Assise de Tineo (.flore houillère supérieure
4. — de Sama, à flore houillère inférieure, avec les schistes à Belleropkon de Santo-Firme
comme équivalent marin.
3. — de Lcila, contenant la flore du Culm; équivalent marin : lumachelles à Aulacorhynchus
et calcaii*es à fusulinelles.
2. — des Gafions ou calcaire à Poteriocrinus. i. — du marbre griotte à Goniatites.
L'assise n^ i est celle dont nous avons déjà parlé à propos du dévonien des Pyrénées françaises.
Dans la province de Giudad-Real, à Puertollano, il existe un bassin houiller, déposé en couches très peu inclinées dans une dépression du système siluiûen. Les végétaux de ce bassin, Calamités Suckowi, Walchia piniformis, Pecopteris denlata^ Sphenophyllum fimbriatum, indiquent la partie tout à fait supérieure de l'étage houiller (6).
(1) De Mœller. Neues Jahrb., 1879, p. 225.
[%) Tietze, Verhandlungen der k. h, gcol. Beichêanstalt, 1872, p. 142.
(3) Stache, Verhandlungen der k, k. geoL Reicfuanstalt, p. 283, 1876, 19 déc.
(4) stache in Neueê Jahrb,, 1875, p. 99.
(5) Communication directe de l'auteur.
(6) De Reydellet, Bull, de la Soc. géol. de France, 3* série, UI, p. 160.
TTPE8 ÉTRAMOER8 DIVERS DO 8T8TÈHE
AfrMpM, Asie, OeéaiUe. — Le système permo-carbonifère paraît exister en Nubie, sous la forme de grès rouges avec Dadoxylon œgyptiacum. G*est au même étage que se rapportent sans doute les grès rouges de Pétra en Palestine et ceux du Sinaî, où Ton trouve Lepidodendron Mosaïcum et des Sigillaires, en même temps qu*un calcaire, intercalé dans ces grès, a fourni Orthis Michelini (i). Une sigillaire a été trouvée par Overweg dans TÂmsak, au centre du Sahara.
Il convient de remarquer qu*on a souvent confondu, sous le nom de grès de Nubie^ un ensemble très complexe de grès rouges dont quelques-uns sont jurassiques et d'autres crétacés.
C*est au permien qu*on rapporte la partie inférieure des grès dits de Karoo. dans la colonie du Cap, remarquables par les reptiles thériodontes dont ils renferment les ossements. Ces grès, mélangés d'argiles schisteuses et contenant, à leur partie supérieure, quelques couches de houille exploitable (2), ont plus de 1500 mètres d'épaisseur. On y a trouvé les genres PcUœoniscus, Amblypterus^ Estheriaf avec de nombreux reptiles, dinosauriens, thériodontes, anomodontes et labyrinthodontes, qui laissent supposer que le trias trouve également, avec le permien, sa représentation dans les grès de Karoo.
Dans rinde, à Jali, près de Shabpoor, on a trouvé Productm longispinus eiAthyris subtUita associés avec des formes permiennes, comme Strophalosia Morrisi (3).
Le système carbonifère existe en Chine, où Ton recueille des Productm, Des calcaires à fusulines s'observent au Japon et surtout à Padang, dans File de Sumatra (4), où Ton rencontre Fusidina princeps avec Productus semireticulatusy Phillipsia^ etc. Les mêmes formes globuleuses de fusulines ont été observées dans un calcaire siliceux grisâtre de Tîle de Bornéo (5).
Amérique da Norri. — Le système permo-carbonifère des États-Unis comporte trois grandes divisions : à la base, le subcarbonifère, équivalent de Tétage an- Ihracifère d'Europe ; au milieu, le terrain houiller productif (coal measures) et, au sommet, l'étage permien. Les conditions dans lesquelles se présente cet ensemble sont du reste très différentes suivant les régions où on l'observe. On peut distinguer (6^ :
1*> Le bassin de la Nouvelle-Ecosse et du Nouveau-Brunswick.
2® Le bassin des Apalaches, longeant le pied occidental de la chaîne et s'étendant surtout en Pensylvanie, dans la Virginie, le Tennessee et TAlabama.
(1) Tate, Quart. Joum, ofthegeol. Soc. of London, XXVII, p. 404. — Pomel. Bull. Soc. géol. de France, 3* série, IV, p. 524.
(2) R. Jones, GeoL ouoc., IV, n^ 8.
(3) Waagen, Geol. Magazine, X, p. 30.
(4) Verbeek, Neues Jahrbuch, 1870. p. 415. — Brady, Geol Magazine, 1875, p. 557.
(5) Stache, Geol. Magazine, 1877, p. 166.
(6) Dana, Manual ofGeology, 1875, p. 291.
5<» Le grand bassin intérieur de la vallée du Mississipi, dans Tlllinois, Tlndiana et le Kentucky, avec un prolongement occidental qui occupe une surface considérable dans le Missouri, Tlowa, TArkansas, le Texas et le Nebraska.
Il est très intéressant de suivre les transformations qu'éprouve la constitution du système lorsque, partant du premier de ces trois bassins, on se dirige constanunent vers Touest, c'est-à-dire vers le massif des Montagnes-Rocheuses.
Bassin de la Nouvelle-Ecosse. — La série< houillère et anthracifère de k Nouvelle-Ecosse et du Nouveau Brunswick coipprend (4) :
!5. Étage houiller supérieur (1000*"), grès et schbtee souvent rouges. 4. Étage houiller moyen (1200*) ou coat meaturet^ sans calcaire. 3. Grès et schistes souvent rouges {MilUtahe gril), de 1500 à 1800», avec co&glomérats à Dadoxylon Acadianum, i2. Calcaire de Windsor, à Productus Cora^ P. êemireticulatuij Athyris whtilStm et couches de gypse.
1. Série de Horton. Grès rouges, conglomérats, argiles rouges et vertus, avec Cyelopteris acadtca, Upidodendron corrugatum^ Stigmaria ficoides, etc ; quelques minces couches de houille; paissons et entomostracés.
La composition générale de cette série est très analogue à celle du système carbonifère de l'Europe septentrionale et certaines espèces franchement européennes, telles que Spirifer glaber et Productus Martini, contribuent encore â relier le bassin de la Nouvelle-Ecosse avec celui de l'Angleterre plutôt qu'avec les bassins houillers des États-Unis.
Le permien de la même région offre aussi un faciès européen. Ainsi, d'après M. Dawson (2), dans la Nouvelle-Ecosse et l'Ile du Prince-Edouard, le terrain houiller supérieur prend, vers le haut, une teinte de plus en plus rouge et se termine par un vrai grès rouge, concordant avec le trias. Ce grès contient Cabtmiles gigas, C Suckowiy Walchia gracilis, W, robustUy Pecopteris arborescent, Cordaites simplex.
Contre ce grès s'appuient des calcaires dolomitiques dans lesquels on a trouvé des fossiles du zechstein supérieur, Schizodus Schlotheimi, Aucetta Hammanni^ etc.
Bassin des ApalaAes. — En Pensylvanie, le subcarbonifère est presque exclusivement arénacé. On y distingue un groupe inférieur, puissant de 600*, de conglomérats et de grès ; c'est la série Vespertine de Rogers. Dans l'État de New-York, les grès abondent en traces de vagues et en stratifications obliques, indices d'ime formation littorale. On y trouve des végétaux d'affinités dévoniennes, tels que Cyclopteris obtusa.
Le groupe supérieur, dont la puissance peut s'élever à 900™, est formé de schistes argileux rougeâtres, avec des grès et quelques couches minces de calcaire impur. Les schistes ont conservé l'empreinte des vagues et celle des gouttes de pluie. C'est dans cette assise (série Umbrale de Rogers) qu'ont été observées les premières traces de reptiles labyrinthodontes.
Dans l'Étal d'Ohio, le subcarbonifère est réprésenté par le grès de Waverly, qui
(1) Dawson, Geol. Survey of Canada, Montréal, 1873.
(2) Neues Jahrbuck fur minéralogie, 1872, p. 439 ; 1874, p. 979.
776 GROOPE PRIMAIRE.
paraît fprmer une yéritable assise de passage entre le carbonifère et le dévonien; car, d'après M. Hicks (1), on devrait y distinguer les schistes d'Erié, dont la faune est celle de Chemung, c'est-à-dire dévonienne, et la série de Bedford, ClevelaDd et Cuyahoga, nettement carbonifère par ses fossiles.
Quant à l'étage houiller proprement dit, on y remarque sept couches calcaires intercalées, dont deux avec fossiles marins. Les couches de houille de la partie inférieure abondent en Lepidodendron et Sigillaria^ tandis que, dans celles du haut, il y a surtout des fougères, sans aucun Lepidodendron» C'est parmi ces dernières que doit être rangée la célèbre couche de Pittsburg, qui s'étend, avec une régularité remarquable et une puissance toujours comprise entre 1 et Smètres, sur un territoire qui n'a pas moins de 365 kilomètres sur 160. L'afiQeurement de la couche suit pendant très longtemps le cours de la rivière Honongahela, d*où résultent pour l'exploitation des facilités particulières.
MH. White et Fontaine ont prouvé (2) l'existence, dans la région des Âpalaches, d'un étage permien qui commence à une centaine de mètres au-dessus de la couche de Pittsburg et qui, jusqu'alors, avait été considéré conune du terrain houiller stérile {upper barren coal measures). Cet étage, qui a subi de grandes dénudations et qui n'a plus gardé que 200"> de puissance, débute par un conglomérat et finit par une assise épaisse de marnes rouges: plusieurs petites veines de houille y sont intercalées, ainsi que des bancs calcaires assez puissants. Aucune ligne de démarcation ne sépare cet ensemble de l'étage houiller, avec lequel il n'a cependant pas de mollusques commims. Les plantes fossiles y sont au nombre de 107 espèces, dont 16 sont connues dans le permien d'Europe, comme Callipteris conferta et Alethopteris gigas. Le genre Pecopteris est représenté par de très nombreuses espèces et il y a aussi beaucoup de Sphenophyllum et d'innu/an'a. Les Walchia font défaut : en revanche, on trouve des Baiera et Tœniapteris.
Bassin d« riiiinois. — Le subcarbonifère de l'Illinois, puissant de 400 à 500*, comprend 5 étages :
5. Calcaire de Chester, avec Archimedeê, PentatremeUites, Poteriocrinus et beaucoup d'autres cri-
noïdes ; grès à Stigmaria, Knorria, Lepidodendron, Épaisseur atteignaut 200*. i. Calcaire de Saint-Louis (quelquefois 80"), avec Mehniles^ Lithostrotionj Productus, 3. Calcaire de Keokuk, avec Archimedea reversa et nombreux ZaphrerUis, 2. Calcaire de Burlington, presque exclusivement composé de crinoîdes (7 à 60"*). i . Groupe de Rinderhook, avec nombreux Productus semireticulatus.
Cet ensemble a fourni à M. M. Newberry et Worthen près de cent espèces de poissons, dont 52 squales. Son caractère principal consiste, on le voit, dans la substitution des calcaires, avec la faune marine habituelle de l'étage anthracifère, aux sédiments arénacés et littoraux de la région des Apalaches. Un fossile spécial au subcarbonifère américain est le curieux bryozoaire, enroulé en hélice, connu sous le nom d*Archimede8.
(i) Americ. Journal, 3« série, XYI, p. 216.
(2) Lesley, Congrès international de Géologie, session de Paris, 1878.
SYSTEME P£RltO-aRB(»«IFÈRE. TYPES DIVERS. 777
L*étage houiller de rillinois, dont la puissance dépasse iOO'^, se divise, d*après M. Worlhen, en deux sous-étages, que sépare le calcaire de Shoalcreek et de Carlinville, avec Productus longispinuSy Spirifer cameratus^ Athyris tubtUUa.
Ce qui caractérise chacun des deux sous-étages, c'est la fréquente intercalation de grès ou de calcaires marins fossilifères au milieu des schistes houillers. Ces intercalations sont au nombre de 13 dans le sous-étage supérieur et de 9 dans le sous-étage inférieur. Tandis que la faune marine de ces calcaires ne subit presque pas de variations depuis la base jusqu'au sommet de la série, la flore des couches houillères varie depuis celle de la zone des sigillaires jusqu'à celle de la zone des fougères.
Les caleaires marins renferment un certain nombre d'espèces anthracifères, telles que Productm puiictatus, P. Cora^ P. semireticulatus, Spirifer lineatus. En outre, ils possèdent en propre quelques espèces qui ne descendent pas plus bas, comme Spirifer cameratus^ Productus Nebrascensis^ Athyris subtilita. C'est d'ailleurs à ce niveau que se rencontrent les foraminifères du genre Fusulina^ inconnus dans le subcarbonifère.
a«Btagn«»-Rocheiases. — Le calcaire, intercalé seulement en couches minces dans les coal measures de la Pensylvanie, de la Virginie et du Tennessee, plus épais au même niveau dans l'Indiana, Tlilinois et le Kentucky, fmit par occuper presque toute la hauteur de l'étage houiller dans le Missouri et le Nebraska, où, en revanche, les couches de houille sont rares et peu puissantes. Au milieu des couches de ce calcaire abondent les fusulines (Fusulina cylindrica^ F. gracilis^ F. robiiêta), c'est-à-dire que, en Amérique comme en Europe, le calcaire à fusulines apparaît comme le faciès marin normal de l'étage houiller.
Dans la région des Montagnes-Rocheuses , il devient presque impossible de séparer les calcaires houillei^ de ceux du subcarbonifère ; il n'est d'ailleurs pas plus facile de fixer leur limite relativement aux calcaires permiens ; aussi peuton dire que c'est dans ces contrées que l'unité du système permo-carbonifère s'affirme de la manière le plus manifeste.
L'étage houiller proprement dit est représenté, dans le Grand Bassin du Colorado, par des calcaires contenant, comme ceux de l'Illinois, Athyris stibtilita et Spirifer cameratus.
Le permien, dans la région des Montagnes-Rocheuses, renferme une faune marine où l'on compte 75 Vo d'espèces de l'étage inférieur. On y observe des calcaires, des grès rouges ou verdâtres, des conglomérats, des marnes, des schistes et du gypse. Les calcaires sont impurs et ordinairement magnésiens. L'épaisseur de l'étage est de 250 mètres.
Au Nebraska, on distingue, sur 60 à 70 mètres de puissance totale, un étage inférieur avec brachiopodes carbonifères et fossiles du zechstein, équivalent marin du grès rouge et un étage supérieur avec Cythere^ Cyclas, Avicida speluncaria, Productus Cancrini.
Brésil. — La preuve que les calcaires du bassin occidental du Mississipi re-
présentent bien le faciès marin normal de Tétage houiller nous est fournie par Texistence de cette môme formation en d'autres points de rAmérique, notamment au Brésil (1). On y rencontre, à Uxituba et à Itajuba, des calcaires, des schistes et des grés, renfermant Phillipsia, Athyris %uhtilita^ Spirifer cameratus^ Productus semiretiadatus^ c'est-à-dire offrant les plus grandes analogies avec le carbonifère du Missouri et, comme lui, liés par la faune à Tétage permien.
BéflpioBs arctiques. — A Tlle-des-Ours, par 75 degrés environ de Lat. N., on observe, à la base du système permo-carbonifère, dans une série de grès et d'argiles, épaisse d'une vingtaine de mètres, une flore où M. Heer a reconnu (2) Bomia radiata^ Cardlopteris frondosa, Lepidodendron YéUheimiantim, Sphenopteris Schimperi. Cette flore constitue Tétage ursien {UrsaStufé) de M. Heer, qui forme, connue nous l'avons dit, une sorte de zone de passage entre le dévonien et Tétage anthracifère. Ainsi les conditions de la végétation paraissent avoir été, au début de la période carbonifère, les mômes auprès du pôle que dans les régions de basses latitudes.
Au Spitzberg et notamment sur les bords du Bell-Sound et de THom-Sound, la formation permo-carbonifère est remarquablement développée (3). L'étage inférieur consiste en grès et schistes avec flore anthracifère (étage ursien de M. Heer), que surmonte un calcaire impur, dolomitique, à Cyathophyllum et EtumiphaluSj supportant lui-môme un calcaire riche en Spirifer ou, d'autres fois, une assise de gypse ou d'anhydrite, enfm un calcaire à silex noirs, avec de nombreux Producttis, Les fossiles de ces couches présentent un très remarquable mélange de formes carbonifères et de formes permiennes. Les principales espèces rencontrées sont Productus horridus, P. UmgispinuSy P. Cancrini, P. semireticH» IcUus, Spirifer lineatus, S. cameratus, Strophalosia lamellosa, Rhynchonella pieurodon. L'association des formes est assez intime pour que P. longispinus et P. Cancrini se rencontrent ensemble dans le môme fragment de roche (4). Il y a, en outre, absence complète du genre Orthis.
Près de la baie de la Recherche, on observe des grès et des schistes où M. Heer a reconnu les genres Cordaitesy Lepidodendron , Spheiwphyllum^ Asterophylliteê et qui représenteraient la partie supérieure de l'étage houiller. L'ensemble des assises permo-carbonifères du Spitzberg parait avoir de 500 à 600 mètres (5)*
Le calcaire carbonifère existe dans les contrées les plus septentrionales que l'homme ait encore atteintes, notamment à l'extrémité nord de la terre de Grinnel, par S^W Lat. Les fossiles de ce gisement, recueillis lors de l'expédition de l'amiral Nares, sont ceux du carbonifère du Spitzberg et des îles Parry (6).
(i) Hartt, Neuei Jahrbuch, 1871. p. 63. — Derby, Neue$ Jahrbuch, 1878, p. 663.
(2) Heer, Quart. Journ. geol. Soc. ofLondon, XXVIII. p. 161. — Nordenskjoeld, Geol. Magaume, 1876, pp. 16, 63.
(3) Nordenskjoeld, Geol. Magazine, 1876, pp. 16, 63. — Toula et von Drasche, Neuet Jahrbuch, 1875, p. 225.
(4) Von MarshaU, Verhandl. der k. k. Akad. d. Wnsenschafien, Vienne, LXX, p. 133.
(5) Nordenskjoeld, loc. cit.
(6) Feildcn et de Rance, Geol. Soc. ofLondon, avinl 1878.
SYSTÈME PERHO^ARBOl/ffÈRE.
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Calcaires permiens du Nebraska.
Calcaires nermocarbonil^res du
Calcaires à fosu- Unes.
Bassins houillers de rillinois cl de Pensyivanie.
Calcaire carboni- Mre de Mllinois.
firés et schistes subcarboniféres des Apalaches.
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Dassin de Saint- Etienne, etc.
Dassin de Rivede-Gier.
Bassin du Var.
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