TYPES FRANÇAIS DU SYSTÈME CAMBRIEN

Région Ardennaise. — La région des Ardennes et spécialement la vallée de la Meuse offrent un type remarquable du système cambrien ; c'est une puissante série de phyllades, redressés et plissés de telle sorte que Tordre de superposition est très difficile à établir, les voûtes, s'il y en a eu, ayant dû être enlevées par érosion et toutes les assises plongeant dans le môme sens (fig. 172).

Trois Ponts

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Fig. 172. — Coupe du massif cambrien de Stavelot, d'après MM. G osselet et Malaise, avec raccordement hypothétique des assises d'après Dumont. — 1, Devillien inférieur; î, Devillien supérieur; 3, Revinien; 4, Salmien inférieur; 5, Salmien supérieur; 6, Poudingue dévonien.

En 1847, Dumont a établi dans ce système trois subdivisions : 1° A la base, l'étage Devillien, formé de quartzites tantôt blanchâtres, tantôt verdâtres et de phyllades violacés et verts, contenant parfois des cristaux de magnétite et de pyrite cubique. A cet étage appartiennent les ardoises violettes de Fumay, les ardoises aimantifères de Deville, où les cristaux de magnétite sont tous orientés dans le même sens et couchés dans une direction oblique sur le plan des feuillets, enfin les ardoises de Rimogne. Le quartzite de Monthermé fournit un caillou d'empierrement renommé pour sa dureté.

2° L'étage Revinien, constitué par des quartzites, des quartzophyllades et des schistes gris-noirs, pyritifères et charbonneux, souvent couverts d'efflorescences alumineuses, parfois pailletés de damourite.

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mètres : aiguilles de staurotide, paillettes de phyllites (mica, damourite, séricite, chlorite), rutile, quartz en grains, calcite, oligiste, pyrite, magnétite ; 5° particules charbonneuses et apparences de coquilles de foraminifères. Tous ces éléments sont réunis par un ciment amorphe, sorte d'opale et les cristaux semblent avoir dû se former avant le durcissement de la pâte encaissante.

Enfin il convient de signaler la fréquence, dans le cambrien ardennais, de porphyroïdes (1) qui paraissent régulièrement i n te rst ratifiées au milieu des schistes, et qui peuvent être, soit des tufs, soit des filons-couches d'un porphyre éruptif, ayant pris une texture rubanée et parfois bréchiforme par suite des conditions spéciales de son épanchement.

Armorlque orientale. — Le système cambrien est assez développé dans la péninsule armoricaine ; mais à part des Oldhamia, des Arenicolites et d'autres traces d'annélides, il est dépourvu de fossiles qui permettent de le paralléliser avec les dépôts du pays de Galles. Dans la partie orientale et centrale de la Bretagne, la base du système est constituée par les schistes de Rennes, où Ton peut distinguer trois assises (2) : 1° des schistes gris verdâtres, terreux, avec grauwackes, filons de quartz, bancs de poudingues et lits de calcaire siliceux ou magnésien ; 2° des schistes roses, contenant aussi des lits calcaires ; 3° des schistes verts en grandes dalles, avec grauwackes et poudingues. Ces schistes, développés aussi à Néant, dans le Morbihan, renferment Arenicolites Kenta et Oldhamia gigantea (5) . Les calcaires s'observent à Pontpéan, Les Mesliers, Ernou, Amanlis, etc.

Au-dessus des schistes de Rennes apparaissent, sans aucune discordance de stratification, les schistes rouges, dont la fissilité est moins prononcée et qui, au lieu de se diviser en dalles plates, affectent des surfaces ondulées et bosselées. Ces schistes, généralement de couleur amarante, renferment des tubes désignés sous le nom de Tigillites ou Scolithus (T. linearis), ainsi que des cannelures d'origine très problématique, dont on a fait le genre Vexillum (V. Desglandei). On y peut observer, de bas en haut, la succession suivante (4) :

Schistes gris à Tigillites avec grès sombres d'un gris bleuâtre ; poudingues roses à gros éléments et grès ; grauwackes à Tigillites et poudingues roses ; schistes d'un rouge pourpre à Tigillites.

Les schistes rouges avec poudingues sont bien développés à Montfort-sur- Meu, où ils ont été signalés par Dalimier. Ces schistes étant recouverts, en parfaite concordance, par la base du système silurien proprement dit, il paraît assez logique d'y voir l'équivalent de l'étage scandinavien, tandis que les schistes de Rennes correspondraient à l'étage ardennais. L'absence des trilobites et autres organismes de la faune primordiale s'expliquerait par le caractère troublé des dépôts de TArmorique, qu'atteste l'abondance des poudingues grossiers. Les

(1) V. ante, p. 572.

(2) Lebesconte, Bull. Soc. géol. de France, 21 nov. 1881.

(3) De Tromelin et Lebesconte. Bull. Soc. géol. de France, 3* série, IV, 583.

(4) Lebesconte, loc. cit.

colorations vertes et pourprées s'accordent bien, d'ailleurs, avec celles du Pays de Galles.

Armorlqve oeeideatale. — Dans l'Armorique occidentale, la base du cambrien est constituée, selon M. Ch. Barrois (1), par les Phyllades verts de Douarnenez, schistes d'un vert noirâtre, talqueux, satinés, avec des bancs de quartzite et nombreux filons de quartz gras. Ces phyllades se trouvent au sud des Montagnes Noires, où ils fournissent des ardoises grossières : on les observe également à Morlaix; ils équivalent aux schistes de Rennes et sont parfois m&clifères; d'autres fois, ce sont des schistes argileux proprement dits, à grains de quarto noyés dans une pâte de mica blanc (2).

L'assise des phyllades est surmontée par celle des Poudingue* et schùtct rouges. Ces roches, d'une couleur lie de vin très prononcée, s'observent au cap de la Chèvre, où elles sont en stratification concordante avec les phyllades sousjacents. Leur épaisseur est de 100 à 120 mètres et elles alternent avec des schistes verts. M. Barrois (3) a remarqué l'analogie de ces schistes rouges avec le système salmien des Ârdennes ; comme ce dernier, ils contiennent des bancs de coticule avec petits cristaux de rutile. Le même observateur y signale des débris d'Olenus et des lamellibranches.

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Kig. 174. — Coupe de Questembert à Malestroit (d'après M. de Lacvivier). — 1, granité; % micaschiste; 3, schistes mâcliféres et phyllades; 4, schistes rouges et verts avec bancs de quartzites ; 5, poudingue rouge ; 6, quartzite ; 7, schistes siluriens à Calymènes.

La succession paraît être la même dans le Morbihan, où l'on peut relever (4) la coupe suivante (fig. 174) : contre le granité s'appuient des phyllades satinés bleus et des schistes mâcliféres, où les cristaux de chiastolithe atteignent jusqu'à 0m,008 de côté. Puis viennent des schistes rouges lie de vin, verts, jaunes, avec quartzites et filons de quartz, interrompus par un massif granitique. Ces schistes paraissent s'appuyer, en vertu du renversement général de la stratification, sur une couche de poudingue rouge après laquelle vient un quartzite dur qui sépare la série cambrienne des schistes siluriens à calymènes.

Région normande. Maine. — Dans le Gotentin, le système cambrien comporte, à la base, un phyllade dur, satiné, d'un gris d'ardoise bleuâtre, traversé

(1) Ch. Barrois, Ann. de la Soc. geol. du Xord, IV, p. 38.

(2) Ch. Barrois. Ann. de la Soc. géol. du Nord, VIJI. (5) Communication directe de M. Barrois à l'auteur.

(4) De Lacvivier, Bull, de la Soc. géol. de France, 3* série, ÏX, p. 505»

par de fines veines de quartz et alternant avec des grauwackes dont le grain est parfois discernable. Cette roche, dite phyllade de Saint-Là, se montre presque partout en couches verticales, avec un alignement général de Test à l'ouest et sa surface est altérée et argileuse sur plusieurs décimètres. Au voisinage des massifs granitiques, elle se charge de noyaux noirâtres qui deviennent des prismesde mâcle ou chiastolithe, pendant que la grauwacke se transforme en une roche à paillettes alignées de mica, à laquelle on a donné le nom de leptynolite.

Les schistes verts dits talcites chloriteux à séricite de la rade de Cherbourg pourraient n'être qu'une modification locale du phyllade cambrien.

Les poudingues pourprés sont très développés dans le Calvados et le Cotentin, où ils contiennent, notamment près de Granville et à Clécy, de gros noyaux de quartz laiteux blanc et de lydienne noire. Ces poudingues alternent avec des schistes très finement rubanés, à zones rouges et vertes entremêlées, dont on observe un bon type aux abords de la station de Villedieu-les-Poêles. A la partie supérieure, les schistes rouges et verts renferment des lits de grès grossier, à cailloux de quartz et de lydienne, qui passent insensiblement au grès armoricain, base du silurien. Ainsi, dans le Cotentin, les schistes et poudingues pourprés, discordants en quelques points avec les phyllades de Saint-Lô (notamment à la butte de Clécy), ne représenteraient que la partie supérieure du cambrien.

Plusieurs couches calcaires assez épaisses sont intercalées dans les schistes rouges de Normandie, notamment à Laize et à Vieux. On en trouve aussi dans les phyllades. Tantôt ces calcaires sont gris; tantôt, comme à Laize, ils sont tachés de rouge et marmoréens.

Dans la Sarthe, le cambrien débute par une énorme série de phyllades et de grauwackes avec filons de quartz, dont une couche est exploitée pour ardoises près de Parennes. Au-dessus de ces phyllades, dépourvus de fossiles, vient un système de schistes avec poudingues à galets de quartz et de grauwacke, supportant des schistes avec amandes ou bancs de calcaire plus ou moins magnésien. M. Guillier (1) y a signalé des lingules, Lingula emmena, L. Criei. D'après le même auteur, aux environs de Sillé- le -Guillaume, les schistes supérieurs se relient intimement au grès armoricain qui les surmonte et à la base duquel de nombreuses couches minces de schiste lie de vin alternent avec des bancs de quartzite à Lingules et à Tigillites.

Plateau central. Pyrénéen. — Le système cambrien existe certainement en plusieurs points de la bordure du Plateau central ; mais ses affleurements y sont 1res limités et n'ont été nulle part l'objet d'une définition bien précise. Il est vraisemblable que c'est à cet étage qu'appartiennent les schistes ardoisiers de Travassac et d'Alassac, près de Brive. De même, à Saint-Léon (Allier), les schistes à séricite supportent des poudingues, des quartzites et des schistes satinés (2) où il est permis de voir l'équivalent du cambrien. M. Gruner est également

(1) Bull. soc. géol. de France, 3e série, IX, p. 374.

(2) Michel-Lévy, Bull, de la Soc. géol. de France, 3* série, IX, p. 182.

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Cet étage, dont la puissance varie entre 300 et 400 mètres, est constitué par des schistes argileux, contenant un peu de silice et d'oxyde de fer, nuancés de vert et de brun et possédant une fissilitè marquée, indépendante de la stratification. Les fossiles y sont presque toujours recouverts d'un enduit ferrugineux jaune ou brun. Discordant relativement aux couches qui le supportent, l'étage C l'est également par rapport au silurien, avec lequel il n'a pas une espèce commune. Du reste, les affleurements de l'étage forment, dans le bassin de Prague, deux bandes distinctes, l'une au nord, celle de Skrey, l'autre au sud, celle de Ginetz, et tandis que 8 espèces de trilobites sont communes aux deux gisements» il en est 27 qui sont spéciales à l'un ou à l'autre.

La faune de l'étage C, pour laquelle H. Barrande a créé le nom de faune primordiale (1), est caractérisée surtout par les paradoxides. On y remarque : Paradoxides spinosus, P. Bohemicus, Conocephalites Sultzeri, C. striatus, Ellipsocephalus Hoffi, Sao hirsuta, Hydrocephalus, Agnostus integer, A. rex, A. nudus; et, en outre, 1 ptéropode, 1 Orthis et 3 Cystidés.

D'après cela, l'étage C de Bohême ne correspond qu'à la partie moyenne du système cambrien, c'est-à-dire à l'assise ménévienne, tandis que la grauwacke de Przibrara serait l'équivalent de l'étage ardennais. 11 manquerait donc, dans ce pays, la partie supérieure du scandinavien, c'est-à-dire les schistes à Olenus. L'assise paradoxidienne elle-même n'y serait pas complète et son terme inférieur ferait défaut.

Aipen. Eftpagne. — Les dislocations dont les couches sont affectées dans le massif des Alpes suisses et tyroliennes, et le métamorphisme qui en a souvent été la suite, obligent à une certaine réserve dans la détermination de l'âge des roches schisteuses superposées au gneiss. Il semble néanmoins résulter des travaux les plus récents qu'on peut considérer comme appartenant au cambrien la plupart des assises composant ce que H. Théobald (2) a appelé les schistes de Casanna. Ce sont des schistes tantôt complètement, tantôt à demi cristallins, qui passent en bas aux gneiss et micaschistes, tandis que dans le haut ils se relient à des schistes rouges et verts dits verrucano. M. Gûmbel (3) a constaté l'intime liaison des schistes de Casanna avec les phyllades luisants des Grisons et de la vallée de l'inn, dont l'attribution au cambrien ne lui parait pas douteuse.

En Espagne, dans la province de Séville, la série des micaschistes et des talcites est recouverte par des phyllades 'luisants, parfois mâclifères, que surmontent de puissantes assises de conglomérats. Au-dessus viennent des schistes argileux, mélangés de calcaire et de grès, où l'on a rencontré le genre Archœocyathus (4), qui semble permettre l'assimilation de cette dernière série à l'étage scandinavien.

Le cambrien de la province de Ciudad Real comprend des schistes micacés et

(1) Système silurien du centre de la Bohême.

(2) Matériaux pour la carte géol. suisse. Les Grisons, 1803, p. 45.

(3) Xcues Jahrbuch, 1878, p. 383.

(4) Macpherson, io neues Jahrbuch, 1879, p. 930.

De LippAREirr, traité dk ofoLOGti. 43

satinés, souvent mâclifères ou ottrélitifères et des phyllades alternant avec des grauwackes (1) et des schistes argileux. C'est dans cette partie supérieure qu'ont été trouvés des trilobites appartenant au genre Ellipsocephalus, caractéristique de la faune primordiale.

La faune primordiale se retrouve dans les Asturies, à la Vega, dans des schistes que recouvre le grès à bilobites et qui se prolongent jusqu'en Galice. Leurs caractères lithologiques sont ceux des schistes de Douarnenez en Bretagne. Us contiennent les genres Paradoxides,C<mocephalite8, Trochocystites, Lingula (2). Cette assise, épaisse de 50 à 100m, contient de 20 à 60m de calcaire et un lit de minerai de fer.

Au-dessous se placent, correspondant à l'étage ardennais, les schistes de Rivades, série puissante de 3000m, de schistes et de quartzites verts, reposant sur des schistes verts avec phyllades bleus (3).

Amérique du Nord. — La période primordiale ou cambrienne a été divisée par les géologues américains en deux époques, la plus ancienne, dite Acadienne et la plus récente ou de Potsdam.

L L'étage acadien est représenté à Saint-John (nouveau Brunswick) par des 'schistes gris et noirs, avec quelques grès. Sa puissance est d'environ 600*. Les couches offrent, par les ripple-marks et les traces d'annélides, un caractère littoral accentué. Leur faune comprend des Paradoxides (P. Harlani, P. Benne tti), avec les genres Conocoryphe, Agnostus, Lingulella, Discina, Obolella, Scolitkus, Arenicolites, Eophyton. Cet ensemble paraît donc l'équivalent à la fois de L'étage ardennais et de la zone paradoxidienne du scandinavien. Oldhamia radiata a été rencontré dans le Wisconsin, associé à Scolithus linearis (4) et, dans l'ile de Terre-Neuve, les couches acadiennes fossilifères reposent sur plus de 1000m de grès et de schistes argileux où M. Billings a trouvé un Arenicolites.

U. Vétage de Potsdam est principalement constitué par un grès, le grès de Potsdam, contenant, surtout à la base, quelques couches de conglomérats. Ce grès, généralement dur et souvent employé pour la construction, peut être gris, jaunâtre, brun ou rouge. La stratification y est très nette et parfois le grès est en fines plaquettes. Les traces de clapotement des vagues et les trous de vers arénicoles y abondent. En quelques points du Canada, on y observe des empreintes dites Protichnites et considérées comme des traces de vers ou de crustacés, peut-être de trilobites. Sur la côte de Labrador, les couches du même âge sont des schistes, des grès et des calcaires de 1700m d'épaisseur.

La faune de Potsdam comprend de nombreux trilobites des genres Conocorwhe, Dicellocephalus, Agnostus, Ellipsocephalus (Olenellus), Peltura, Illœnurus; on y trouve en outre les Leperditia Trojensis, Lingidella prima, £. antiqua, Obolelia nanaf Theca gregaria, deux espèces d'Orthoceras, un protozoaire, Archœo-

(1) De Cortazar, Boletin de la corn, del Mapa geologico, Madrid, 1881.

(2) Ch. Barrois, Ann. soc. géol. du Nord, IV, p. 299. (Yi Ch. Barrois, communication directe à l'auteur. (4 ) Americ Journal of science, 3# série, XII, p. 226.

cyathus Âtlanticus, un graptolithe, Dendrograptus, le Scolithus linearis, enfin des fucoïdes, Palœophycus. L'ensemble de cette faune correspond bien aux schistes à lingules dans leur entier.

Dans la région des Àpalaches, les chloritoschistes formant le sommet de la série primitive sont recouverts par des schistes et conglomérats dits Ocoee conglomérâtes and slates. Ces schistes paraissent faire défaut dans le Canada, où le grès de Potsdam repose en discordance sur les tranches redressées des gneiss. Dans le Tennessee, la série des Ocoee slates, considérée comme l'équivalent probable de l'étage acadien, a de 2500 à 3000m d'épaisseur et supporte les grès et schistes de Chilhowee, d'une puissance à peine inférieure. Ainsi, dès le début, la région des Apalaches se signale comme le siège d'une sédimentation active, •et ce caractère se maintiendra durant les périodes suivantes jusqu'à la fin de l'ère primaire.

Ajoutons que la plus grande partie du cambrien américain correspond à ce <]u'Emmons avait désigné en 1842 sous le nom de groupe laconique, ainsi qu'aux groupes qualifiés par MM. Rogers de Primai et d'Auroral dans la Pensylvanie et la Virginie.

Territoires de l'Ooest. — Dans le territoire de Wahsatch (1), le système cambrien, qui n'a pas moins de 3500m d'épaisseur, est représenté par des schistes très siliceux, de couleur généralement claire, dépourvus de fossiles. Dans le Nevada, la partie inférieure de ce système étant formée par des quartzites compacts, on observe, au sommet, 1200U1 d'un calcaire siliceux avec calcschistes, qui contient à sa base des fossiles primordiaux (Agnostus, Dicellocephalus, Conocephalites9 Crepicephalus, Obolella) et, à sa partie supérieure, une faune tout à fait analogue à celle de Québec. Ce calcaire, dit de Pogonip, semble donc attester que, dans l'ouest des États-Unis comme sur le littoral atlantique, aucune discordance ne sépare le cambrien du silurien.

La faune primordiale se rencontre encore dans les territoires de l'Utah, du Colorado et du Nouveau Mexique, où elle est représentée par Agnostus, Conocephalites et Olenellus, associés aux Cruziana Linnarssoni et C. rustica (2).

Brésil. — Au Brésil, le système cambrien parait exister sous la forme de grès micacés, avec schistes subordonnés et conglomérats, qu'on observe aux environs du pic d'itakolumy. Les schistes, à toucher onctueux et les grès contiennent souvent du fer oligiste, soit en paillettes hexagonales, soit sous forme de Martite, c'est-à-dire en octaèdres, régulièrement disséminés dans la roche comme les octaèdres de magnétite dans les schistes aimantifères de l'Ardenne. Les grès à oligiste portent le nom d'itabirites. D'après M. Gorceix, ce système contient du diamant, avec rutile, anatase, tourmaline, etc.

(1) U. 5. GeoL Exploration of the 40tk parallel. Sytlematic Gcotogy, by Clarence King, 1878, p. 248. •

(2) Seues Jahrbuch, 1878, p. 444.