu'on appelait primitivement le Caradoc a passé au Llandeilo; elle fournit l'équivalent des membres Supérieur et Moyen de cette division.

MM. Ramsay et Aveline ont fait connaître d'une manière positive les rapports du Caradoc avec les couches qui lui sont

Cl. XXVII] GRÈS DE CARADOG. 185

supérieures ou inférieures ; ils ont observé que, dans les collines de Longmind, le grès reposait en stratification discordante sur le Silurien Inférieur, et que ce dernier, ou Llandeih Flags^ de même que quelques autres roches encore plus anciennes, avait dû constituer une lie au milieu de la mer de Caradoc. D'après M. Forbes, cette île devait être une terre haute et escarpée, s* élevant d'une eau profonde. Les fossiles du Caradoc, dont quelques-uns présentent un caractère littoral, par exemple les Littorina et Turritella, durent se déposer autour du rivage de cette terre. On a établi également que les grès et conglomérats du Caradoc Supérieur (1), qui re* posent en stratification discordante sur les lits du Llandeilo, passent au contraire, vers leur partie supérieure, au schiste de Wenlock.

Plus tard, MM. Sedgwick et M'Coy (2) constatèrent au sein des lits du Caradoc de May Hill et des Malvem appartenant au Caradoc Supérieur, l'existence certaine de fossiles Siluriens Supérieurs; ils trouvèrent, en outre, que les couches du grès de Caradoc, à Horderly et en d'autres localités à l'Est de Caer Caradoc, appartenaient au groupe de Bala (équivalent du Llandeilo) ; ces couches étaient caractérisées par des espèces du Silurien Inférieur. Plus tard, MM. Salter et Aveline, en étudiant certaines portions du Shropshire où le Caradoc avait été primitivement examiné par Sir R. Murchison, virent le Caradoc Supérieur en stratification discordante sur l'Inférieur, et contenant des fossiles très différents (3).

Toutefois, dans le sens restreint sous lequel on l'entend aujourd'hui, le grès de Caradoc comprend une série de couches qui forment passage entre les groupes Siluriens Inférieur et Supérieur. Partout il est caractérisé par des espèces de Penlamems et d'Atrypa, inconnues dans le Wenlock susjacent ou dans le Ludlow, mais qui continuent de se montrer

(1) Quart. Geol. Journ., vol. IV, p. 297.

(2) /6td., 1S52.

(3) /Mm Yol. X, p. 62.

18rt GROUPES SILURIEN ET CAMRRIEN. [Ce. XXVII.

à travei-s les couches du groupe de Llandeilo. Je mentionne* rai particulièrement les Pentamerus lœvis (fig. 589) et P. oblongtAs comme brachiopodes abondants au sein des

?IG,^%9»^ Pentamerus lavis ^ Sow. Peut-être le Pentaments oblongusâmna le jeune âge. Grès de Garadoc.

/f, b'. Là coquille elle-même, d'oprèsdes figures «lu SU, Syst. deUfurchison. — r. Moule de la même etpèce, arec une portion de la coquille aui subsiste enrore, et la place du sepiqm central remplie de calcaire spathique.' — a. Moule Je Tinlérieur d*une valve, dans lequel l'espace autrefois occupé par le septum est reprétentë pur une cavité daas laquelle on voit un relief de la chambre au dedans du septum.

couches du Silurien ; on les rencontre au même niveau dans les séries Siluriennes de Russie et des États-Unis. Le Tentaculites anmilatus (fig. 690) et un annélide probablement voisin de la Serpula sont aussi très communs dans la mêq)e

Fio. 590. — Tentaculites annulotus^ Schlol. Moules intérieurs, dans le grcs; grandearnaturelle, et l'un des individus grossi. EastnorPark.

formation, fait qui rapproche ces couches bien plus du Silurien Inférieur que du Silurien Supérieur. La totalité du grès coquillier des Malvem et des Abberly Hills, de Tortwortli (Gloucestershire) , ainsi que du centre des districts de May Hill et de Woolhope, appartient à ce Silurien Moyen qui, dans la chaîne des Malvem, atteint une épaisseur de 200 mètres. On assigne au même âge les masses épaisses de grès mêlé de

Cl. XXVtl.] IXANDEILO FLAGS. 187

schiste, d'une puissance de 600 mètres, qui existent dans les régions hautes et disloquées de la Galles du Nord, dans les monts Berwyn par exemple. Suivant }A. Sedgwick, les grès durs et quartzeux (Coniston grits) du Westmoreland devraient anssi être rapportés i la même période.

ROCHES 6ILURIBNMB8 INFBRIBURES.

— Les couches Siluriennes Inférieure^ ont été anciennement divisées par Sir R. Murchison en groupes Supérieur, appelé Grès de Caradoc (pous l'avons déjà décrit} , et Inférieur, auquel ce géologue a donné le nom de Llandeilo f^hgs (ardoises de LIandeilo), d'après une ville ainsi nonunée dans le comté de Gaermartben. Les couches qui composent pe dernier groupe consistent en schiste micacé de couleur foncée, souvent calcaire, couvrant une vaste épaisseur d'argiles schisteuses ordinairement noires. On observe les mêmes couches à Builth, Radnorshire, où elles alternent avec des matières volcaniques. Néanmoins , audessus de ces couches types du Llandeilo, le Silurien Inférieur contient, dans les Galles du Nord et du Sud, quelques lits au sein desquels les Pentamères du Silurien Moyen sont associés à des espèces fossiles identiques à celles des ardoises de Llandeilo. Les coraux de la zone calcaire du Llandeilo appartiennent aux genres Halysites (fig. 579], HelioliteSi Petraia^ Stenopora^ Favosites (fig. 680) et autres (1). Les mêmes roches contiennent des Crinoïdes et des Cystidées d'espèces particulières. Les Cystidées sont les plus nouveaux fossiles que les paléontologistes aient ajoutés à la liste des Rayonnes. Leur structure et leurs affinités zoologiques ont été pour la première fois expliquées dans un essai publié par De Quch, à Berlin, en 1845. Ce sont les Sphœroniies des auteurs anciens ; on les rencontre habituellement sous la forme de corps sphéroïdaux, revêtus de plaques poly-

(1) llurchison, Stlurfo, p. 17S.

188 GROUPES SILURIEN ET GAMRRIEN. (Cb. XXVn.

gonales, ayant une bouche à la face supérieure et un point d'insertion pour une tige (presque toujours cassée dans les échantillons) à la face inférieure (fig. 591, b). M. Forbes les considère comme des formes intermédiaires entre les Crinoïdes et les Échinodermes. Le Sphœronite représenté dans la figure 691 provient des couches du Llandeilo des Galles (1 ) ; on le rencontre aussi en Suède et en Russie.

On cite quelques rares exemples d'étoiles de mer dans les mêmes couches. Les coquilles de Brachiopodes y abondent.

Fio. 591.— Echinosphœriies BalticNS, Eichwold,

>p. (de la famille des Cystidées),

a. La boache. — b. Le point d'insertioa de la tige.

Silarien Infi^riear; Galles du Nord el du Sud.

Fie. 602. — Orthis tricenaria, Uall.

Drnit-grandear natorellc.

New- York. Canada.

principalement celles des genres Orthis^ Leptœna et Strophomena (fig. 591). Les Orthis à côtes très larges et sim-

FlO. 888.— Onhis vespertiliOt Sow. Fio. S04. — Strophomena {Orthis) grandis^ Sow. Demi* grandeur naturelle. Deux tiers de grandeur naturelle.

Shrospshire ; Galles du Nord el du Horderlj, Shrosphire ; Cooiston, Laucaslilre.

Sud.

pies (fig. 692) sont les plus caractéristiques. Les Atrypa et Spirifer^ si fréquents dans les Siluriens Supérieur et

(i) Q\MLrU Geol Journ., vol. VU, p. H; et Mem. GeoL Surv,, vol. II, p. 518.

CH. XJKVII.] LLAND£1L0 FLAGS. 189

Moyen, abondent peu dans le Silurien Inférieur, ou bien sont limités à la partie supérieure de la série. Les Chonetes et Prodîictus manquent totalement. Cependant les Rhynchonella et lingulay genres qui sont encore représentés par des espèces vivantes au sein des mers actuelles, étaient communs dans rOcéan Silurien.

Parmi les Céphalopodes, on cite des Orthoceratites à siphon très large et situé sur le côté, des lituites (fig. 577) , Bellerophon et quelques mollusques flottants {Piéropodes). Les Crustacés y sont largement représentés par les Trilobites. Les genres Asaphus (fig. 695), Ogygia (fig. 596) et Trinu-

Fig. 505. — Jsaphus tyranniis^ March. Fig. 696. — Ogygia Buchii, Burm. (Jsaphus Llandeilo, Bithop*s CasUe, etc. Buchii, Brong.)* Buillb, Radnonbire,

Llundeilu, Cuerinarlhcuihire.

cleus (fig. 597, 598) sont surtout caractéristiques des couches de cet âge, et peut-être leur appartiennent-ils exclusivement. D'autres genres très nombreux les accompagnent. Burmeister, dans son ouvrage siu* l'organisation des Trilobites, admet que ceé anunaux nageaient à la surface des eaux dans les mers ouvertes et près des côtes, se nourrissant de petits animaux marins, et qu'ils avaient la faculté de se rouler en boule pour résister à l'attaque de leurs ennemis. Il pense également qu'ils subissaient diverses transformations analogues à celles des Cnistacés vivants. M. Barrande, auteur d'un admirable travail sur les roches Siluriennes de Bohème, a confirmé l'hypothèse de ces métamorphoses par

190 GROUPES SILURIEN ET GAMBRIEN. (Cl. ZZVIC

des observations qu'il a faites sur plus de vingt espèces prises à différents âges, depuis la sortie de Tœuf jusqu'à Tétat adulte. Il les a étudiées à partir du moment où les crustacés ne montraient ni yeux, ni queue, ni articulations, jusqu'à celui où ils avaient acquis leur forme complète et le nombre entier de leurs segments. J'ai emprunté à l'ouvrage

FiG. BOT. — TrimicleMS concentriciis (r. onmtms Barr.); {ettnet MiTidus.

a. Le plttf )e««e, grandem* iniltirtll«. et le même grotsi; pas il^annenos eneortt. — b. Ua pe« plos âg^ Une «rticulaUim au thorax. ~ c. Eocor» plot Igê. Tn>it ar- Itculatioot aa thnrmx. Lts quatrième, cinquième cl sUièmc Mgmentt a« tout Fio. produits •acoessii'emvat, probablMnent

— TViimereiu comùemtricmt , Eaton.

chaque foti que rasimal • chtiifé, par Nord de rirUi»d«, lie Galles, Shropshire^ la mue, tonccTeloppe soUde. Amériqne du Iford, Bohéae.

de M. Barrande quelques figui^es représentant des métamorphoses du Trinucletis commun (fig. 597, 698).

Une autre roche plus inférieure encore des groupes de Llandeilo ou de Bala est un schiste ardoisier noir, charbon-

FiG. S99. — <i, h, Didymograpsus {Graplolites) MurchltonlU Beck. Llandeilo Flags.

Lts Gattet .

neux, d'une épaisseur considérable, souvent chargé de sulfate d'alumine, et quelquefois, comme dans le comté de

FtG. 600. — Dliynkofraptus gêmUnu^ HUInger, sp. 4aèd«.

Dumfries, contenant des lits d'anthrjMsite intercalés. On a pensé qu'une grande partie et oette matière charbonneuse

Ce. XXVII.J LLANDEILO FLAGS. I9l

pouvait être due à une vaste accumulation de débris d'animaux ; en i-éalité, le nombre de Graptolites que contiennent ces couches est considérable. J'ai recueilli en Suède et en Norwége une quantité de ces mêmes corps au sein des schistes supérieurs et inférieure à graptolites du système

FlG. GOi, — Divfograpitts/oiiumt Uiûuger. Ecosse, Suède.

nrn^

FiG. 601. — Bastrites peregrinus^ Fio, 605. — Diplograpsu* nristis^ Hniager, sf . Bamnde. Ecosfe, Bohême, Saxe. Shropshire, les Galles, Suéde.

Silurien. M. Beck, de son côté, m'a écrit de Copenhague que ce pays fournissait des zoophytes fossiles se rapportant aux Virgularia et Pennatula^ genres dont les espèces vivantes habitent les sédiments boueux ou vaseux. Les naturalistes les plus éminents partagent cette opinion.

Au-dessous de ces schistes ardoisiers noirs, on n'a, jusqu'à présent, rencontré aucun graptolite ; mais , dans les Galles du Nord et du Sud, des coquilles et des trilobites caractéristiques des roches Siluriennes Inférieures sont répandus à travers une vaste épaisseur de lits schisteux alternant avec des formations trappéennes, et mesurant parfois, dans leur ensemble, plus de 3000 mètres. On peut en conclure que la puissance totale des couches assignées au Silurien Inférieur, ou groupe de Llandeilo, ne saurait être moindre de 0000 mètres, chiffre auquel il faut ajoutet 1500 mètres environ de roches Siluriennes Supérieures. Si ces énonues accumulatioîis étaient exclusivement d'origine sédimentaire, on pourrait croire, en raisonnant par analogie avec d'autres portions de l'écorce solide, qu'elles appartiennent paléoutologiquement à plus d'une période; en d'autres termes, on serait tenté d'admettre que la vie animale et végétale de tjout le grou[)e

192 GROUPES SILURIEN ET GAMRRIEN. [Cl. XJtVIl.

a éprouvé pendant son accumulation des changements aussi considérables que ceux observés entre les périodes Devonienne, Carbonifère et Permienne. Mais, dans les archipels volcaniques, aux Canaries par exemple, ne voyons-nous pas les deux causes les plus puissantes connues, l'eau et le feu, produire d'immenses résultats pendant un laps de temps comparativement court? Les cordées de laves, les pluies de cendres volcaniques, le sable meuble, la poussière de scories, les particules de roches réduites à l'état de cailloux ou de sable, et entraînées vers la mer par les torrents, de longues lignes de côte rongées à leur base par l'action destructive d'un océan profond et ouvert, plus que tout cela, l'injection de matières fondues qui, soit au-dessus, soit au-dessous du niveau de la mer, pénètrent entre les laves déjà refroidies, — toutes ces actions réunies peuvent former des masses considérables de matières dans un espace de temps qui serait insuffisant pour qu'il se produisit aucun changement notable dans les espèces. Il doit néanmoins y avoir une limite à l'épaisseur des masses rocheuses, même de celles qui se sont déposées dans des circonstances aussi favorables, car si nous jugeons par analogie, nous voyons que les régions tertiaires volcaniques ne fournissent aucun exemple de roches sédimentaires et ignées qui atteignent une puissance de plus de 7 à 8000 mètres sans que la faune ait changé pendant toute la durée de leur formation ; et encore cette épaisseur n'est-elle pas comparable à celle de 15000 mètres que mesure la masse totale des roches des Galles. Si donc l'observation nous autorise à porter à 7600 mètres la masse totale d'un seul système tel que le Silurien depuis le Ludlow jusqu'au Llandeilo inclusivement, nous pouvons nous attendre à trouver dans la série des roches qui vont suivre le commencement d'un tout autre ensemble d'espèces ou même de genres fossiles. Les faits paraissent confirmer ces prévisions. Je terminerai mon exposé des formations Siluriennes d'Angleterre par les couches du Llandeilo, et je dirai quelques mots de leurs équivalents étrangers.

es. XXVll.J LLANDEILO FLAGS. 103

Je m'engagerais dans une digression trop longue si j'essayais de suivre pas à pas les Siluriens Supérieur, Moyen et Inférieur en Ecosse, dans la contrée des Lacs, dans le Cornouailles, et en d'autres parties des lies Britanniques. Pour la connaissance de ces roches en Irlande, le lecteur pourra puiser dans le Report on Tyrone du colonel Portlock , dans les ouvrages de MM. GriiCth et M' Coy, ainsi que dans les publications des géologues du gouvernement ; nous renvoyons particulièrement aux récents travaux de M. Murchison.

Sur le continent Européen la période Silurienne occupe une large surface ; mais eUe n'a jusqu'à présent montré une grande épaisseur dans aucun pays. En Norwége et en Suède, par exemple, sa puissance totale atteint à peine 300 mètres (1) , bien que les Siluriens Supérieur et Inférieur d'Angleterre y soient représentés, et que l'on y ait aussi compris quelques lits de schiste qui viennent, comme nous le verrons plus tard, au-dessous du groupe de Llandeilo. En Russie, les couches Siluriennes paraissent moins épaisses encore, et sont constituées principalement parles Silimens Moyen et Inférieur, ou par un calcaire contenant le Pentamerus oblongus^ audessous duquel gisent des couches fossilifères correspondant au Llandeilo d'Angleterre. La roche la plus inférieure avec débris organiques que l'on ait découverte jusqu'à ce jour est le Grès à Ungulites ou Grès à Obolus de Saint-Pétersbourg; cette roche est probablement contemporaine du Llandeilo, et ne présente aucune de ces formes particulières qui caractérisent les Schistes à Lingules des Galles, ou la Faum Primordiale de Bohême, étudiée par M. Barrande.

Les Schistes et Grès des environs de Saint-Pétersbourg contiennent dans leurs couches sableuses des grains verts, et présentent un état de conservation remarquable eu égard à leur haute antiquité. Les Brachiopodes dominants sontl'Oio- ItisQM Ungulites de Pander, et un Siphonotreia (fig. ôOà, 605) .

(1) MttrchisoD, SiHuria^ p. 321.

194 GROUPES SILURIEN ET CAMIIRJEN. [Ca. X-Wil.

Ces deux genres ont été découverts récemment dans notie Calcaire de Dudley.

Coqoiilef des coaehes fossilifères les pltis iafériesres connues de Russie.

tic. 604. — Stvhonotreta unguiculata, Fio. 60& — Oboltis JpollinU, Eirhirkld •

Lichwald; du grés Silarien le plus infe'ricur, de lu même localité'. '

grès à Obçlus de Saint-Pétersboarg. a, Inli^rieur de la rolre venlnile oa plus

a. Extérieur de la yaWe perfore'. — b. Intc- large. — b. Extérieur de la vaWe supc'-

rieur de lu même, montrant la findu canal. rieùre ou dorsale (Davidson). -

Parmi les grains verts de ces couchés sablonneuses, M. Ehrenberg a récemment (1854) découvert des débris de foraminifères consistant en moules de cellules; sur cinq ou six formes, trois, suivant lui, se rapporteraient aux genres actuels Textularia, Rotalia et Guttidina.