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CREDNER, CéOLOT.IK.

SILURIEN

Phénomènes volcaniques et formation de filons dans les régions siluriennes. — Des roches éruplives sont dans la plus intime liaison avec les séries de couches siluriennes que nous venons de décrire. Ce sont aussi bien des formations étendues, jouant un rôle important comme membres de séries, que des amas ou des filons ; ceux-ci granités et syénites, sont naturellement postérieurs à la roche sédimentaire qu'ils traversent, celles-là, surtout des diabases, sont synchrones des roches au milieu desquelles elles sont intercalées.

Les diabases sont les roches volcaniques des plus anciennes périodes géologiques et aussi du silurien. En s'élevant des profondeurs, elles se sont épanchées en manteaux étendus sur le fond des mers et elles ont été ensuite recouvertes par les sédiments siluriens plus récents, de sorte qu'elles suivent partout les inégalités du sol, tandis que d'un autre côté, les couches plus récentes formées au-dessus d'elles se plient aux différents accidents de leur surface. Les dépôts de diabase ont subi plus tard tous les bouleversements qvii ont affecté les couches siluriennes comme des parties intégrantes de ce terrain. L'éruption de masses de diabase fluide était, comme les éruptions plus récentes de basaltes et de trachytes, accompagnée de l'émission de cendres, de sables et de lapillis, produits apparemment de la même manière. Les vagues siluriennes s'emparaient de ces éléments meubles, les nivelaient en couches étendues et les mêlaient à leurs propres sédiments et aux débris des habitants de la mer. C'est de cette manière que se sont formés des tufs diabasiques, des roches coquil- 1ères et des brèches diabasiques quelquefois fossilifères, qui passent d'un côté aux vraies grauwackes schisteuses sédimcntaires,d'un autre côté aux diabases grenues, phénomène qui montre bien la contemporanéité de nombreuses éruptions de diabase avec certains dépôts siluriens. Ces diabases jouent,[dans beaucoup de territoires siluriens, comme ceux dullarz, du Voigtland, de Bohême et d'Angleterre, un rôle qui n'est pas sans importance. Les diabases siluriennes du Ilarz sont intercalées en couches de

puissance variable aux roches sédimentaires, surtout aux schistes argileux ; elles suivent tous leurs plis et cassures et, abstraction faite d'expansions locales et de brusques variations de puissance, elles ont une disposition absolument conforme à celles des

Fig. 156. — Coupe au S.-E. d'Allrode, dans le Harz.

a, lits de ()iaba«e; b, schistes argileux siluriens raclamorpliist'S au contact de la diabase (c).

couches sédimentaires (fig. 156).

Ces diabases occupent dans la série des couches siluriennes du Ilarz deux niveaux bien précis; dans le niveau supérieur, elles sont caracléri-

SILURIEN

séespar leur nature nphanitique; dans le niveau inférieur, elles prennent la structure grenue et ont déterminé à leur contact des formations dures, compactes, semblables au ballcflint et au felsit. Le dernier cas s'observe surtout à Ilasselfeld et entre Altrode et Treseburg.

Dans la formation silurienne de Bohème, les diabases se montrent surtout en alternance avec les schistes graptolithiques, à la limite entre le silurien inférieur et le silurien supérieur, do sorte que leur affleurement forme une sorte de ceinture, tout autour du bassin de la formation supérieure essentiellement calcaire.

Les diabases, sous forme de fdons, de lits ou de nappes, sont extrêmement abondantes dans le bassin de Christiania ; elles s'étendent aussi en nappes horizontales sur le silurien inférieur de la Gothie (fig, 154).

Les diabases, et surtout les tufs diabasiques fossilifères, atteignent leur développement le plus important dans la formation silurienne de l'Angle-

Fig. 157. — Coupe des Gelli Hills (Galles). «I, schistes siluriens inférieurs ; b, lit de diabasc et de tuf diabasique ; c, Filons et massifs de diabase.

terre. Une partie des vraies diabases alternent là en grande régularité et forment un tout dont la puissance dépasse 2000 mètres, avec les schistes et grès du silurien inférieur ; l'éruption des autres diabases en filons ou en massifs a eu lieu un peu plus tard.

Les felsilporphijres et les syénites porphyriques se montrent de la même manière que les diabases, par ex., dans le silurien le plus inférieur de Bohème à Skrey, dans celui de Norvège à Christiania, en alter-

jnv

Fig. 158.

nance avec les schistes argileux, ou bien ils le traversent à la manière de liions. Les environs de Christiania sont particulièrement riches en phénomènes de ce genre. Ainsi, les schistes argileux siluriens (étage 4) de la petite presqu'île de Tyveholm sont traversés de trois porphyres d'âge différent: 1), d'un porphyre oligoclasique verdàtre ou gris bleuâtre qui envoie des apophyses dans la roche voisine , 2), d'un porphyre syénitique qui

588 SILIJRIEN.

envoie de nombreuses ramifications dans la roche voisine et forme une nappe à sa partie supérieure; 3), d'un porphyre augitiquc en filons dont les dimensions varient entre la longueur du pouce et celle du pied.

Les roches éruptives intercalées aux grès vraisemblablement siluriens de la rive S. du Lac Supérieur offrent un grand intérêt. Elles se montrent sous la forme d'une série de couches alternantes de diorites, de mélaphyres et de mélaphyres amygdaloïdes, avec des bancs de conglomérats subordonnés, enlre des grès sans fossiles et des conglomérats, de sorte que leur éruption et la formation de la roche voisine ont eu lieu évidemment pendant la même période. Remplissant totalement ou en partie les amygdaloïdes de certaines couches de ces porphyres amygdaloïdes, il faut citer, outre le calcaire spathique, le quarz et les zéolithes, le cuivr natif et l'argent.

La formation silurienne est traversée, en de très-nombreuses localités, par des filons et des amas de granité et de syénite, quoique l'éruption de ces deux roches n'ait eu lieu que rarement à l'âge silurien, mais le plus souvent aux époques postérieures. Comme exemple d'une masse éruptive granitique dans le silurien, nous prendrons celle du Rehberg, dans le Ilarz (fig. 159). En ce point, le granité a travei*sé les schistes

argileux et les grauwackes dont il a arraché des fragments, a soulevé une portion considérable de la roche voisine, de telle façon que celle-ci forme actuellement le sommet du Rehberg, envoyé de nombreuses apo- Fig. 159. - Coupe du Rehberg, à P^Yses sur les côtés, principalement dans Andreasberg. la masse soulevée, et métamorphisé en

a, grnniie; b, g.auwatkcs et argiles au homfels , non-seulcmcnt cctle dcmièrc,

contact avec le g.'anile, métamorphosés mais eUCOrC IcS SchistCS argilcUX Ct IcS en homfels. i . » c i»»i j'i

grauwackes traverses, bur 1 île d Arran, a la côte d'Ecosse, une masse puissante de granité se montre enlre les schistes du silurien inférieur dans lesquels elle envoie une innombrable quantité de filons et surtout des apophyses dont le diamètre peut varier de \ mill. à 1 mètre, de sorte qUe les schistes sont fouillés de veines de granité.

De puissantes masses de granité traversent de la même manière les gneiss et les couches siluriennes qui les recouvrent à Christiania et en beaucoup d'autres points; on voit, en outre, du felsitporphyre former des filons en réseau dans les schistes siluriens du comté d'Argyll en Ecosse.

L'activité volcanique à l'âge silurien s'est aussi manifestée par le changement de niveau de parties isolées de la croûte terrestre. Ces changements de niveau étaient séculaires, ils se manifestaient, abstraction faile

SILURIEN. 3S0

des affaissements plus difficiles à démontrer, \)3r le soulèvement de certains points du sol des mei's siluriennes au-dessus du niveau de l'Océan, ce qui interrompait le dépôt en ces points. Le mode de formation du silurien n'était point influencé par ces soulèvements lents et réguliei"s et il se faisait toujours horizontalement. Ces simples changements de niveau avec lesquels marchait de pair un accroissement du continent ont affecté, par exemple, l'aire de silurien inférieur de Pétersbourg et de Golhie qui, avant le commencement de la période silurienne supérieure, était dt^à passée à l'état de terre ferme. Quelquefois, cependant, ces soulèvements de parties isolées de la croûte terrestre étaient liés à des bouleversements de couches que l'on peut reconnaître pour avoir appartenu à l'âge silurien, là où les couches du silurien inférieur sont recouvertes en discordance par les dépôts du silurien supérieur ou du dévonicn, comme c'est le cas pour différents points de l'Amérique du Nord et d'Angleterre. Les grands accidents, cassures et plissements, qu'ont subis certaines séries siluriennes, peuvent également être rapportés en certains cas au même âge, mais la plupart ont eu une origine plus récente que l'on ne peut fixer.

La formation de /r/î7/^s est une manifestation volcanique, c'est le plus souvent la suite de soulèvements et d'alTaissements instantanés; elles ont une extension plus ou moins considérable et peuvent pénétrer à des profondeurs variables. Elles ont été remplies ultérieurement par les dépôts de sources minérales et quelquefois par des minerais, ce qui a déterminé la formation des filons minéraux dont l'importance considérable au point de vue économique est bien connue. Nous pouvons citer ici quelques exemples instructifs de la présence de minéraux en filons dans le silurien. Le pays des célèbres mines d'argent de Saint-Andreasberg, dans le llarz, estsur la pente S. du Rehberg et de Sonnenberg, qui au bord S.-O. présentent une petite zone de schistes argileux siluriens et de grauwackes (coupe, lig. 159), limitée au S. par une puissante formation de diabase. C'est dans cette zone silurienne que se trouvent les filons d'Andreasberg. Ce sont d'un côté des filons de pyrite de cuivre et de mine de fer, d'un autre côté des filons de minerai d'argent nettement séparés par un troisième système de filons puissants, improductifs, formés de fragments de schistes argileux avec une lisière argileuse, se réunissant dans la profondeur en faisant une sorte de manteau à une masse d'argile en coin, dont les couches s'étendent de l'E. vers l'O. avec une inclinaison S. de 70° à 80°. Les filons de minerai d'argent se trouvent seulement à l'intérieur de ces derniers et ont, par conséquent, une puissance moindre et une moindre étendue : leur masse principale est formée par le calcaire spathique. Les minerais les plus importants de ces gisements sont la blende, la galène, le sulfure,

m SILURIEN.

l'arséniure et l'antimoniure d'argent, l'arsenic natif ; ils sont accompagnés d'apophyllite, d'harmolome, de desmine, de stilbile et de spathfluor. Les filons de minerai d'argent appartiennent à deux directions, N. et N.E. : ils se croisent donc souvent, mais, en aucun cas, les filons de minerai d'argent ne sortent des filons argileux dont nous avons parlé. Les filons de jnine de fer sont remplis d'oligiste et de sanguine et forment, réunis aux filons de pyrite de cuivre et de cobalt, une zone assez parallèle à la limite du granité.

Dans les gisements de mercure d'Almaden, en Estramadure, il y a des filons de plus de 6 mètres de puissance qui traversent des schistes silu-» riens et des quarzites et sont presque entièrement formés de quarz et de cinabre compact ou terreux.

Dans les terrains siluriens du continent américain, deux régions se distinguent par l'abondance de filons : la région du Cuivre au Lac Supérieur et la région du Plomb au Mississipi supérieur. Sous le premier nom on comprend principalement la langue de terre rocheuse appelée Keweenaw, qui va de la côte S. du lac vers le N. sur une longueur de 1 6 milles, se partageant en trois zones, l'une, E.,de silurien inférieur, une moyenne formée de mélaphyres, d'amygdaloïdes cuivreux et de conglomérats, et une zone 0. formée par les grès avec quelques lits de mélaphyre (voy. la coupe fig. 158). A angle droit sur sa direction, cette presqu'île est traversée de nombreux filons perpendiculaires dont la puissance varie entre quelques centimètres et 10 mètres et qui, au sein de remplissages de spath calcaire, de prehnite, de quarz et de fragments de roches voisines, enferment dans leur masse du cuivre natif dans la proportion de 15,000 cent

La région du Plomb s'étend dans un angle ouvert vers le S.-E, formé par le Wisconsin et le fleuve du Mississipi ; elle occupe une surface de 126 milles carrés, et appartient au sud du Wisconsin, au N.-O. de riUinois et à l'E. de Jowa. La dolomie de Trenlon, un membre de la série silurienne inférieure de ce pays, est traversée de fentes innombrables verticales, horizontales et diagonales, et renferme de vastes cavités de forme irrégulière ou campaniformcs. Celles-ci sont tapissées ou remplies par la blende, la galène, les pyrites, la calamine, l'ocre de fer, le carbonate de chaux. Le plafond de des cavités présente un aspect très-irrégulier ; il en part ces cavités coniques appelées des schlols qui sont quelquefois tapissées d'une couche de galène et incrustées de stalactites calcaires (fig. 161). Le remplissage de ces cavités à l'intérieur des dolomies siluriennes se faisait encore aux époques géologiques les plus récentes. La découverte intéressante de brèches d'ossements d'éléphants soudés par de la galène en cristaux grossiers dans des affleurements de fentes-filons en donne une preuve convaincante.

SILURIKN.

Coup (l'œil sur V époque silurienne. Le spectacle que présentait notre planète pendant le silurien était étrange. Presque toute la sphère terrestre

Fig. 160. — Filons de galène et cavités

a, dans la dolomie ; b, du silurien inférieur au Mississipi supérieur.

Fig. 161. — Schlof, cavité incrustée de galène a et de calcaire b (Mississipi supérieur).

était couverte d'eau, à la surface de laquelle s'élevaient seulement de rares îles rocheuses. Ces îles portaient çà et là quelques plantes inférieures, mais manquaient encore d'animaux terrestres ; elles étaient presque partout froides et mortes. La mer renfermait des formes bizarres d'animaux comme les Trilobiles qui vivaient à sa surface ; d'innombrables Graptolithes remplissaient ses endroits peu profonds, des Céphalopodes riches en formes, fournis de coquilles, de taille quelquefois géante, peuplaient la haute mer, les Coraux d'un type aberrant (Rugosa et Tabulata) construisaient des récifs étendus, des genres de Brachiopodes depuis longtemps éteints et des Crinoïdes (Cystidées) sans bras, à plaques nombreuses, pullulaient i>ur le fond de la mer. C'est seulement à la fin du silurien qu'apparaissent les Poissons, les premiers Vertébrés.

Le faciès général du monde silurien était le même par toute la surface de la terre, et il faut conclure de ce fait que la température était partout la même à cette époque, que toutes les latitudes , du pôle à l'équateur, appartenaient à un climat chaud qui ne connaissait pas la gelée. Mais, en général, le manque de variété dans les actions terrestres, la grande simplicité dans la forme de la surface du globe, étaient exprimés par la monotonie de la faune. C'est dans ces conditions qu'il faut chercher la cause de l'uniformité du monde organique (jui se développait alors, car, dans les points où la diversité du sol silurien était déjà plus grande, des faunes locales se formaient. C'est ce qui est arrivé, par exemple, pour le bassin silurien de la Bohème, qui était entouré de barrières de gneiss et ne communiquait vraisemblablement avec le grand océan silurien que par un bras étroit. Sous ces conditions locales aberrantes, une faune de plus de 2800 espèces s'est développée, gardant toujours son caractère général silurien, mais n'ayant de commun avec les autres mers contemporaines que 207 espèces. Ce simple fait nous montre déjà la différenciation du

monde organique qui a pu se faire au cours des temps, sous l'influence de causes variables.

FORMATION DEVOMENNE.

On caractérise sous le nom de dévonien une série de couches qui atteint par places plus de 5000 mètres de puissance et dans lesquelles prédominent les roches sableuses, argileuses ou calcaires ; elles reposent sur le silurien et sont recouvertes par la formation carbonifère. Comme c'est dans la formation dévonienne qu'apparaissent les premières Conifères, Fougères et Calamités, et que les Poissons s'y montrent pour la première fois en abondance, on la caractérise par les premières plantes vasculaires et les Poissons.

Caractères pétrographiques . Dans son ensemble, la série des couches dévoniennes est assez uniforme à cet égard, quoiqu'elle varie dans les différentes régions où on la rencontre. Les grès, les conglomérats, les grauwackcs, les schistes argileux et les calcaires, forment les principaux éléments de ce système ; en certaines régions, comme dans d'Amérique du Nord et l'Angleterre, les deux premiers éléments jouent un rôle de beaucoup prépondérant. En ces points, la formation dévonienne a reçu le nom de Vieux Grès rouge, dû à son caractère pétrographique. En Wcstphalie, dans la Prusse rhénane et dans le Harz, au contraire, le groupe inférieur de la formation seul est formé de schistes sableux et de grès ; les étages moyen et supérieur sont formés de calcaires et de schistes argileux. La présence de nodules et de lentilles calcaires fossilifères qui semblent former des amygdaloïdes entre les schistes argileux est tout à fait caractéristique. Leur décomposition par les agents atmosphériques donne à la roche un aspect spongieux.

La houille et l'anthracite apparaissent rarement sous forme de minces couches et de nids de très-peu d'importance entre les couches de la série dévonienne. Au contraire, les grands amas souterrains de pétrole du nord de la Pennsylvanie appartiennent au dévonien supérieur : cette substance s'est amassée dans les fentes et les cavités des grès, en compagnie d'eau salée et de gaz carbonés. On connaît aussi dans le dévonien des dépôts en couches minces d'oligiste oolithique compact et enfm des lentilles et des lits de sulfures. Le plus célèbre de ces gisements est celui duRammelsberg près Goslar. 11 forme un dépôt de 600 mètres de long, puissant de 00 mètres, parla réunion de petites lentilles irrégulières entre les schistes argileux dévoniens (fig. 162). Il résulte d'un mélange intime de pyrites de cuivre et de fer, de galène et de blende. En outre, dans les calcaires dévoniens de Westphalie (ex. Brilon, Iserlohn) et à Aix-la-Chapelle, il y a des

Fie. 162. — Coupe du Rammclsberg à Goslar. , R-rès à Spirifers; fr, schisles à Calcéolcs; c, schistes de Wissenhach avec dcpôls leuliculaires ; d, grès Iiigarrés ; c, calcaire coquillier.

DfiVONIEN. 393

nids exploitables de minerai de zinc et de plomb. Le fer magnétique grenu forme dans le dévonien supérieur de la Silésie autrichienne des couches assez importantes. Dans la RarramcisUcg. Cosiar.

plupart des autres cas, la présence de minerais de fer dans la formation dévonienne est liée si étroitement à certaines roches éruptives de celte période géologique, que nous nous en occuperons à propos de celles-ci.

La situation de la formation dévonienne dans la série sédimentaire résulte, abstraction faite de ses fossiles, de ses rapports de stratification: elle repose surie silurien et supporte immédiatement le carbonifère. Le contact du dévonien avec les deu.x formations voisines ne se voit pas partout, mais on peut très-bien constater la concordance du dévonien avec le silurien supérieur en de nombreux points de l'E. de l'Amérique du Nord, et aussi le recouvrement du dévonien par la formation carbonifère à Aixla-Chapelle, à Stolberg et dans le bassin de la Ruhr. Dans les couches du dévonien supérieur de Belgique et du Devonshire on trouve déjà les formes caractéristiques de la faune carbonifère à côté de celle du dévonien.

Les rapports archilectoniques du dévonien sont ceux du silurien. Plus rarement, mais aloi^s sur des aires de plus grande étendue, par exemple, dans le nord de l'Etat de New- York et en Pennsylvanie, les couches sont restées dans leur situation primitive horizontale ou presque horizontale; le plus souvent elles sont redressées , courbées et brisées (Harz, Eifel, Fichtelgebirge). Ces particularités de stratification sont quelquefois obscurcies ou effacées par une schistosité transversale accentuée.

Caractères paléonlologiqucs de la formation dévonienne. La vie organique à l'époque silurienne était presque confinée dans les mers ; à la période dévonienne, les continents produisent déjà de plus nombreux organismes , mais ce sont encore exclusivement des plantes. La flore dévonienne était rare et pauvre en formes. Les Fucoïdes devaient une certaine importance à l'abondance de leurs individus (Ilalysiles Dechenanus, en certaines zones des schistes argileux rhénans et Fucoïdes caudagalli dans les plus anciens grès dévoniens de New- York). La rare végétation terrestre du dévonien montre une très-grande ressemblance avec la flore carbonifère qui doit lui succéder ; elle en possède, non-seulement la plupart des genres, mais aussi des espèces. Les plantes terrestres dé-

voniennes appartiennent aux Cryptogames vasculaires, aux Conifèirs et au groupe intermédiaire des Sîgillarices. A côté des troncs de ces dernières on trouve leurs racines, Stigmaria ficoides ; les Conifères son représentés par des débris de leur bois, Aporoxylon et Dadoxylon (Araucarites), et les Cryptogames vasculaires par le genre Calamités dont les branches et feuilles avaient été appelées Asterophyllites, Annularia et Sphœnophyllum , par le genre Lepidodendron et de nombreuses Fougères^ Cyclopteris, Neuropteris , Sphœnopteris et Pecopteris. Toutes ces formes se répètent dans la formation carbonifère, et nous y reviendrons à propos de ce dernier terrain. Au contraire, le genre Psilophyton, semblable aux Lycopodiacées, est propre au dévonien ; il est limité au Canada, à l'Etat de New- York et à l'Ohio, où on le rencontre en extrême abondance. L'ordre le plus inférieur du règne animal, celui des Protistes, ne nous est connu dans le dévonien que par des restes relativement très-rares. Le

Fig. 163. — Psilophyton Daws.

«, Tige souterraine avec cicatrices arrondies et des racines cylindriques ; b, iragraent de lige ; c, rameau ; d, tronc et branches; e, faisceau de branches; f, finictificatioii ; g, la plante restaurée.

Receplaculites Neptuni^ vraisemblablement un Foraminifère géant, a eu une vaste répartition. Le corps, en forme de disque, de calice ou d'entonnoir, atteint 9 pouces de diamètre et est couvert sur les deux faces par des plaques calcaires rhombiques, disposées régulièrement en séries excentriques et reliées deux à deux par un tube allant d'une plaque supérieure à une plaque inférieure. Les Coraux sont représentés richement par leurs familles paléozoïques, les Zoantharia rugosa, tabulata et tubulosa, et, parmi les premiers, par le genre Cijalophyllum principalement. Le C. helianthoides Goldf. (fig. 164) se rencontre en individus isolés sous forme d'un double cône aplati, avec des cloisons très-nombreuses, égales.

DÉYOMEN. 395

atteignant le centre du calice, ou bien sous forme de larges polypiers aplatis, aux calices polygonaux. Le Cijat. cœspilosum, un polypier bifur-

Fig. 164. — Cyalophyllum hclianthoidcs.

a, individu isole; fr, polypier.

que, est aussi caractéristique pour le dévonien. Un autre fossile caractéristique des couches dévonicnnes est la Calceola sandalina (fig. 165), polype operculé. Le genre Cystipliyllum a aussi une large répartition dans le dévonien d'Espagne, d'Allemagne, d'Angleterre et de l'Amérique du Nord, surtout l'espèce C. vesiculostim, qui se caractérise par sa forme presque cylindrique et par son calice rempli par un tissu vésiculeux. Parmi les zoantharia tabulata , le Caîamopora polymorplia, à calices cylindriques, serrés les uns contre les autres, en communication par des séries de pores, est important par sa fréquence. Il faut citer encore le Pleurodictyum problenia-

ticum (fig. 166), dont on ne connaît que le Fig.165.— Caiceolasandalina.

moule, et enfin V Alvéolites suhorbicularis,

dont le polypier recouvre comme un manteau les autres corps. L'IIalysites catonularia, caractéristique du silurien, manque complètement au dévonien ; VAulopora repens (fig. 167), qui se développe en rampant sur les autres coraux, est particulièrement abondant en Allemagne. L'absence complète des Graptolithes, en opposition à leur fréquence dans les couches siluriennes, est un caractère négatif du dévonien.

Fig. 166. — IMeurodictyum problemsticuni.

Fig. 167. — Auloporo repens.

DEYONIEN

Les Échinodermes sont représentés presque exclusivement dans le dévonien par les Crinoïdes et surtout par les Crinoïdes à longs bras, dont les genres dévonicns les plus importants sont les Cupressocrinus (fig. 108),

YEucahjptocrinus et Vllaplocrinus (lig. 169), que l'on trouve surtout dans le calcaire de l'Eifel.

On rencontre très-souvent, dans le dévonien de beaucoup de pays, des empreintes d'articles de tiges de Crinoïdes et le moule interne du canal nourricier de la tige et de la cavité discoïde situés entre les anneaux ; ils avaient reçu des noms particuliers. Les Blastoïdes, qui acquièrent plus tard un si grand développement, sont rares dans le ' dévonien, tandis que les Cystidées, si communes dans le silurien, sont restreintes à une seule forme (Agelacrinus Rhenanus).

Parmi les Mollusques, les Brachiopodes et Céphalopodes ont encore une grande prédominance sur les Bivalves et les Gastéropodes, moindre cependant que dans le silurien. Le genre Spirifer surtout, quoiqu'il ne soit pas exclusivement dévonien, l'ournit beaucoup de formes caractéristiques pour cette période, surtout les espèces à longues ailes, étirées dans le sens

Fjg. 168. — Cupressocrinus crassus Gold. a, calice avec bras vus de côlc; b, articles de la tige.

Fig. 169. — Uu|)loerin(is mcspilirormis, vu dessous, dessus et tie côté.

Fig. 170. — Spirifer disjunctus.

de la largeur, comme le Spirifer speciosus du dévonien moyen, le Spirifer disjunctus Sow (Verneuili Murcli) (fig. 170), très-caractéristique pour la division supérieure du dévonien et répandu en Allemagne, en Russie, en Belgique, en France, en Angleterre et dans l'Amérique du Nord ; — enfin, le Spir. macropterus (fig. 171) du dévonien inférieur,

et le Spir. cultrijitgalus dudévonien moyen. Un genre exclusivement dévonien est le Shigocephalus, dont la seule espèce connue, Sir. Burtini (fig. 172), est un des plus grands Brachiopodes. Avec celte espèce et limité

„ . ., Fisr. 172. — StriROceplialns Burtini (for-

Fig. 1/1. — Spinier macropterus. . . .• • x\

^ r r tomont diminue).

«', scptum ventral ; «', scplum dorsal ; c, a|>pareil apophysairc ; t, prolongomont liifiirqué.

comme elle au dcvonien moyen, on lencontre VUncites gryphus. VAthyris concentrica, les Ortliis tetragonn , umbraculum el slriatula, les Rhijnchonella paralletipipeda , pugnus elcuboïdes, enfin, \ii Pentamel'us galeatus, sont aussi très-caractéristiques pour cette époque. Dans les Bivalves, proportionnellement peu développés, les genres Aucula et Pterinea, appartiennent aux grès et grauwackes dévoniens inférieurs, les Lucina et Megalodon (fig. 175) sont des calcaires du dévonien moyen.

Les Pléropodes étaient représentés par les gigantesques Conulariées et par les Tentaculiles, les Gastéropodes, principalement par les Euompha-

Fi(?. 173.

Megalodon cuculiatus.

Fig. 174.

Hacrocheilus subcoslatus.

Fig. 175.

Murcbisonia bigranulo&i .

/ms (fig. 176), les Pleurolomaria, Turbo, Mocrocheilus {Rg. 174) et Murchisonia [fig. \lfy).

Les Céphalopodes possèdent dans le dévonien , comme dans le silurien, de nombreux représentants des genres Orthoceras et Cyrtoceras. Le genre

Fig. 176. — Euomphalus Leonliardi. Fig. 177. — Clymenia undulata.

a, vu (le côté ; b, vu de face; c, paroi d'une loge vue de face.

Clymenia, au siphon vertical, est exclusivement limité au dévonien supérieur. Le genre Goniatif.es atteint, dans le même horizon, le maximum de son développement (fig. 178); il est le précurseur des Ammonites, dont le rôle est si important dans les formations mésozoïques.

Fig. 178.

Goniatites intumescens.

Fig. 179.

Pliacops latifrons.

Fig. 180.

Ilomolonotus armatus.

Les représentants dévoniens de l'embranchement des Crustacés sont les Cypridines et les Trilobites. Ces derniers sont loin de posséder encore

la variété qu'ils présentaient à un degré aussi élevé dans le silurien, et le déclin de la famille s'annonce, restreinte qu'elle est maintenant aux Pliacops (fig. 179), Homolonotus (Og. 180), Bronlcus et quelques autres

DOO

Fig. 181. — Cypridina scrrato-striaU (de grandeur naturelle et forteniciit grossie).

genres moins importants. Les coquilles presque microscopiques des Cypridines (fig. 18!) couvrent en quantités innombrables la surface des couches dévoniennes supérieures auxquelles elles ont donné leur nom.

Les Vertébrés, pendant toute la période dévonienne, sont limités aux Poissons, leurs représentants les plus inférieurs, 'caractérisés par le grand développement des Ganoïdes liétérocerques depuis longtemps presque complètement disparus. Ils étaient revêtus d'écaillés osseuses rondes ou de forme rhombique, recouvertes d'émail, ou d'une cuirasse complète formée de lames osseuses, avec les lobes de la nageoire caudale inégaux. Au premier groupe appartiennent les Osleolepis (fig. 184) Iloloplijchius (fig. 185), au second les PlerichUujs (fig. 182) ; entre les deux se tiennent les Cephalaspis (fig. 183) et les Macropetalichllujs (fig. 187) pourvus d'un grand bouclier céphalique.

Au reste, la présence d'aiguillons de nageoires dans les dépôts dévoniens prouve qu'à cette époque comme à la fin du silurien, l'Océan était habité par les Poissons cartilagineux de la famille des Squales.

Division de la série dévonienne. Presque partout où la formation dévonienne atteint son complet développement, on peut lui reconnaître des caraclères paléontologiques qui changent plusieurs fois et qui, d'une manière générale, ont permis de la diviser en trois faunes de caractères différents :

Le dévonien inférieur , complexe de couches où j)rédominent les grès, les schistes sableux, les grauwackes et les conglomérats, caractérisées par leur richesse en restes de Spirifer niacropterus et mucronatus, par des espèces du genre Homolonotus, par des moules du Pleurodictyum problematicum et par plusieurs espèces de Ptcriiiées.

Le dévonien moyen, où prédominent les calcaires, qui, des trois divisions, possède la faune la plus variée et la plus riche en formes, Coraux (Calamopora, Cyatophyllum, Calceola, Aulopora), Biachiopodes (Slrigocephalus, Uncites, Spirifer speciosus), Gastéropodes (Murchisonia, Macro-

400 DÉVOMEN.

cheilus), auxquels s'ajoulont les Cupressocrinus, Megalodon, Cyrloceras, Bronicus, cl surtout le Phaco|)s latifrons.

Le dévonien supérieur, formé de schistes, de calcaires, de grès, est

-^l^^'^S^fer

Fi-. 182.

rierichlhys Millcri Piiud.

Fig. 183.

Cepha]apsis Lyelli Agass.

Fig. 184. — Osteolcpis d'après Pander.

• Fig. 185.

Hoioptychius nobiiissinius .\g.iss.

Fig. 186.

Coccosteus decipiens Agass.

Fig. 187. — Macropelalichlhys >'ewb.

Poissons dévoniens restaures.

rhorizon dans lequel lesClymènesef les Goniatites atteignent le maximum de leur développement; comme fossiles caractéristiques on peut citer le Spirifer disjunctus (Verneuili) et les Cypridines,en quantités innombrables.

àM

Chacune de ces divisions principales se partage, dans les diverses régions où on les rencontre, en un certain nombre d'horizons qui parfois n'ont qu'une importance locale et dont nous donnerons la liste dans les tableaux suivants.

Faciès du Vieux grès rouge. En quelques localités, dans le sud du pays de Galles et en Ecosse, le groupe des couches dévoniennes a un développement qui s'éloigne du type que nous venons de décrire. Il présente dans ce pays une formation de conglomérats et de grès, puissant d'environ 5,000 mètres, dont la couleur prédominante d'un brun rouge est due à l'oxyde de fer. Sa launc est très-différente de ce que nous venons de voir : elle n'est formée ni de Coraux, de Brachiopodcs ou de Céphalopodes, ni de Trilobites, mais présente des restes de Poissons ganoïdes ou cartilagineux, CephalaspiSjCoccosleus, Pterichthys, Ostcolepis, Diptcrus et Onchus, en quantité quelquefois considérable, tandis que ces animaux étaient rares dans'la série dévonienne normale. Abstraction faite de certaines analogies entre le Vieux grès rouge d'Angleterre, et la série dévonienne de Russie et de l'Amérique du Nord, les rapports de stratification du vieux grès rouge montrent qu'il est équivalent de la série dévonienne dont il représente un faciès local.

Réparlilion géologique de la formation dévonienne. Le dévonien est connu en Europe, en Amérique, en Afrique et en Asie. La région dévonienne la plus étendue de l'Allemagne forme le terrain schisteux rhénan. 11 occupe une grande partie de la Prusse rhénane, de la Westphalie, du Nassau, et s'étend en Belgique. C'est un fait intéressant que dans le pays de la Lenne des masses parallèles d'apparence stratifiée formées de schiste? porphyroidcs (vraisemblablement des tufs porphyriques) soient intercalées aux vraies couches dévoniennes sédimentaires et, de même que les schistes ottrélitifères et les schistes siluriens grenatifères et amphiboliques des Ardennes, renferment les restes d'organismes dévoniens (Spirifcr macropterus et Homalonotus). Le dévonien inférieur dans le pays rhénan est représenté par la Grauwache de Coblenz (Grauwackc du Rhin). C'est une série de couches de grauwackes, de grès, de quartziles et de schistes argileux qui contiennent les restes organiques caractéristiques du dévonien inférieur. Les couches qui leur sont sous-jacentcs sont formées en certains points, comme par ex. sur les Hautes-Fanges, de schistes argileux cristallins et de quartziles (voy. fig. 188) considérés comme siluriens; il y a discordance entre les deux formations. Cette suite de couches dévoniennes est coupée de Bingen à Bonn par le Rhin, aux deux côtés duquel elles s'étendent, conservant une concordance frappante dans leurs caractères pétrographiques et paléontologiques. Dans le ^'assau, le division inférieure du dévonien est formée de schistes sableux et de grès quartziliques avec des

CREONER, GÉOLOGIE. S6

schistes ardoisiers intercalés et les mêmes restes organiques que dans la grauwacke rhénane, et elle est désignée là par le nom de grès à Spirifer.

Aix.

Montjoie.

. Fig. 188. — Coupe d'Aix-la-Chapelle à Montjoie. a, Schisles argileux cristallins; b et c, grauwacke du dévonien inférieur; d, calcaire eirélien; ' e, dévouien supérieur; f, calcaire carbonifère; g, houiller.

Il est possible que les schistes de Wissenbach, caractérisés par une faune spéciale de Céphalopodes, forment le membre le plus inférieur du dévonien du Nassau.

Le dévonien moyen du Rhin est formé de calcaires, de marnes et de dolomies [calcaire de VEifel) . Le calcaire de l'Eifel forme à gauche du Rhin, dans l'Eifel, six bassins plus grands et trois bassins plus petits, de forme ellipsoïdale, reposant sur la grauwacke (fig. 189). On peut y distin-

Géroktein.

Fig. 189. — Coupe de l'Eifel.

b, grauwacke du dévonien inférieur; c, schistes cl grès; d, calcaire eifélien ; m, grès liigarrés.

guer deux niveaux, le calcaire à calcéoleset marnes (à leur base on trouve des calcaires et de l'oligiste avec Spirifer cultrijugatus) et le calcaire à Strigocephalus Burtini. Le calcaire de l'Eifel est très-riche en fossiles du dévonien moyen. ,

A Aix-la-Chapelle et en Relgique (ex. Givet etCouvin), ces couches sont bien développées; elles sont régulièrement placées dans les autres formations dévoniennes (fig. 188). Sur le côté droit du Rhin, le dévonien moyen, d'une manière générale, est bien développé, mais dans le pays entre Sieg et Lenne on voit apparaître, au lieu du calcaire pur, des schistes marneux (schistes de la Lenne de Y. Dechen) dont la faune est celle du calcaire eifélien. En Nassau le dévonien moyen (calcaire à Strigocéphales) a une large répartition.

Le dévonien supérieur rhénan est représenté principalement par des calcaires marneux quelquefois spongieux à Rhynchonella cuboides, par des calcaires et schistes à Clymènes et Goniatites, quelquefois aussi par des grès ou des schistes de couleur vert olive à Spirifer disjunctus (calcaire à cuboïdes, calcaires à Clymènes, couches à Spirifer Verneuili). Le dernier

DÉVOMEN. 403

cas se présente surtout dans le pays d'Aix-la-Chapelle et en Belgique. Sur la rive droite du Rhin on voit aussi les Kramenzclkalke ^ schistes argileux avec rognons calcaires lenticulaires contenant des Goniatites et des Clymènes, surtout entre le lionne, la Diemcl et l'Eder. Dans le Nassau et dans la liesse supérieure, le développement du dévonien supérieur est tout à fait analogue à celui du Rhin. Dans tous ces districts comme ailleurs, on peut distinguer deux faunes, par conséquent deux horizons dans le dévonien supérieur : l'inférieure est caractérisée par l'apparition des Goniatites primordiales et l'absence de Clymènes, tandis que la seconde, ou division supérieure, est riche en ces derniers animaux, qui sont accompagnés de nouvelles Goniatites typiques.

La coupe suivante du dévonien de l'Eifel d'après les récentes observations de E. Kayser pourra donner des renseignements plus complets sur le dévonien rhénan.