AVANT-PROPOS

Les débris des végétaux fossiles nous ont été transmis à travers les siècles dans des états de conservation très divers.

C’est ainsi que dans les couches argileuses peu perméables, les feuilles présentent encore leur flexibilité naturelle ; leur réseau fibreux et vasculaire et surtout leur épiderme sont assez bien conservés pour qu’on puisse en suivre les détails au microscope. On cite les feuilles, les chatons des amentacées et des conifères des lignites du pays de Nassau, et leur pollen, dont la forme, la couleur n’ont subi que très peu d’altération.

Cette bonne conservation devient de plus en plus rare, à mesure que les couches dans lesquelles on rencontre les empreintes végétales remontent la série des âges.

Cependant, dans les environs d’Autun, au Mont-Pelé, non loin de Sully, à la partie supérieure du terrain houiller, il n’est pas rare de rencontrer, entre les feuillets d’argile schisteuse, des portions plus ou moins considérables de frondes de fougères, de rachis, de pétioles, etc., que l’on peut détacher de la roche comme on le ferait d’une plante sèche conservée en herbier. Ces parties de végétaux ont encore intacts la plupart de leurs tissus, et l’on trouve quelquefois, à la face

inférieure des pinnules de certains pec-opteris , les frucb. r. 1

tifications en asterotheca qui y sont encore attachées et parfaitement visibles.

Les empreintes circulaires de doleropteris , formées de nombreux sporanges agglomérés régulièrement, et que l’on trouve au même endroit, présentent encore ces organes avec leur couleur jaune foncé originelle.

Mais il faut avouer que cette parfaite conservation est rarement offerte par les empreintes fossiles ; dans la majeure partie des cas, toute trace de matière organique a disparu, et ce n’est plus qu’un moulage plus ou moins fidèle que le botaniste possède pour se reconnaître au milieu de ces nombreux fragments, le plus souvent séparés et entremêlés, qui constituent les restes de la flore des siècles passés.

Quelquefois les vides laissés par la disparition de la matière organique ont été remplis par des substances minérales provenant de la roche encaissante et qui reproduisent alors en relief, et plus ou moins exactement, la plante primitive.

Il est clair que dans ce cas toute trace . de la structure interne a disparu, on n’a plus que la forme extérieure.

La matière qui s’est infdtrée et s’est moulée dans les creux est essentiellement variable, ce peut être du grès très fin, comme dans certaines empreintes des carrières

à. grès des environs d’Epinac, ou bien du silicate de magnésie, comme celles de la Tarentaise dans les Alpes ; les plantes se présentent, dans ce dernier cas, avec un aspect blanc et satiné, d’un bel effet sur le fond sombre de la roche.

Quelquefois, c’est du bisulfure de fer qui a remplacé la plante; les couches de Lally, près Autun, nous offrent de nombreux fragments de calamodendrons et de

rameaux de ivalchia conservés de cette manière, d’autres fois, c’est du carbonate de fer ou du sesquioxyde de fer qui en ont effectué le moulage.

Par contre, il arrive souvent, si la roche qui s’est déposée autour des débris de plantes est calcaire, comme celle qui forme les incrustations de certaines sources pétrifiantes, qu’à la longue toute la matière organique a disparu et n’a été remplacée par aucune substance. La pierre se présente alors avec une multitude de petites cavités, indices de la présence de vides intérieurs qui sont les creux des objets disparus qui ont été moulés jadis avec la plus grande exactitude.

On peut faire revivre par leur forme extérieure tous ces objets en coulant dans ces cavités du plâtre ou de la cire et en dissolvant ensuite dans un acide le calcaire qui les limite. C’est ainsi qu’on a obtenu les plus délicats moulages de feuilles de fougères avec leurs fructifications de bourgeons naissants, de fleurs épanouies avec tous leurs organes étalés, pétales, étamines et pistils, etc.

Les tufs de Sézanne (Marne), de Cannstatt, de la Provence, sont célèbres par les résultats merveilleux qu’ils ont fournis par ce procédé.

L’étude des plantes qui ont été pétrifiées par le carbonate de chaux et la silice, a donné des résultats encore plus précis et plus remarquables.

Dans beaucoup de cas, ce ne sont plus les formes extérieures seules qui nous ont été conservées ; les tissus eux-mêmes, les plus mous tout aussi bien que les plus denses, ont été préservés dans tous les détails de leur structure. Très souvent ils ont encore les mêmes rapports de dimensions et de position relative que lorsqu’ils étaient vivants. A certains égards, ils sont

même plus avantageux pour l’étude que les plantes desséchées en herbiers. En effet, malgré toutes les précautions, ces dernières ne retrouvent jamais quand on essaie de les ramollir, surtout si les organes que l’on étudie présentent une densité très différente, le volume et la forme que la dessiccation et la compression leur a fait perdre.

Dans les plantes silicifiées, les cellules aussi bien que les vaisseaux ont conservé dans bien des cas, à leur surface interne, les sculptures primitives qui les caractérisent. Les vaisseaux ou fibres, rayés, ponctués, aréolés, les trachées déroulables se reconnaissent avec la plus grande netteté, de sorte que l’anatomie des divers organes d’une plante silicifiée peut conduire à des résultats aussi précis et aussi certains que si l’étude en était faite sur les organes correspondants pris dans une plante vivante.

Le seul inconvénient qui se présente, c’est que malheureusement très souvent ils se rencontrent en fragments peu volumineux, disjoints et, par conséquent, ne permettent pas de suivre, d’un bout à l’autre de la plante, les variations de structure des différents organes.

Cependant, on a quelques exemples de troncs considérables (plus de 20 mètres de longueur), qui sont parfaitement silicifiés dans toute leur étendue. Tout récemment on a rencontré un stype de fougère de plus de 4m70 l, offrant dans certaines régions la partie centrale

1. Ce tronc de fougère arborescente, qui paraît appartenir au psaronius haidingeri, a été découvert par M. E. Rossigneux au champ des Espargeolles, près Autun; une portion se trouve au Muséum d’histoire naturelle, elle a été cédée par M. Jutier, ingénieur en chef des mines, qui a conservé l’autre partie.

bien conservée et environnée sur toute sa longueur de racines nombreuses ; on sait que ces troncs ont porté les frondes si fréquentes dans les couches de houilles et qui sont désignées sous le nom de pecopteris ; comme toujours ce tronc était dépourvu des organes appendiculaires; les pétioles et les feuilles se retrouvent parfois, mais dispersés, et ce n’est que par des recherches minutieuses, une étude scrupuleuse et la comparaison avec les empreintes des schistes houillers, que l’on peut rapprocher avec quelque certitude tous ces débris silicifiés qui n’ont conservé aucun rapport de position.

Une question des plus intéressantes se présente à l’esprit : comment la silicification de ces troncs considérables s’est-elle produite ? et comment des tissus, souvent fort délicats, ont-ils pu résister un temps suffisamment long pour ne pas être flétris avant que la pétrification ne fût achevée ?

Il n’y a pas de doute que souvent les végétaux étaient encore en place lorsque leur silicification s’est effectuée. Les forêts pétrifiées du Wadi-Anseri, du Wadi-el-Tih, au sud du Caire, en sont une preuve irréfutable ; M. Newbold a trouvé des souches d’arbres debout et fixées par leurs racines dans les grès sous-jacents.

D'un autre côté,M. Gfrand’Eury signale dans le département de l’Ailier, à Bussières, à Ygrande, à Noyant, un banc de quartz de plus de 30 kilomètres d’étendue, dans lequel on rencontre de nombreux troncs de psaronius giganteus, des phthor opter is... encore en place, offrant ainsi F exemple unique jusqu’à présent d’une forêt carbonifère silicifiée.

Dans certains cas, par conséquent, la silicification a donc dû se faire sur des végétaux tenant au sol par leurs racines.

Ces plantes étaient ou en parties émergées, ou complètement plongées dans l’eau. 1

Lorsqu’elles étaient en partie émergées, l’eau chargée de silice montait par capillarité, surtout dans les parties vasculaires du tronc et déposait la matière minérale sur sa route, une évaporation continuelle à la surface déterminait l’arrivée incessante du principe pétrifiant, qui finissait par remplir la totalité des cavités des cellules et des vaisseaux, emprisonnant ainsi toute la partie organique des parois.

Je possède des fragments de tronc de sigillaria xylina silicifiés dans lesquelles la silice a exsudé et s’est solidifiée sous la forme de gouttelettes qui tapissent l’intérieur de l’étui médullaire dont la moelle avait déjà disparu, cette portion du tronc était donc hors de l’eau lors de la silicification.

Si la plante était complètement plongée dans l’eau lors même que cette dernière n’eût pas été saturée, la silice aurait pu se fixer dans le tissu en vertu d’une action que M. Chevreul a désignée depuis longtemps sous le nom d’affinité capillaire et qui comprend tous les faits que présente à l’observation, un solide qui s’unit à un gaz, à un liquide ou enfin à un corps tenu en dissolution par un liquide, à la condition que le solide conserve sa forme apparente.

Les tissus organiques des végétaux submergés lors de leur pétrification, étaient dans ce dernier cas,etc’était par une véritable sélection que la silice se déposait sur la paroi interne des cellules et des vaisseaux, dont elle augmentait ainsi l’épaisseur; plusieurs fois j’ai pu cons-

1. On sait que presque toutes les eaux minérales renferment de la silice dissoute, les eaux de Vichy, d’Aix-la-Chapelle, de Carlsbad, de Tœplitz, des geysers, d’Islande, etc., en renferment de notables quantités.

tater que les cellules ou les vaisseaux présentaient encore un reste de cavité, les pores par où pouvait pénétrer la silice s’étaient vraisemblablement oblitérés avant leur remplissage complet.

Très souvent les graines des magmas quartzeux de Saint-Étienne, qui sont empâtées dans la silice, offrent dans la cavité jadis occupée par le nucelle, une géode tapissée de cristaux ; la cavité n’a pu finir de se remplir, la silice retenue par les enveloppes du testa les ayant rendues imperméables.

M. Daubrée a signalé 1 une sélection analogue dans des bois en partie calcifiés, qui servaient de fondation à un canal romain, et trouvés dans les fouilles de l’établissement civil de Bourbonne-les-Bains. Aucune incrustation calcaire n’a été rencontrée à proximité des bois calcarifiés, et c’est bien la matière ligneuse qui a attiré et concentré dans ses cellules le carbonate de chaux, amené par une infiltration lente mais continue d’eau calcaire.

D’autres fois les plantes, arrachées de leur lieu de naissance, ont été transportées, et se sont accumulées pêle-mêle, dans des marais ou bas fonds, dont les eaux étaient chargées du principe minéralisateur, ces eaux en s’écoulant ont non-seulement pétrifié les débris de toute nature en vertu de la sélection dont nous avons parlé plus haut, mais ont fini par souder entre eux ces divers fragments, et par former d’immenses bancs de silice remplis des restes de plantes les plus différentes. Ce sont ces couches brisées à la suite des siècles qui ont produit par leurs fragments ces rognons siliceux que l’on trouve à Autun, et surtout dans deux couches