DES APPLICATIONS DE LA PALÉONTOLOGIE A LA GÉOLOGIE

Les faits paléontologiques que nous avons exposés dans les chapitres précédents fournissent des données importantes pour la géologie, et principalement pour la détermination de l’âge des terrains. Nous devons dire quelques mots ici de l'emploi des fossiles, soit pour ce but essentiel, soit pour résoudre quelques questions accessoires.

Nous avons vu qu’une partie importante de l’écorce terrestre est composé d'un certain nombre de couches primitivement parallèles et que dans ces couches sont disposés des fossiles associés en faunes distinctes. Les lignes de séparation de ces faunes dans la coupe générale que nous avons supposée (page 38) correspondent aux renouvellements de l'organisme sur la surface de la terre, et par conséquent aux diverses époques de son histoire géologique. Quelques unes de ces lignes séparent des faunes très différentes les unes des autres; d’autres sont placées entre des faunes assez ressemblantes, cir-

constance dont les géologues ont pu tirer parti pour classer les terrains en groupes de diverse valeur, comme nous le verrons dans le chapitre suivant.

Nous devons faire remarquer d’abord que le véritable moyen de déterminer l’âge d'un terrain est l’observation stratigraphique, c'est-à-dire celle de la direction et du rapport des couches. Chaque terrain est plus récent que celui qu'il recouvre et plus ancien que ceux par lesquels il est recouvert. Les coupes géologiques offrent dans ce but le critère Le plus certain, et leurs résultats doivent passer avant tous les autres. Ce problème important appartient donc essentiellement à la géologie et non à la paléontologie.

Mais les observations stratigraphiques ne peuvent pas résoudre toutes les questions (‘).

En effet :

1° Elles ne sont pas toujours possibles. Il arrive souvent que l’on ne peut pas suivre une couche de manière à établir sa continuité. Elle peut s’enfoncer trop profondément, avoir été brisée et disloquée, passer sous des eaux, etc. Il en résulte que l’ordre de disposition des terrains ayant été reconnu dans un point, on ne peut pas toujours, dans un autre endroit, trouver les concordances par les seules études stratigraphiques.

2° Elles ne sont pas toujours suffisantes, même avec la possibilité de faire de bonnes coupes. Il sera, par exemple, souvent difficile de distinguer parmi les lignes de séparation d’un terrain divisé en couches très nom-

(1) Nous ne dirons rien des caractères minéralogiques, c’est-à-dire de ceux que l’on pourrait tirer de la composition des couches (craies, calcaires compactes, sables, grès, etc.), parce que si ces caractères peuvent guider dans certains cas, il en est une foule d’autres où ils induiraient en erreur. Tous les géologues savent combien la composition des terrains peut varier dans la même période, et se retrouver la même dans des époques très éloignées.

breuses celles qui ont véritablement séparé des périodes géologiques de celles qui sont sans importance. II sera souvent difficile encore, lorsqu'un ou plusieurs terrains manqueront dans une coupe, desavoir par la stratigraphie seule à quelle époque géologique correspondent les membres manquants.

L'étude des fossiles peut jouer un rôle important pour combler ces lacunes. Leur emploi est fondé sur les principes suivants :

1° Dans tous les pays que l’on a observés jusqu'à présent les faunes géologiques se sont succédé dans le mème ordre.

20 Les terrains contemporains ou formés à la même époque renferment des fossiles identiques.

3° Réciproquement : Les terrains qui contiennent des fossiles identiques sont contemporains.

De ces principes résulte évidemment le procédé suivant pour déterminer paléontologiquement l’âge d’un terrain.

Le travail préparatoire consistera à dresser dans des catalogues aussi exacts que possible la liste des fossiles de tous les terrains. Ces listes et la description des fossiles forment la partie la plus compliquée et la plus étendue de la paléontologie. Les matériaux s'accumulent tous les jours dans ce but, et ce grand édifice se construit par les efforts réunis de tous.

Le naturaliste qui voudra en tirer parti devra réunir un aussi grand nombre que possible de fossiles du terrain dont il veut connaître l’âge, déterminer dans les ouvrages paléontologiques les noms de ces fossiles et les comparer aux listes indiquées ci-dessus. Le terrain dont il s’occupe sera contemporain de celui qui renferme les mêmes espèces que les siennes.

Nous devons rappeler ici que l'opinion que l’on peut avoir sur la spécialité des fossiles influera sur la confiance à donner à ces délerminations; mais le fait que les espèces qui se trouvent à la fois dans deux terrains forment de rares exceptions , permettra d’arriver à une certitude presque complète toutes les fois que les déterminations auront porté sur un nombre considérable de fossiles. Nous ne saurions trop recommandeï aux géologues de prendre cette précaution indispensable dans leurs recherches, car il est très facile, sur un trop petit nombre d'espèces, de mêler l’erreur avec la vérité. C’est, comme nous l'avons déjà dit, pour avoir agi lévcèrement dans bien des cas que l’on a ébranlé la confiance légitime que doit inspirer l’emploi prudent des fossiles pour la détermination de l’âge des terrains.

Je dois signaler ici quelques causes d’erreur dont on doit tenir compte.

1° Il peut y avoir entre les fossiles de divers pisements des différences qui tiennent à l'éloignement géographique plus qu’à l’âge géologique. Malgré la loi que nous avons établie que la distribution géographique des fossiles à été plus étendue dans les temps anciens que de nos jours, elle a eu ses limites. Avant donc de tirer la conclusion que des terrains à fossiles différents ne sont pas contemporains , il faut, si ces terrains sont très éloignés, faire la part des différences géographiques.

2° Des événements locaux et sans grande importance géologique peuvent, pendant le courant d’une période, modifier le fond des mers et amener quelques changements dans la faune. Il ne faut pas les confondre avec les modifications plus grandes qui, à la fin des périodes, produisent des renouvellements plus complets.

Il peut arriver, par exemple, comme nous l'avons

dit (page 79), que la nature du fond de la mer éprouve des changements de composition, ou qu’un soulèvement lent en modifie la profondeur. Les recherches de M. E. Forbes, que nous avons déjà citées, ont montré que certaines espèces vivent toujours dans des fonds de même nature et à des profondeurs constantes. Il y aura donc chez elles déplacement et remplacement à la suite de ces modifications sans qu'il y ait des changements de faunes.

Quelques naturalistes ont été disposés à exagérer l'influence de ces phénomènes, et à croire que l'on pouvait leur attribuer toutes les modifications des faunes géologiques. Je pense, au contraire, qu’il sera toujours facile de faire leur part et de les distinguer des renouvellements généraux. Dans ces derniers, à une faune complète, c’est-à-dire ayant des représentants dans tous les groupes zoologiques, succède une autre faune complète. Dans les cas de modifications locales du fond, de changements de profondeur, etc., certains genres à habitudes déterminées sont remplacés par d’autres genres à habitudes différentes, et la faune n’est complète que par la réunion des uns et des autres. Ces derniers phénomènes se manifestent d’ailleurs sur une étendue géographique très restreinte.

3 Il arrive quelquefois que des fossiles déposés à une certaine époque dans des couches peu compactes, des sables, etc., sont repris par une nouvelle inondation, désagrégés et mélangés avec les débris des amimaux morts à une époque relativement plus récente. On trouve à la suite de ces perturbations un mélange de deux faunes distinctes. Les fossiles qui sont dans ce cas, et qui, appartenant à l’époque plus ancienne, se trouvent mêlés à de plus récents, sont appelés des

fossiles remaniés. On les distinguera souvent à leur apparence, plus souvent encore parce que leurs caractères zoologiques sont trop en discordance avec leur gisement pour ne pas frapper un paléontologiste un peu expérimenté.

L'étude des fossiles peut fournir au géologue d’autres données que celles qui ont pour but la classification des terrains et la détermination de leur âge. Elle peut, par exemple, montrer si un terrain à été formé par les eaux de la mer ou par des eaux douces. Certains genres de poissons et de mollusques sont connus pour être essentiellement fluviatiles et d’autres pour habiter les mers. Si l'ensemble des fossiles d’un terrain appartient à des genres fluviatiles, on en pourra légitimement conclure que ce terrain à été déposé par des fleuves ou par des lacs d’eau douce. Si au contraire les êtres qui y ont laissé leurs débris appartiennent à des genres marins, il sera à présumer que le terrain doit son origine aux eaux de la mer.

Dans ces dernières années, les fossiles ont révélé des faits remarquables sur l'état du globe à diverses époques. Quelques auteurs ont cherché à se servir d'eux pour fixer les rivages et la confisuration des mers anciennes. On sait, eneffet, que dans la haute mer on retrouve moins de mollusques que près des côtes ; la profondeur et l’absence de végétation en écartent la plupart des espèces. Les rivages, au contraire, qui fournissent une nourriture plus abondante et une mer peu profonde, servent d’abri à un beaucoup plus grand nombre d'individus. Il faut d’ailleurs remarquer que lorsqu'un animal vertébré, tel qu'un poisson ou un cétacé, meurt en pleine mer, un commencement de décomposition et de dégagement de gaz lui donne une

pesanteur spécifique plus petite que celle de l’eau et le fait flotter. Il ne tarde pas en conséquence à être jeté à la côte et à mêler ses restes avec ceux des animaux côtiers. Il en est de même des mollusques flottants comme les ammonites, les nautiles, etc. La présence de fossiles nombreux peut donc servir à indiquer le rivage des mers anciennes, tandis que des fossiles rares prouvent, au contraire, que les terrains où ils ontété déposés appartiennent à ce que les géologues ont appelé des dépôts pélagiques, et ont été formés loin des côtes, ou du moins dans des parties de la mer peu favorables au développement de la population zoologique. Des recherches de cette nature, très répétées et liées avec les observations stratisraphiques, peuvent servir à tracer la carte des mers aux diverses époques.