RKULTIONS ENTRE LÀ ZOOLOGIE ET LA GÉOLOGIE

Havre, ou qui forme des taches pulvénilentes couleur de sang sur les marbres statuaires de la carrière de Serraveza (Toscane), donne à la neige des pôles et des hautes montagnes la teinte rouge qu'elle possède quelquefois. Gomme exemple d'être organisé pouvant vivre sous une basse température et dans des conditions exceptionnelles, je citerai le Desoria glacialis , petit insecte sauteur, long de deux millimètres environ, qui vit sous les pierres des glaciers des Alpes et circule avec agilité dans la glace en apparence la plus compacte W.

■kreiuM reUtloDft entre la féologle et rctikie des êtres oryanlséd.

— C'est aussi à la surface du globe que se manifestent et s'observent la plupart des phénomènes géologiques. Il ne faut donc pas s'étonner si la science des êtres organisés et celle de Técorce terrestre offrent, ainsi que nous l'avons déjà fait remarquer, de nombreux points de contact. En donnant pour base à ses recherches l'examen des débris de corps organisés enfouis dans les strates sédimentaires, le géologue peut : !*• indiquer dans quelles conditions une strate ou un ensemble de strates se sont déposés; 2" expliquer l'origine de certaines roches qui se sont formées, en totalité ou en partie, par le concours de l'organisme; 3"" signaler les changements que la configuration du sol. les climats , les faunes et les flores ont subis pendant les siècles passés ; 4"" donner la caractéristique de chaque terrain et trouver la place qu'il occupe dans l'échelle géologique. En énumérant ces principales applications de la science des êtres organisés à la géologie , j'ai esquissé le plan que je compte

(1) J*ai placé, à la fin de ce volume, un appendice pbytologique et zoologiqoe destiné aux personnes peu au courant des termes employés en histoire naturelle; ce tableau leur facilitera rinteliigcncc de ce qui sera dit dans ce dixième livre et les saivants.

iO PRODROME DE GÉOLOGIE.

suivre; j'ai indiqué ^ en même temps ^ les questions les plus importantes que je devrai traiter avant de compléter cet ouvrage par la classification des terrains.

En parlant de Tintervention de la vie dans l'édification de la croûte du globe , j'aurai l'occasion de montrer comment les mousses^ croissant sans cesse par leur sommet et laissant au dessous d'elles la partie de leur tige qui a cessé de vivre ^ se transforment en tourbe; les polypiers construisent de la même manière les récifs de coraux. Il en résulte que^ dans une masse tourbeuse ou corallienne^ on peut distinguer deux zones superposées: l'une ^ supérieure, qui végète et vit encore, l'autre, sous jacente, chez laquelle toute action vitale est éteinte et qui appartient désormais à Técorce terrestre. Ce qui s'observe dans la structure des tourbières et des récifs dç coraux est, sur une petite échelle, l'image de ce qui se passe au fond des mers; là tous les détritus entraînés des continents voisins et les parties solides des animaux actuellemenl vivants sont en voie de constituer une seule masse destinée à servir de substratum aux roches qui se formeront par la suite et de support aux générations des temps à venir. Au dessus, ce qui est; au dessous, ce qui a été. C'est cette succession de phénomènes que Darwin avait en vuç lorsqu'il a dit en termes éloquents : « Comme les bourgeons , en se développant , donnent naissance à de nouveaux bourgeons , et comme ceux ci , lorsqu'ils sont vigoureux, végètent avec force et dépassent de tous côtés beaucoup de branches plus faibles, ainsi, par une suite de générations non interrompues, il en a été, je crois, du grand arbre de la vie qui remplit les couches de la terre des débris de ses branches mortes et rompues, et qui en couvre la surface de ses ramifications toujours nouvelles et toujours brillantes. »

FOSSILISATION. il

•élaldoB en MOI foMtte employé comme lolittaiittf . — Pline et les anciens désignaient sous le nom de fossiles, fossUia, tous les corps qui existent dans la terre. Le mot de fossile a conservé cette signification jusque vers les premières années du siècle dernier (0. Alors on a commencé à distinguer les fossilia tiaiwa ou mineralia, c'est à dire les minéraux^ des fossilia heieramorpha, extranea, petrefacta, larvata, c'est à dire des corps ayant appartenu à des plantes ou à des animaux. Le mot de fossile est maintenant réservé aux fossiKa petrefacta; on appelle fossile, non seulement tout corps organisé ou tout vestige de corps organisé enfoui dans la terre, mais aussi toute trace ou tout témoignage, quelque effacés qu'ils soient , qu'un corps organisé a laissés de son ancienne existence. Ainsi les empreintes de pas d'un quadrupède sont des fossiles au Doéme titre qu'une partie de son squelette. Mais hâtons* nous d'ajouter qu'un corps organisé ^ pour être considéré conune fossile , doit être enfoui dans le sol depuis un temps dont la durée est diversement appréciée par les géologues, désaccord qui offre peu d'inconvénients. Les uns refusent la désignation de fossiles aux corps organisés dont l'enfouissement n'est pas antérieur à la période quaternaire; pour d'autreSj et c'est leur manière de voir que nous adoptons , il suffit que l'enfouissement ait précédé les temps historiques. La définition du mot fossile est d'ailleurs indépendante soit du gisement du corps auquel il s'applique , soit de son état de transformation plus ou moins complète.

(1) Les minéraux et les débris de corps organisés étant jadis confondus sous U même désignation de fossiles, leur étude devait faire l'objet d'une seule et même science : cette science était Voryctologie (épuxToç, fossile; ^oyoç, disooars). De cette science sont nées, comme deux branches d'un même tronc, la minéralogie et la paléontologie.

voMiiiMtion. — On appelle fossilisation Tacte par lequel tout ou partie d'un être organisé est, après sa mort^ enfoui dans le sol ou dans les strates en Toie de dépôt, puis modifié sous le rapport de sa composition , et quelquefois de sa forme^ de manière à se conserver pendant un temps indéfini.

Dès qu'un animal, ayant vécu dans l'océan , cesse d'exister , ses parties molles et charnues se décomposent, et ses éléments^ ramenés à l'état gazeux, disparaissent dans l'eau. Il en est de même pour les animaux terrestres que les courants fluvîatiles ou des circonstances accidentelles entraînent dans les lacs et dans la mer. Leurs parties dures persistent, restent seules soumises à la fossilisation et subissent plus ou moins les transformations qui vont être indiquées.

Les parties dures qui doivent passer à Tétat fossile obéissent d'abord à la pesanteur et vont se fixer au fond de l'eau. Là elles sont bientôt entourées par la vase , le sable, le calcaire, qui, en se déposant sur le sol immergé, doivent fournir aux strates en voie de se constituer leurs matériaux. En d'autres termes, le phénomène de la sédimentation et celui de la fossilisation se développent sur le même point et pendant le même moment. La vase, le sable et le calcaire entourent le fossile; ils lui forment un moule extérieur ou , selon l'expression employée par quelques paléontologistes , une empreinte. Tantôt le fossile et son moule extérieur restent assez indépendants pour qu'on puisse les séparer avec facilité; tantôt il s'établit entre eux une adhérence telle que les lignes de fractures produites par un coup de marteau se protongent sans déviation à travers le fossile et sa guangue. 11 faut souvent beaucoup de patience et l'emploi de divers procédés que l'usage fait connaître pour dégager entièrement un fossile de la masse dans h; quelle il est enchâssé.

FOSSILISATION. i3

Ea même temps que la vase^ le sable, le calcaire entourent le toesile^ ils remplissent les vides que ses parties molles et charnues ont laissés en se décomposant^ et les cavités^ telles que les loges des ammonites^ existant dans l'intérieur de sa masse.

Lorsque ces actions toutes mécaniques se sont accomplies ^ les phénomènes chimiques commencent à se manifester. Ainsi que nous Favons déjà fait remarquer (tome I^ page 502), la matière inoi^anique n'est jamais à l'état de repos. A peine une roche sédimentaire est-elle constituée , que des déplacements moléculaires se produisent dans toute son étendue. Ces déplacements modifient la texture et la composition minéralogique des fossiles; ils persistent tant qu'un certain équilibre n'est pas établi. Le premier résultat de ces transformations est la disparition de la matière organique. La matière inorganique elle même ne reste pas en place : elle est en quelque sorte absorbée par la masse qui l'entoure et qui fournit au fossile , comme par suite d'un échange, la substance dont il se composera lorsque sa transformation sera complète.

Bien peu de fossiles possèdent encore une partie de la substance organique ou inorganique, dont ils étaient formés avant leur enfouissement. 11 suffit, pour admettre ce fait, de comparer, sous le rapport de leur composition, les ossements et les coquilles à l'état vivant et à l'état fossile. Parmi les cas d'une conservation plus ou moins complète de la matière primitive, je citerai : les calmars du lias de Lime Régis , en Angleterre , dont les poches à encre renferment encore une matière noire susceptible d'être employée pour le lavis; les coprolites exploités pour l'amendement des terres à cause du phosphate de chaux qu'ils ont conservé; les défenses d'éléphant fossiles qui possèdent souvent la même composition chimique que celles de l'éléphant vivant et dont on se sert

44 PRODllOME DE GÉOLOGIE.

également pour la fabrication des objets en ivoire. On à découvert en Sibérie^ envoloppés dans la glace^ les corps entiers de mammouths et de rhinocéros^ c'est à dire d'animaux de races éteintes^ avec leur peau^ les poils qui recouvrent cette peau^ et leur chair qui était encore assez bien conservée pour que les chiens aient pu^ dit-on^ s'en nourrir; leurs conditions de fossilisation, il est vrai^ étaient exceptionnelles^ puisque ces débris se trouvaient enfouis dans la glace.

Avircft réfaltau «e U foMlUntlOD ; eb«Dfemenu de teztore, €t forme, «e coioniuon, etc. — Quelquefois^ par suite de circonstances particulières^ la substance dont le fossile se composait disparaît sans être remplacée; il en résulte un vide limité par un moule extérieur quelquefois doublé^ comme dans les gastéropodes^ d'un moule intérieur. Ce vide, ainsi que les cavités, telles que les loges des ammonites, préexistant à l'enfouissement du fossile, deviennent le siège de phénomènes semblables à ceux qui ont pour résultat la formation des géodes. Il se produit une sorte de sécrétion , et les molécules venues du dehors se disposent en cristaux; ceux ci dirigent leur extrémité vers rintérieur de ces cavités géodiques et en tapissent les parois (voir tome I, page 505).

l«s molécules, qui, après une sorte d'infiltration, viennent occuper la place de celles dont le fossile se composait en premier lieu, se disposent quelquefois de manière à conserver la trame des tissus préexistants ; ce fait se produit assez fréquemment parmi les végétaux , mais s'observe très rarement dans les fossiles appartenant au règne animal.

Certaines coquilles se montrent à Tétat vivant formées de parties distinctes par leur texture; cette diflérence dans les tissus persiste ordinairement lorsque ces coquilles pas^nt à

AUTRES RÉSULTATS DE LA FuSSlLISATION. io

rétat fossile. Le test des pinnes , des avicules^ des pernes, etc.^ se compose de deux couches : intérieure est lamelleuse et nacrée dans une grande partie de son étendue^ tandis que l'extérieure est constituée par des fibres perpendiculaires à la nacre; en se fossilisant^ ces coquilles se décomposent de manière à se réduire tantôt aux lames internes souvent désagrégées^ tantôt à la partie fibreuse. Dans le test des spondjles^ il y a également deux couches superposées ; Tinterne est blanche et fort épaisse vers le talon ^ tandis que l'externe^ ordinairement colorée ^ revêt toute la coquille. Quelquefois la couche interne a disparu^ et la coquille est réduite à sa couche externe; les coquilles ^ ainsi réduites à leur test extérieur^ avaient à tort donné lieu à rétablissement des trois genres Podopsis, Dianchora et Pachytes. Une semblable méprise avait conduit Lamarck à établir le genre Birostrites sur des moules intérieurs de rudistes. Comme exemple de la persistance des caractères primitifs des coquilles^ je citerai encore les huîtres qui^ à Fétat fossile^ conservent leur texture feuilletée.

La texture des fossiles est quelquefois en relation avec Torganisation de ranimai dont ils proviennent. C'est ainsi que les bélemnites^ lorsqu'on les casse^ montrent toujours une texture fibreuse et rayonnée. Mais l'exemple le plus remarquable du &it que nous avons en vue est fourni par les échinodermes. Dans tous les débris fossiles appartenant à cette classe ^ la partie calcaire offre une texture spathique; leur cassure accuse toujours les plans de clivage de la chaux carbonatée rhomboé^ drique. A Fétat vivant^ les parties dures des échinodermes possèdent une texture poreuse ^ assez semblable à celle de la moelle de sureau très comprimée. Le caractère qui vient d'être signalé donne un moyen certain de distinguer les échi*

iA PROLROHE DE GÉOLOGIE.

nodermes ou leurs débris des autres fossiles qui pourraient leur ressembler plus ou moins par la forme.

La matière colorante des coquilles est ordinairement détruite par les acides les plus faibles ; aussi^ un des premiers effets de la fossilisation est-il de leur enlever leur couleur. Pourtant certaines coquilles ^ même dans les terrains les plus anciens , ont conservé tout ou partie de leur coloration primitive. On cite^ comme étant dans ce cas^ la Natica subcostata du terrain dévonien de Pafflratb (Prusse)^ le Pecten alpinus du terrain néocomien des Basses Alpes , YOstrea columba de Tétage turonien du même pays, la Natica millepunctata, le Melanopsk Dufotirii, le Cerithium pictum et des Cyprea, du terrain tertiaire. L'éclat de la nacre, chez les coquilles qui en étaient pourvues, s'est aussi quelquefois maintenu , notamment dans les fossiles du terrain oxfordien de Russie, du gault de Folksr tone (Angleterre), de Wisant (Pas de Calais), de Machéromenil (Ardennes), etc., sur quelques coquilles de l'étage cénomanien de Rouen et sur un grand nombre de fossiles du terrain tertiaire.

Enfin , un des résultats assez fréquents de Tenfouissement des débris de corps organisés est leur aplatissement et leur déformation plus ou moins complète par suite de la pression qui s'exerce sur eux.

. — Les fossiles sont ordinairement de la même nature que la roche qui Tes renferme. Pourtant, dans un assez grand nombre de cas, ils en diffèrent soit par leur aspect, soit par leur composition. C'est ainsi que des fossiles siliceux existent dans des roches calcaires et des fossiles calcaires dans des roches siliceuses; c'est encore ainsi que les débris d'échinodermes se détachent, par leur couleur claire et

8UBBTANGES FOSSILISANTES. 17

leur texture spathique^ sur le fond plus ou moins sombre et plus ou moins terreux de la roche.

La difEéreoce que Ton constate entre la composition du fossile et celle de la roche qui lui sert de guaugue peut provenir de deux causes : quelquefois^ le fossile a conservé une partie de sa substance primitive, mais presque toujours celte difTérence résulte de ce qu'il a servi de centre d'attraction à la matière accidentellement disséminée dans la roche. Celte concentration s'est produite en vertu des actions moléculaires déjà décrites (tome I^ page 503); elle explique comment des fossiles calcaires^ siliceux^ pyritcux, etc.^ ont respectivement pour guangue des roches gréseuses^ calcaires, marneuses, etc.

Carbonate de chaux; silice. — Le carbonate de chaux est la substance qui entre le plus fréquemment dans la composition des fossiles. On s'explique qu'il en soit ainsi, lorsqu'on se rap-» pelle le rôle important joué par les roches calcaires dans les terrains de sédiment, et la présence presque constante du carbonate de chaux dans les parties des animaux qui sont susceptibles de se fossiliser, les os des vertébrés, les coquilles, etc.

La silice, quoique plus rare que le carbonate de chaux, peut être considérée comme la substance fossilisante par excellence, c Elle reproduit tous les détails d'organisation de la structure intime des corps par le remplacement, molécule à molécule, de la substance de ceux-ci ; les molécules de silice se trouvent alors placées les unes par rapport aux autres comme celles du corps primitif. Ce phénomène, très fréquent dans la fossilisation des plantes, s'est produit chez les animaux les plus inférieurs, les spongiaires et les rhizopodes. Ainsi beaucoup de silex de l'Egypte sont remplis de nummulites et de coquilles micros-^ copiques complètement siliciflées elles mêmes. Ces corps ont

été comme plongés dans un bain de silice gélatineuse, qui lésa

imprégnés et enveloppés de toutes parts^ et Ton peut^ avec un fort grossissement, reconnaître les caractères les plus délicats de leur structure , comme si aucun changement ne s'était produit dans leur composition. La silice a pu imprégner des ossements d'animaux sous forme d'agate, de sardoine ou dé calcédoine. Introduite dans les cavités des coquilles, qu'elle n'a pas complètement remplies, elle s'est déposée sur les parois en cristallisant et, dans un autre moment, la même cavité a reçu de la chaux carbonatée dont les cristaux se trouvent enchevé* très avec ceux du quartz hyalin , et le tout tapisse l'intérieur de ces corps d'élégantes géodes. » (D'Archiac, Paléontologie stratiffraphique.)

Chaux sulfatée ou gypse.— Le gypse n'a point, en général, remplacé ni moulé de corps organisés, mais il a pénétré et imprégné jusqu'à un certain point les ossements enfouis dans les couches qu'il constitue; tels sont ceux de la pierre à plâtre des environs de Paris.

Chaux fluatée ou fluorine. — Elle a remplacé le test des coquilles et des tiges de crinoîdes dans le calcaire carbonifère du Derbyshire; elle est très répandue dans des coquilles du lias des environs d'Âvallon.

Dolomie ou carbonate de chaux et de magnésie. — Les fossiles, d'ailleurs assez rares, que l'on rencontre dans les dolomies, sont fréquemment composés de cette substance. Certains polypiers dévouions de Gérolstein, dans l'Ëifel, et des oursins de la craie deTercis, près de Dax, seraient également dolomitiques.

Barytine ou sulfate de baryte. — Quelquefois, le sulfate de baryte a remplacé le test calcaire des coquilles et des polypiers. Telles sont les astrées, assez fréquentes dans un sable argiloferrugineux et feldspathique^ sorte d'arkose reposant sur le

SUBSTANCES FOSSILISANTES. 19

granité ; non loin d'AIençon^ sur la route de M^rtain. La barytine a remplacé le test de bélemnites dans le calcaire magnésien de Nontron ; plusieurs localités de TAngleterre ont oflèrt la même particularité. Cette substance est fréquente dans les fossiles du lias qui avoisine Tarkose et les filons de granité du Mon^an.

Cétestine ou sulfate dé strotitiane. — On cite des fossiles changés en cette substance^ mais plus rarement qu'en sulfate de baryte.

Soufre. — E)ans certaines circonstances , assez rares d'ail* leurs^ le soufre paraît s'être trouvé dans un état tel qu'il a pu mouler des coquilles dans le dépôt où elles étaient renfermées. C'est ce qu'on observe dans les marnes lacustres alternant avec du gypse sur le territoire des communes de Villel , de Libres et de Ridova, près de Teruel, en Aragon.

Fer hydraté. — Cette substance a fréquemment imprégné, moulé ou remplacé des corps organisés; telles sont les paludines et les Unio moulées par du fer hydraté oolitique des couches tertiaires de Cuisery, près de Tournus (Saêfkie et Loire). Dans les fossiles^ le fer hydraté est souvent le résultat d'une épigénie du Ter sulfuré.

Fer oxydé et fer oligiste. — A l'état de fer oxydé sont les moules d'ammonite du terrain oxfordien de la Voulte (Ar* dèche)^ de l'oolite inférieure de Calmoutiers (Haute Saône), du lias supérieur de la Verpillière (Ain), du Mont d'Or Lyonnais, de Sainte Foix, etc., (Rhône). Le test des Cardinia et autres coquilles de la Iqmachelle inférieure du lias de Beauregard (Côte d'Or) sont à l'état de fer oligiste cristallisé , terreux ou compacte.

Fer sulfuré. — La fréquence du fer sulfuré dans la nature explique sa présence dans beaucoup de fossiles. Dans les

couches argileuses de la série crétacée, telles que le gault et les argiles à plicatules d'Apt, de la série jurassique, telles que celles du lias et du terrain oxfordien, certains genres, surtout les ammonites, semblent avoir eu la propriété d'attirer particulièrement ou de faire précipiter les dissolutions du sulfure de fer qui a recouvert les coquilles ou leurs moules d'une couche plus ou moins mince de pyrite jaune , et cela avec une délicatesse et une perfection de détails qui laissent bien loin derrière elles les résultats les mieux réussis de la galvanoplastie. Le fer sulfuré a aussi remplacé le test lui ' même.

Vivianite ou fer phosphaté. — Cette substance se rencontre quelquefois dans les fossiles; elle en remplit la cavité, tapisse cette cavité de cristaux et plus rarement y prend la place du test lui même. Le phosphate de chaux, qui constituait la plus grande partie du corps à l'état vivant, a pu, au contact du fer existant accidentellement près de ce corps, se transformer en phosphate de fer. Il existe en Grimée un dépôt tertiaire où se trouvent des coquilles dont le test est en partie conservé avec sa substance primitive , tandis que l'intcriebr est rempli de cristaux de vivianite prismatique bleu foncé. A la Bouiche, en Bourgogne, on a trouvé des vertèbres fossiles dont l'intérieur éiait tapissé de cristaux de cette substance. Le fer phos-» phaté bleu pulvérulent revêt quelquefois, sous forme de belles taches bleues, la surface de certaines coquilles; tels sont quelques échautillons de Grignon, près de Versailles. On rencontre, dans quelques couches, des fragments d'ivoire, des dents et des ossements pénétrés de fer phosphaté qui leur adonné une couleur bleue. Cette couleur les a fait comparer aux turquoises orientales et on a utilisé dans la bijouterie des dents de mammifères fossiles provenant de Simorre (Gers), de la

SUBSTANCES FOSSILISANTES. 21

Bohême j de la Suisse , de la Russie et de la Sibérie. Leur dureté est moindre que celle des véritables turquoises , elles sont attaquables par les acides et donnent en brûlant une odeur animale.

Fer carbonate ou sidérose. — Le fer carbonate compacte constitue^ dans les dépôts houillers de divers pays^ des masses ou rognons déprimés, enveloppant souvent dans leur intérieur des restes de poissons ^ de plantes, etc., qui semblent avoir servi de centre d'attraction à la substance minérale; il en existe de semblables dans certaines argiles du lias qui renfer* ment des ammonites, aux environs de Nancy, par exemple.

Chalkopyriie , ou sulfure double de fer et de cuivre. — Cette substance a minéralisé les poissons des schistes cuivreux de la Tburinge et du Mansfeld.

Cuivre carbonate vert ou malachite. — Il paraît avoir minéralisé des végétaux en Sibérie, et il en serait de même du cuivre carbonate bleu ou azurite.

Plomb sulfuré ou galène, — La galène s'observe fréquemment à l'intérieur des fossiles du lias des environs d'Avallon et de Semur. On cite des huîtres dont le test aurait été complètement remplacé par du plomb sulfuré. On signale aussi des cristaux de cette substance disséminés dans des végétaux fossiles. Li galène se présente encore cristallisée dans ^les fossiles des calcaires do transition de la partie supérieure du bassin du Mississipi.

Zinc sulfuré ou blende; zinc carbonate. — La blende a minéralisé quelques polypiers du terrain de transition de Diepetringen , près de Griesenwich, de même que la calamine brune de Nirm, près de Stolberg.

Cinabre ou mercure sulfuré. — Cette substance , plus ou moins mélangée de matières étrangères, se trouve quelque*

fi PRODROMB DE GÉOLOGIE.

t(Âs dans les cavités de coquilles^ mais on ne la toit guère remplacer leur test; elle a recouvert les empreintes de poissons dans le terrain carbonifère de la Carinthie (Idria) et de Deux- Ponts.

Argent. — Dans les mines argentifères et cuprifères de Mina-Grande^ près d'Huantaja^ au Pérou^ on a trouvé de l'argent natif cristallisé à Tintérieur de coquilles fossiles dans les schistes argileux que traversent les filons métallifères.

Bitume. — Des matières bitumineuses ont quelquefois remplacé et moulé des fossiles dans les couches tertiaires de Bastèn^ (Landes)^ de Pont du Château (Puy de Dôme) , etc. (^).

votsniMaoïi et miiiaraiiMaoïi «et Yéffêuvi. — Le moulage est le procédé le plus simple et le plus général employé par la nature dans la fossilisation des végétaux. 11 reproduit tous les caractères d'une feuille ou d'une tige avec d'autant plus de netteté que la substance destinée à recevoir l'empreinte de cette tige ou de cette feuille est formée de parties plus^ fines; l'argile et le carbonate de chaux^ par exemple^ se prêtent mieux à cette opération que le sable ou le grès à gros grains.

La fossilisation des débris de végétaux produit des résultats différents suivant leur forme et leur volume. . Si les débris de plantes sont très minces^ s'ils sont aplatis^ le moulage ne donne alors qu'une sorte d'empreinte ou de dessin dont la vue rappelle à l'esprit les échantillons placés dans les herbiers. Quelquefois , la matière végétale persiste et fournit une empreinte qui se dessine en noir sur le fond de la roche; c'est ce que Ton observe très bien sur les schistes

(1) La plupart de ces détails relatifs aax substances fossilisantes sont 'exir^ts dp CoHrs de Paléontologie. stratigrQphique de M. d*Archiac«

FOSSILISATION BT MINiRALISATION DES VÉGÉTAUX. 23

houîUers ayec fougères. D'autres fois, cette matière cède la place à une substance^ fréquemment ferrugineuse^ disséminée dans la roche. D'autres circonstances^ enfin, nous montrent la matière végétale complètement éliminée sans être remplacée; le dessin du fossile n'est alors accusé que par une différence entre sa texture et celle de la roche qui le contient.

Lorsque le végétal^ en se fossilisant » a conservé la forme et le volume qu'il avait en premier lieu , on doit distinguer, outre l'opération du moulage , les phénomènes qui se manifestent dans sa masse. La matière primitive disparaît ordinai-rement, mais d'autres fois elle persiste. Lorsqu'elle disparaît, elle peut laisser un vide après son départ, ou céder la place à une substance étrangère qui s'introduit dans le végétal à la suite de circonstances variables. Enfin, pendant que la fossilisation s'accomplit, le tissu primitif peut persister ou se détruire d'une manière plus ou moins complète.

Afin de simplifier l'exposé des détails dans lesquels je vais entrer, j'admettrai que le végétal en voie de fossilisation est une tige et je supposerai d'abord que cette tige est creuse, ainsi qu'on l'observe dans les prèles de l'époque actuelle et dans les calamités des temps anciens, ou bien que son tissu intérieur est peu résistant et sujet à disparaître plus rapidement que l'écorce. Plusieurs végétaux de la période houillère ont été dans ce dernier cas. D'un autre côté, sir Lyell rappelle que le bouleau a canot (Betula papyracea) des forêts marécageuses de la Nouvelle Ecosse possède une écorce si dure que sa forme extérieure présente souvent une apparence tout à fait saine , tandis qu'il n'existe en réalité qu'un cylindre creux dont le ligneux a disparu par décomposition. La matière qui vient alors combler le vide de la tige est de la même nature que le terrain dans lequel cette tige est engagé ; si ce terrain

34 PRODROME DB GËOLOGIE.

présente des alternances de roches diverses disposées en bancs très minces y ces alternances se reproduisent dans Tintérieur de la tige et s'y disposent dans le même ordre qu'à l'extérieur.

Le mode de fossilisation qui vient d'être décrit est désigné sous le nom de fossilisation par pénétration mécanique. Supposons maintenant que la substance primitive persiste ; elle pourra se transformer en matière charbonneuse ; il y aura fos-* silisation par carbonisation, avec ou sans persistance des tissus.

Dans quelques bois fossiles des terrains récents^ la couleur, l'aspect et la texture du ligneux ont persisté d'une manière plus ou moins complète.

La conservation du bois est due surtout à la présence de l'eau qui préserve le ligneux de la décomposition, ainsi qu'on le constate pour les pilotis d'anciens édifices. Cette propriété conservatrice de l'eau est accrue par les substances antiseptiques qu'elle contient et dont l'action est mise en évidence par le phénomène du tourbage. Les substances métalliques tenues en dissolution dans l'eau sont aptes également à déterminer la conservation du ligneux; on remarque, en effet, que les bois fossiles sont fréquemment pénétrés de pyrite. On sait que le sulfate de enivre est employé avec un grand succès pour la conservation des traverses de chemins de fer et des poteaux télégrapjiiques. Il existe, au Conservatoire des arls et métiers de Paris , le bois d'une roue datant au moins du cinquième siècle; cette roue avait servi à l'épuisement des eaux dans les mines de cuivre de San Domingos, en Portugal; une si longue durée a été l'effet de l'action antiseptique des sels de fer et da cuivre 0).

(1) Un exemple non moins remarquable de tissus ligneux constamment imprégnés de solutions salines Vobserve dans les boisages des mines de Halîein, en Autriche; ces boisages, qui se sont conservés inUcts jusqu'à nos

EXPÉRIENCES DE M. GŒPPERT. 25

Enfin^ dans d'autres circonstances^ la matière végétale disparait lentement pour être remplacée, molécule à molécule, par une des substances contenues dans la masse où la tige est en voie de se fossiliser; il y a fossilisation par pétrification, La fossilisation est dite par substitution lorsque les tissus pri* mitifs ont persisté. Si l'échange entre les molécules primitives du bois et la substance lapidifique destinée à les remplacer s'effectue avant la décomposition de la matière végétale, les tissus peuvent être conservés, et, une fois pétrifiés, se prêter à rétudedu microscope comme lorsqu'ilsélaient vivants; dans le cas contraire, une substance amorphe vient occuper la place dt; ces tissus. Il arrive aussi que la fossilisation du végétal s'est opérée d'une manière inégale, de sorte que, sur certains points, il présente une matière amorphe, tandis que, sur d'autres, il {)Ossède encore sa structure intérieure.

( de H. cuepperi. — Ges expériences permettent de se faire une idée des procédés employés par la nature dans la pétrification et dans la minéralisation des plantes. Ayant plongé des substances animales et végétales dans des eaux tenant en dissolution , tantôt du calcaire, tantôt de la silice , tantôt des matières métalliques, le savant professeur do Breslau reconnut, au bout de quelques jours, que ces substances étaient minéralisées. De minces lanières de sapin ayant été laissées pendant quelques jours dans une dissolution de sulfate de fer, il les fit sécher ensuite et les exposa à une chaleur assez forte, jusqu'à ce que la matière végétale fût consumée et que rien ne restât que l'oxydé de fer. La sub-

joQTs, remontent aux preniiera temps de l'exploitation, antérienn à Tire chrétienne.

slance métallique avait si bien respecté le tissu primitif que ToQ reconnaissait au microscope les vaisseaux ponctués caractéristiques des conifères. Toutefois^ on aurait tort d'établir une similitude complète entre le procédé qui vient d'être décrit et celui que la nature emploie. Dans l'expérience de M. Gœppert^ la substance métallique s'était infiltrée dans les vaisseaux et dans les lacunes existant à travers les tissus^ en vertu d'une opération semblable à celle dont on se sert dans l'industrie pour rendre le bois moins facile à se décomposer; elle n'avait remplacé ni ces vaisseaux ni ces tissus.

M. Gœppert a fait encore une série « d'expériences fort curieuses^ dans lesquelles il est parvenu à produire quelques imitations remarquables de pétrifications fossiles. 11 a placé des fougères récentes entre des coucbes molles d'argile qu'il avait fait sécher à l'ombre ; puis il les a échauflées lentement et graduellement jusqu'au rouge. Cette opération a donné pour résultat une imitation si parfaite de plantes fossiles, qu'un géologue, même très exercé, aurait pu s'y tromper. Suivant les différents degrés de chaleur appliqués à l'argile, les plantes se trouvaient de couleur brunâtre, ou à l'état de carbonisation parfaite ; quelquefois, mais plus rarement , elles étaient d'un noir brillant ^t adhéraient fortement à la couche d'argile. Si la chaleur rouge était maintenue jusqu'à ce que toute la matière organique fût comburée, il ne restait plus que l'empreinte de la plante. » (Lyell, Principes de Géologie.)

0ak«i«iicct fossuisamei tinez les jégétmwx. — Ces substances sont .habituellement le fer sulfuré ou hydraté, le carbonate de chaux et surtout la silice. Les végétaux semblent avoir, pendant la fossilisation , une affinité particulière pour la silice , si V6n en juge par les trônes d'arbres silicifiésque l'on rencontre

DSNDRITES; LUDUS ; STTLQUTB8 ; ORBIÇULES SILICEUX. H

dans tous les terrains et dans tous les pays. Comme exemple de âlicification du bois^ on cite les piliers d'un pont sur le Danube dont on attribue la construction à Trajan; ces piliers 86 sont pénétrés de silice jusqu'à une profondeur de six lignes dans rintérieur du bois. Dans les lignites de Sars-Poterie (Nord), des bois sont changés partie en fer sulfuré, partie en silice. On a trouvé dans un aqueduc romain, à Eilsen , dans la principauté de Uppe-Bukeberg, un morceau de bois de hêtre , où le carbonate de chaux était substitué à la matière ligneuse; une coupe transversale montrait ces parties pierreuses irréguièrcment circulaires, d'une ligne et demie de diamètre; ces parties pierreuses se prolongeaient dans toute la longueur du morceau^ soit d'une manière continue^ soit sous forme de chapelet. Un fragment de bois antique provenant du quai de Car- Ibage renfermait près de 48 ""(o de carbonate de.chaui formant des veines blanches dans le sens des fibres ligneuses.

Iiet; latfas; ftylolliM; oiiklealet silleeax, e(e. — Les roches offrent divers accidents , qui ont été quelquefois considérés à tort comme ayant une origine organique. Tels sont les dendrites, jadis désignées sous le nom d'arborisations ( tome I^ page 493), les ostéocolles (idem, pdge 504)^ les ludus et les septaria (idem page 506;, les stylolites (idem, page 5i2) et les orbicules siliceux. Je me borne à mentionner ces accidents dont j'ai déjà parlé , mais je vais entrer dans quelques détails au sujet des orbicules siliceux qui n'ont pas encore attiré mon attention; le moment est venu de m'en occuper, puisque ce n'est guère que sur les fossiles qu'on les observe.

Les orbicules siliceux se présentent sous la forme de taches ayant l'aspect de l'opale et entourées de stries concentriques , plus ou moins régulières et séparées les unes des autres par un

intervalle plus ou moins grand. Ils existent sur les fossiles composés comme eux de silice. On les a d'abord attribués à un yer conchyliophagé. En i830, M. Raspail, qui les avait étudiés sur les bélemnites du terrain néocomien de la Provence, les considérait comme des polypiers particuliers qu'il nommait spirozoîtes belemnitiphagvs. L'année suivante, L. de Buch et Alex. Brongniart admetLaient dans la silice une prédisposition particulière à former des couches concentriques. Ce dernier s'efforçait de prouver qu'il y a identité de cause entre les orbicules des corps organisés et la forme circulaire qu'affectent les diverses couches de silice] dans les agates, les onyx, etc. Pour M. d'Archiac , dont nous adoptons la manière de voir, la ressemblance invoquée par Alex. Brongniart est plus apparente que réelle ; le phénomène des orbicules siliceux serait dû à des circonstances inconnues; en outre, il paraîtrait être local. M. d'Archiac n'a pas encore reconnu ce phénomène dans aucun os de vertébré, ni sur aucun test de crustacé ou de mollusque gastéropode; il ne l'a pas non plus observé dans les coquilles à test nacré. Les orbicules siliceux existent spécialement dans les huîtres, les peignes, les spondyles, les rudistes et les radiaires de la craie du sud ouest de la France, dans les térébratules et les polypiers du groupe jurassique moyen de l'est de la France , dans le terrain à chailles des départements du Doubs et de la Haute Marne, etc.