CHAPITRE IV

SYSTÈME PERMO-CARBONIFÈRE

§1 GÉHÉRALITÉt IUB LA PÉRIODE PERHO-CaRBOHIFfcRC

Caractères généra» et divisions de la période. — Nous avons VU la végétation terrestre s'essayer, en quelque sorte, pendant la période dévonienne et les vertébrés, ces futurs possesseurs de la terre ferme, ne s'y montrer encore que sous la forme de poissons, analogues par leur organisation à ceux qui, de nos jours, fréquentent certains estuaires des régions chaudes. Mais les continents sont trop peu étendus et trop mal assis ; l'atmosphère, de son côté, est trop chargée de principes irrespirables pour que la vie organique puisse se déployer en abondance ailleurs que dans les océans.

La période qui va s'ouvrir inaugure un nouvel état de choses. Entre les terres définitivement émergées et les rivages que le flot marin vient battre s'étendent de vastes lagunes, sur les rives desquelles, grâce à l'influence d'un climat favorable, une flore luxuriante ne tarde pas à s'installer. Périodiquement enfouis sous des alluvions fluviales ou marines, les débris de cette végétation gardent avec eux la plus grande partie du carbone qu'ils ont pris à l'air ambiant. L'atmosphère est ainsi purifiée et tandis que les reptiles amphibies commencent à se montrer, quelques insectes apparaissent, témoignant du changement qui a dû s'accomplir dans le milieu gazeux. A la fin de la période, les vertébrés terrestres sont déjà nombreux, représentés par des types divers, où l'on retrouve les analogues de nos salamandres. Le domaine continental est fixé; l'atmosphère est devenue respirable ; c'est la fin de l'ère primaire et l'ouverture d'un nouveau règne, celui des reptiles, qui vont dominer pendant les temps secondaires.

La période qui a vu s'accomplir cette importante transformation a laissé ses traces dans ce qu'on appelle les dépôts carbonifères et les dépôts permiens. Les premiers doivent leur nom à la prédominance de la houille, les seconds au .développement superficiel qu'ils atteignent dans le gouvernement de Perm,en Russie. 11 est aujourd'hui reconnu que l'époque permienne n'est, au point de vue physique et organique, que le prolongement de l'époque carbonifère, qui d'ailleurs la dépasse beaucoup en importance. Aussi nous conformerons-nous à une manière de voir qui tend à prévaloir parmi les géologues en faisant de ces deux époques une même période, dont les dépôts constitueront pour nous le système permo-carbon if ère.

PÉRIODE PERMO-CARBONIFÈRE. 731

Ce système est susceptible d'une triple division. A la base est un étage où dominent les formations marines et dont les représentants terrestres contiennent assez souvent des couches de houille anthraciteuse. Nous rappellerons étage anihracifère. Au dessus viendra l'étage houiller proprement dit, caractérisé par la prédominance du combustible minéral; enfin avec l'étage supérieur ou permien, parfois aussi appelé pénéen (1) à cause de la pauvreté relative de sa faune, nous verrons les conditions des grandes lagunes houillères faire place peu à peu à une délimitation plus nette entre le domaine de la terre ferme et celui des océans.

Faune de la période. — Les reptiles font, dans l'étage anthracifère d'Amérique, leur première apparition, sous la forme de traces de pas, laissées par un amphibie, Saurojms primœvus, sur la surface d'un schiste. D'autres amphibies, caractérisés, comme le précédent, par leur peau écailleuse et par la structure de leurs dents, qui leur a fait donner le nom de Labyrinthodontes (Raniceps, Amphibamus, Dendrerpeton, H y 1er peton, Hylonomus), apparaissent dans l'étage houiller. Leur débris se rencontrent souvent, comme en Nouvelle-Ecosse, dans des troncs de sigillaires, en compagnie d'insectes et de gastropodes terrestres, tels que Pupa venusta (2). Dans le permien se développent, avec des dinobatraciens, également labyrinthodontes, Actinodon, Archegosaums, de nombreux salamandroïdes, tels que Protriton.

Les véritables reptiles ont commencé à se montrer dans les couches houillères qui, en Amérique, ont fourni un saurien nageur, Eosaurus, pourvu de vertèbres biconcaves, comme celles des poissons. Mais c'est surtout avec l'époque permienne que s'épanouissent les lacertiens, sous la forme des Aphelosaurus et Proterosaurus, avec des types mixtes, à la fois lacertiens et dinobatraciens, Euchyrosaurtts, Stereorachis. Ce dernier est remarquable par la complète ossification de ses vertèbres, qui en fait un type relativement très élevé (3), contrastant avec les caractères inférieurs des reptiles qui lui font cortège dans l'Autunois.

A la catégorie des types mixtes appartiennent encore les curieux The'riodontes, reconnus par M. Owen dans le permien de l'Afrique australe et de la Russie, reptiles carnivores dont l'humérus offre une perforation qui passait autrefois pour caractéristique des mammifères. Les représentants de cet ordre sont les Cynodrakon, Brithopus, Orthopus, etc. Des animaux analogues ont été signalés dans le permien d'Amérique par M. Gope.

Les poissons permo- carbonifères sont des sélaciens ou des ganoïdes, Carcha-

(1) Nom créé par d'Omalius d'Halloy. MM. Geinitz et Marcou ont cherché à faire prévaloir pour cet étage le nom de Dyas, destiné à rappeler sa division habituelle en deux assises, l'une d'eau douce, l'autre marine. Mais il nous semble qu'il serait fâcheux d'attirmer, par le choix d'une telle désignation, une dualité qui n'est réalisée qu'en Europe, tandis que le mot de permien ne préjuge rien quant à la composition de l'étaee.

(2) Dawson, American Journal, XII, 1876.

(3) Gaudry, Bull. Soc. géol. de France, 3# série, IX, p. 17.

73i GROUPE PRIMAIRE.

ropsù, Orodiu, Cochliodia, Ctenacantkut, Leptacanthm, Palœonueut (fig. 253), Amblypteru», Platysomtu, etc". ; ces trois derniers, caractéristiques du permieu.

Fig. Î53.

Kig. Î53. Paltmniicia Frritiltbtii, Ag., des schistes ci Fig. «54. Phillipiia gemmaiifera. Chili, ap. (abdomen), d

Les insectes, névroptères et orthoptères, ont laisse des traces nettes dans les dépots carbonifères. Les genres représentés, Blattina, Miamia, Dictyoneura, appartiennent à des types dont les congénères actuels affectionnent les lieux humides et obscurs. Les crustacés sont nombreux et se répartissent entre plusieurs familles, décapodes macroures, myriapodes, amphipodes, scorpions, etc. On doit citer surtout les genres AcanthoteUon, NectoteUon, Anthrapalœmon, Limultu, Eoscorpius, Gamptonyx, etc.

Quant aux Irilobites, ce groupe autrefois si florissant fait dans l'étage carbonifère une dernière apparition avec les Philiiptia (fig. 254). Les annelés offrent le genre Spirorbi» et les ostracodet sont assez nombreux.

La faune malacologique de la période présente une assez grande uniformité ; elle est celle qui convient à une époque de calme relatif, où les sédiments

Kig. 259. Fig. 26<).

Kig. ÎSâ. Produclui tfHtintieKlatUM, Flem., du calcaire carbonifère. — Kig. 258. Produttui Cura, d'Orb., du calcaire de Visé. — Fig. 237. prnductiu harridui. S™., du lechilein. — Hg. 258. Spirifer gUiber, Mari., du cale, carbon. - Fig. 259. Strojihaloiia Hurnn, Ring, du lecnslein. - Kig. 260. AthgrU {Spirigtra) lamttltm, Ltv. «p., du cale, de Tournai.

détritiques sont peu développés, landis que les organismes calcaires prennent une part prépondérante, parfois presque exclusive, à la formation des dépôts.

PÉRIODE PERÏO-CARBONIPÈRE.

Ce qui domine par-dessus tout dans cette faune, c'est la famille de brachiopodcs désignée sous le nom de Productus (fig. 255 à 357). Avec eux apparaissent encore d'asse* nombreux représentants des genres Orthit, Sptrifer (fig. 258), Atkyrù (fig. 260), Tertbratula, Stropkaloaia {fig. 259), Chonetes, Mynchonella. En Tait de céphalopodes, on rencontre surtout des Goniatites (fig. 261) et quel-

Fig. 213.

Fig. «ï. Brllerophon cottatui. Soir., du calcaire

iSrri, llr.. du culm allemand.

ques espèces des genres Orthoceras et Naatilus; plusieurs types spéciaux de gastropodes abondent, notamment Euomphalus, BelleTophon (fig. 262). Parmi les lamellibranches dominent les genres Potidonia {Posidonomya) (flg. 263), Aviculopecten, Conocardiam, Sckizodtts, ainsi que des organismes d'eau saumâtre, Antkracosia, Atdhracomya, etc.

Les crinoîdes atteignent le maximum de leur développement dans les Cyatho-

Fig. S65. Fig. ÎC8.

1. Actinocrinw. Bail, du calcaire carbonifère. — Fig 1er. du cale, carbonifère. — Hg. Ï66. Fentiltlla ntift tion bataltiftirme, l'hill., du cale, carbonifère. — Fij

«5. Pm/ofreinofiica \Ptntrtmitm) nhala; mi; Schlol., du lectutein. — Fig. Î87. litho- 268. Fuiulina cyiiadnca, Flach. («roseie),

crinue, Aetinocrimu (fig. 264), Poteriocrima, Pmtatrematitet (fig. 265), etc., tandis que les échinides proprement dits se montrent avec les Palœchinu* et Archœoeidaris. Les polypiers, nombreux et alliés par leurs formes à ceux des périodes précédentes, offrent les genres Chaetetes, Fmestella (flg. 266), Lithottrotion (fig. 267), Amplexus, etc. Enfin les foraminifères fournissent, surtout à

la partie supérieure de l'étage carbonifère, d'innombrables individus de Fuautim <fig. 268).

Éléneat» de 1* flore pcrato-earbMirére. — Les vegeta.UK qui composent la flore permo-carbonifère appartiennent à deux grands groupes ; celui des cryptogame» acrogènet et celui des phanérogame* gymnosperme*. On n'y observe ni manocotylédores, ni dicotylédones, angiospermes.

Les subdivisions des deux groupes sont indiquées dans le tableau suivant :

Walchia, Ginkgophylltau, r. i uiiiniiiieai i Cordaites, Sigillarinéa a1

Gnmuiul*. { oSmAa. i polilhu*.

Caladamcnilréei me Allerophytlilet [in part.).

Calamités aTec Aiterophyllites (in part.); Annularia, Spkr

nophyllum.

Uétéroptéridée», Picopiiridfcs herbacée», Péctiptéridée* ttrto-

rescenles, Aiéthoptéridées, Névroptéridée*. Sélayinéei (Lycopodites, I.epidodendron, Uludendron, Lipidephhios).

Cetle classification, en partie nouvelle, est due aux travaux de MM. Grand'Eury (1), Ad. Brongniarl (2) et Renault (3), travaux auxquels la découverte des graines ailicifiées du bassin de Saint-Êtienne a permis d'imprimer, sur certains points, une précision inespérée. On trouve en effet, à Grand-Croix, épars sur les champs, de nombreux nodules qui ne sont autres que le produit de la silicification. opérée sur place, de troncs, de graines cl d'épis fructifies de la période carbonifère. Cetle transformation est due à des êpanchements thermaux, contemporains de la sortie de certaines roches éruptives, venues au jour entre le dépdl des couches de Rive-de-Gier et celui du faisceau inférieur de Saint-Étiennc.

Conifères.

Diploijlée*

(Cycïdéen).

Gnetacée».

iÉquiîétacêcs.

Filicicées (Fougères).

Lycnpodiacées.

élaux silicilîés abondent aussi dans l'étage permien aux environs d'Autun. Le remarquable élut de conserva (ion de ces fossiles a permis d'y recon-

(1) Fier* carbonifère de la Loire in Wmeiret pré 'tentée par divers savants à l'Académie de* science; XXIV.

[)) Comptes rendus, LXXIX, pp. 343, 427, 491.

(3) Court de Botanique fossile. — Voir aussi les importantes recherches de MU. Corda. Geinili. Gijppcrt, Goldenberg, Scuimper, Lesquereux, Dawson, etc.