/H on .1 "55Bo.rvAA ^^"^0 ^ibrai-D of tbe Musntm ^« u OF COMPARATIVE ZOOLOGY, AT HARVARD COLLEGE, CAJIBRIDCE, MASS. The gift of K^a^. "^Wt ^^A£^>.ûjo^ No. \S'\'''^^ MÉMOIRES COURONNÉS MÉMOIRES DES SAVANTS ÉTRANGERS. PUBLIÉS PAR L'ACADEMIE ROYALE DES SCIENCES. DES LETTRES ET DES BEAUX- ARTS DE BELGIQUE. \ \. \ ^ MÉMOIRES COURONNÉS ET MÉMOIRES DES SAVANTS ÉTRANGERS, PUBLIÉS PAR L'ACADEMIE ROYALE DES SCIENCES, DES LETTRES ET DES BEAUX-ARTS DE BELGIQUE. TOME XXXVII. — 1873 BRUXELLES. F. HAYEZ, IMPRIMEUR DE L'ACADÉMIE ROYALE. b'■'v^ 1873 TABLE DES MÉMOIRES CONTEINUS DANS LE TOME XXXVll MEMOIRES COURONNES. 1 . Étude sur les procédés suivis pour déterminer les éléments du magnétisme terrestre (déclinaison, inclinaison et intensité); par Louis Pérard. 2. Description ;u//<,) avec »h : les pôles en regard b, et a, étant d'inégale force, ne se neutralisent pas parfaitement; il y a, au point de réunion, un excès de force boréale, et en même temps un accroissement de F.ES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 5 force des pôles libres «„ et h, ensuite duquel «o possède un excès de force australe. En multipliant la combinaison des systèmes, c'est-à-dire, en allongeant la série à partir de son extrémité A, l'excès de magnétisme austral devient plus fort à cette extrémité, et va en diminuant, tandis que l'excès de magnélisme boréal va en croissant et devient le plus fort à l'autre extrémité B de la série. Les molécules magnétiques agissent donc par leur nombre, comme les éléments d'une pile disposée en tension. La série décroissante de l'intensité australe et la série croissante de l'in- tensité boréale forment un nœud d'intensités égales et contraires, appelé le point neutre de l'aimant. Si les molécules magnéti(|ues n'étaient pas d'égale intensité, ou si un cer- tain nondjre d'entre elles se trouvaient orientées en sens inverse, de manière à mettre en contact des pôles de même nom , les deux séries australe et bo- réale pourraient ne plus être ordonnées, l'une sui\ant les intensités décrois- santes, et l'autre suivant les intensités croissantes. Alors, au lieu d'un seul nœud d'intensités égales et de noms contraires, elles pourraient en avoir plusieurs : de là les pôles intermédiaires nommés points conséquents. Un faisceau cylindrique ou prismatique de séries moléculaires magné- tiques, telles que AB (fig. 3), avec un seul nœud au milieu de cbaque série, constitue seul un aimant convenable pour les observations dont nous avons à nous occuper dans ce travail. Cette constitution régulière, symétrique, est donc le but que l'on doit se proposer en cboisissant une métbode pour con- fectionner les aimants artificiels. CilAPITUE II. INDUCTION ET CONSERVATION DU MAGNÉTISME. 9. On appelle induction l'influence réciproque, soit de deux aimants élé- mentaires ou réels, soit d'un aimant sur un barreau quelconque, d'acier ou de fer doux. (i PUOCÉDÉS SLIMS POUR DÉTERMINER Ainsi, dans un aimant artificiel, cliaque molécule ou élément magnétique d'une série, outre son magnétisme proin-e ou iiihireiit, possède une énergie magnétique imlnlte, c'est-à-dire due à l'induction des éléments voisins. Dans les expériences citées (n"^ 4 et 7), l'action n'étant que passagère, on a trouvé que les aimants reprennent leur état magnétique primitif après qu'ils ont été séparés. Il n'en serait pas de même si cette action se prolon- geait : alors l'état primitif changerait. Le magnétisme inhérent augmenterait ou diminuerait d'une certaine quantité, due à l'induction, et qui deviendrait à son tour inhérente. Nous avons besoin, pour la suite de ce travail, de connaître exactement les |)hénomèues qui se présentent alors; à cet eiïet citons encore quelques expériences. 10. Suivant le prolongement, et très-près d'un aimant AB, |)laçons un barreau de fer doux oh (fig. 'i). Celui-ci devient presque instantanément magnétique : son extrémité h pi-end la polarité boréale, A étant un pôle austral; l'extrémité a devient australe. Si le barreau ab est approché de AB jusqu'au contact, il forme avec celui-ci un aimant unique. Retirons et éloignons ab du voisinage de l'aimant; le barreau de fer doux renti-e dans son état primitif, et il perd son magné- tisme, sinon instantanément, du moins aussi vite qu'il l'avait acquis. H. Au lieu du barreau de fer doux ah, soumettons un barreau d'acier à la même expérience. Ce barreau d'acier ab devient aussi magnétique, mais non i)as immédiatement. Il s'aimante graduellement. Quant à la polarité des extrémités, elle est la même que précédemment. Après que l'influence de AB sur ab a eu une durée sufïisante, i-elirons et éloignons ce dernier : il ne rentre pas dans son état primitif. Il reste magnétique et conserve les pôles qu'il a acquis sous l'influence de AB. Il esl vrai qu'au bout d'un certain temps on l'emarque dans le nouvel aimant ab, une diminution de force, mais non pas une disparition complète. 12. De plus, dans le barreau de fer pur ab, soumis à une faible dis- tance à l'influence de l'aimant AB, la force magnétique est régulièrement distribuée : la section neutre est unique, et sensiblement au milieu de la longueur du barreau, si le fer est bien homogène. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 7 Dans le barreau d'acier ab, soumis à la même induction, même au con- tact, la section neutre n'est pas au milieu de la longueur; elle est plus rap- prochée du pôle inducteur voisin. Si la durée de l'influence se prolonge, la section neutre s'achemine graduellement vers le milieu, mais ne l'atteint jamais, à moins que le baireau ab ne suit très-court. Enfin on peut remar- quer plusieurs sections neutres, c'est-à-dire des pôles intermédiaires ou points conséquents. 13. Le fer doux et l'acier ofl'rent donc, sous le rapport de l'induction niagnétique, une dilTérence importante qui porte sur la vitesse de l'acquisi- tion du magnétisme, sur la vitesse du retour à l'état piimitif, et sur la répar- tition de la force dans la masse du barreau induit. La régularité que l'on remarque dans les barreaux d'acier de peu de longueui-, porte à croire que la didérence se réduirait à la seule vitesse d'acquisition et de déperdition, si l'induction pou>ait s'elîectuer sur une molécule isolée d'acier ou de fer pur. D'ailleurs, la différence dont il s'agit a des degrés qui dépendent de la constitution physique ou chimique du fer et de l'acier; les caractères qui constituent cette différence n'ont rien d'absolu. On peut les exprimer en disant que le fer le plus pur est le meilleur eonducteur du magnétisme ; que l'acier est mauvais conducteur, et, par cela même, un bon réservoir de magnétisme. La faculté d'induction serait parfaite dans un barreau où le magnétisme induit pourrait varier proportionnellement à la force inductrice; or cette loi simple ne se vérifle pas. Non-seulement une force inductrice double ne dé- veloppe pas une force magnétique double; mais l'influence est limitée, et au delà de cette limite, l'accroissement de force inductrice est sans efl"et. Plus le fer est pur, plus est grande sa faculté d'induction. La faculté de conservation serait parfaite si tout le magnétisme induit persistait dans le barreau qui a été soumis à l'iidluencc inductrice; mais il n'en est pas ainsi. L'acier en perd toujours une partie plus ou moins grande, suivant sa composition; d'un autre côté, le fer possède, à un certain degré, le pouvoir de conservation. La faculté d'induction et celle de la conservation dépendent du temps durant lequel la cause inductrice s'est exercée. Mais relativement au temps, 8 PROCEDES SUIVIS POUR DÉTERMINER olles ont aussi une liinilo qu'elles altoigiienl |)!us ou moins vite, suivant, rinlensité de la cause inductrice. 14. Si la barre d'acier ah est déjà aimantée, a\ant d'être soumise à l'in- fluence de AR, nous avons vu que l'intensité de ses pôles s'acci'oît (n" 4), lorsqu'elle est placée vis-à-vis de l'inducteur ÂR, dans la position indicpiée (fii^. 4); et que cette intensité décroît (n" 7), dans la position inverse. Si l'action inductrice est passagère, elle ne laisse pas de trace sensible, dès qu'elle a cessé. 31ais si elle persiste pendant quelque temps, la variation croît avec la durée de l'influence jusqu'à une certaine limite; et alors, après l'interruption de l'influence, le cbangement persiste aussi. Il en est de même des variations subies simultanément par l'aimant inducteur AR. La grandeur du cbangement et sa persistance dépendent, et de la faculté d'induction, et de la faculté de conservation; en un mot, de la coadiictibililé pinson iHoins bonne, du morceau d'acier, pour le. magnétisme. 15. Ainsi généralement le magnétisme propre des aimants artificiels est instable. Cette instabilité a pour origines : 1" la diminution spontanée qui succède à la réception , quand la source a cessé d'agir; 2" rinduction variable due au voisinage accidentel d'antres aimants. Il y a encore d'autres influences (pie nous devrons étudier plus loin. Ces causes d'instabilité, corrélatives de la conductibilité d'un barreau pour le magnétisme, jouent un certain rôle dans les indications de nos instru- ments. La stabilité, aussi importante que la régularité, est le but que l'on doit se proposer dans le cboix de la matière destinée à confectionner les aimants. Pour aimanter un barreau de fer, qui est bon conducteur du magnétisme, il sullit de présenter à l'une de ses extrémités un pôle inducteur : le magné- tisme se développe aussitôt dans toute l'étendue du bari'cau , d'autant plus ra- pidement que le fer est plus pur ; il se répartit d'autant plus régulièrement que le fer est |)lus bomogène. Mais la stabilité y est pres(pie nulle. Pour aimanter un barreau d'acier, qui est mauvais conducteur du magnétisme, il est néces- saire de prolonger l'action inductrice; le meilleur acier est celui dans lequel la foi'ce |)ropre, une fois acquise, est le moins exposée à varier. Mais pour que la force se distribuât régulièrement, il faudrait (pie la source inductrice LES ÉLÉMENTS DL MAGNETISME TERRESTRE. 9 pût s'appliquer également à chaque molécule du barreau à aimanter (*), el que celui-ci fût bien homogène. La mélhode la plus efficace est celle par la- quelle on parvient le plus près de ce but idéal. CHAPITRE III. AIMANTATION. IG. Supposons que l'on ait choisi un barreau d'acier, dont la nature se prête le mieux à la conservation du magnétisme, et qu'il soit parfaitement homogène. Il résulte des faits exposés dans les deux premiers chapitres, que les procédés d'induction , soit par la terre , soit par simple approche au con- tact d'un aimant, sont, dans la plupart des cas, insuffisants pour aimanter régulièrement le ban-eau. Ce système, lent d'ailleurs, ne pourrait réussir que sur des aiguilles très- courtes. On l'améliorerait en établissant un contact double et symétrique, c'est-à-dire, en plaçant le barreau ub, entre les deux pôles contraires de deux aimants A'B' et ÂB (fig. o) d'égale intensité. C'est le premier pas vers le système dit des Magasins, qui, en abrégeant l'opération, donne à la fois plus d'énergie et de régularité au résultat. Cependant si le barreau était long et très-dur (très-mauvais conducteur), et les aimants inducteurs faibles, cette méthode, tout en formant une sec- tion neutre au milieu du barreau, pourrait ne pas éviter l'existence de points conséquents dans chaque moitié. M. Il importe, pour oJjlenir promptement un aimant énergique et régu- lier, de nudliplicr les points de contact entre l'inducteur et le barreau (iiMS); et d'observer , dans la succession des contacts , une symétrie aussi rigou- reuse que possible (n" 8). (*) Ces conséquences de la honnc el de l;i mauvaise conduclibililé des corps sont scni'iali's pour toutes les forces physiques; elle, se vérifient pour l'élasticité, la chaleur, etc. Tome XXXVII. ^^ 10 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER Cette considération est le point de départ du système des frictions de Pin- ducteur sur toutes les faces latérales des barreaux pi'ismaliques. Le premier pas dans cette \oic est la méthode coiniue sous le nom de simple touclie; elle s'est transformée, en se perfectionnant, dans la méthode de la double touche séparée, et enfin dans celle de la double tuache siuiultunée , ou double touche proprement dite. Chacune de ces méthodes comprend une variété de procédés; nous ne mentionnerons d'une manière spéciale que ceux qui présentent un intérêt direct pour la confection des instruments dont nous avons à nous occuper. 18. Simple touche. — Le barreau d'acier ab (fig. 0) étant placé horizon- talement, on applique en son milieu, un pôle (A par exemple), de l'aimant inducteur tenu verticalement. L'induction tend à former, aux extrémités du barreau, deux pôles, tous deux de même nom que A. Mais on fait glisser l'aimant, toujours tenu vertical, du milieu jusqu'à l'extrémité b du barreau; toutes les molécules sur lesquelles passe le pôle A subissent une inversion de polarité , et il se forme finalement en b un pôle opposé à A. Pour que le magnétisme soit régulier dans les deux moitiés du barreau, on rapporte l'aimant au milieu , après l'avoir retourné, et le pôle B appliqué sur le barreau glisse à son tour vers l'extrémité a. Cette friction sur chaque moitié du barreau est répétée autant de fois qu'il est nécessaire, pour parvenir à la limite du pouvoir inducteur, en d'au- tres termes pour saturer le barreau. Si celui-ci est mince, on applique la simple touche sur les deux faces latérales opposées; s'il est épais, on l'ap- plique sur les quatre faces latérales. 19. BioT et, après lui, la plupart des manuels de physique n'attachent qu'un médiocre intérêt à la simple louche (*), surtout pour les barreaux durs et longs. Ce physicien reproche à cette méthode la formation des deux pôles semblables aux deux extrémités du barreau, et celle d'un pôle unique, opposé au pôle inducteur, au milieu. En effet chaque friction ne rétablit l'orientation voulue des éléments magnétiques que par un renversement de la polarité déjà acquise. Aepinus lui reproche également l'impossibilité d'avoir (*) Bior, Traité dephysirjue, t. III , pp. 48 et suivantes. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 11 une réjiartition symétrique, et Pexisteuce de la section neutre plus prés de l'extrémité toucliée en dernier lieu (*). D'un autre côté, M. Lamont, dont l'autorité est grande en matière d'appa- reils magnétiques, s'exprime ainsi : « On accorde peu de valeur à l'aiman- » tation par simple touche; cependant en pratique, ce procédé n'est pas » seulement commode, mais il est susceptible, à l'aide de forts aimants, » d'en former de très-bons. Tout constructeur qui s'occupe de la fabrication » d'instruments magnétiques, devrait suspendre verticalement, dans son » atelier, une paire de grands aimants dont la base reposerait sur un con- » tact fixe; les extrémités supérieures seraient munies d'un contact mobile. » Pour aimanter une petite aiguille, il suffirait d'enlever le contact supérieur, » et de la faire glisser sur les pôles des barreaux L'elTet signalé par » Aepinus ne vient que de l'emploi d'inducteurs trop faibles; je puis affirmer, » par ma propre expérience, que ce défaut est insensible, lorsqu'on emploie » des aimants inducteurs très-forts. » Nous aurons à rappeler plus loin ce jugement important; nous nous bor- nons ici à remarquer qu'il se rapporte à l'aimantation des aiguilles légères. Pour des barreaux de fortes dimensions, le pi'océdé doit être abandonné. 20. Double touche séparée. — Ce procédé n'est autre chose que celui de la simple touche, appliquée en même temps, à l'aide de deux aimants in- verses et de même force, sur les deux moitiés de la longueur du barreau. L'opération se termine aux extrémités de celui-ci; elle doit être faite sur chaque face. Les nuances pratiques par lesquelles ce procédé varie, portent sur le degré d'inclinaison des aimants sur le barreau, depuis la position perpendiculaire jusqu'à la position tangentielle, et sur la distance qui doit séparer les pôles placés en regard, au milieu du barreau. La position tangentielle a été appliquée avec succès par Kmgiit à des barreaux de peu de longueur. On conçoit que l'on évite ainsi l'effet de la première induction qui s'exerce lors du placement de l'inducteur au milieu de la barre, et par suite, le renversement de cet effet par la friction; l'opéra- (*) Cité par M. L.KWOfir , Hcaidlmch des Magnetismus , \>. 225. i2 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER lion doit gagner on l'apiilité et en efficacité. 31ais ce procédé de Knight ne parait pas avoir l'éussi pour aimanter de longs barreaux, et surtout des bar- reaux plus longs que les aimants. Quant à la dislance des pôles inverses à Torigine de la friction , elle n'est pas indilTérente. Dans cette position , les deux aimants s'inlliiencent récipro- quement avec une énergie variable suivant la dislance; de sorte que, pendant la friction, la richesse des sources indu(;lrices se modifie à chaciue instant : c'est ce qu'il faut éviter autant que possible, et pour cela, l'origine des fric- tions, de part et d'autre du milieu du barreau, est lixée à une petite distance de ce milieu. Il impolie aussi cpie les deux aimants employés à cet usage soient de même force, par conséquent de même grandeur, de même acier, et con- servés dans une cassette de bois, disj)osés parallèlement en sens inverse, avec deux contacts de fer doux aj)pliqiiés aux extrémités. C'est la méthode de la double louche qu'a employée M. Quetelet dans ses recherches sur rinlluence du nombre de frictions. 21. Double totiche slmullunée. — Dans la méthode de la double louche simultanée, il semble que l'on ail eu en vue d'accroître le pouvoir inducteur par l'accouplement de deux aimants disposés parallèlement avec leurs pôles inverses en regard (n° 3). . . Sur le barreau ab (lig. 7) on dispose per])endiculairement un système de deux aimants AB, A'B', ayant leurs pôles contraires juxtaposés. Ces deux aimants sont maintenus à une distance uniforme par des cales de bois K, R', et frettés par des lames de cuivre. Les projections c et d des pôles A et B' sont également distantes du milieu m du barreau. Dans cette position initiale /3,a, , les pôles inducteurs font naître direc- tement en dessous d'eux les pôles inverses /3,a, ; la série moléculaire pro- page cette influence dans les deux sens jusqu'aux bouts du barreau, a et b, où l'on reconnaît des pôles respectivement inverses de B' et de A. Lorsque ceux-ci sont amenés en glissant dans la position voisine /3j«^, la même influence et le même effet se continuent; l'action directe de l'inducteur sur la série moléculaire comprise entre les projections de ses pôles, s'ajoute à la précédente. II en est de même jusqu'à l'extrémité a du barreau, et le LES ELEMENTS DU MA(;>{:TISME TERKESTRE. 13 pôle primitivement formé en ce point, par transmission, se renforce de plus en plus, à mesure que le centre d'action s'en approche. On ramène le système AB', toujours glissant le long du barreau jusqu'à l'autre extrémité h; puis do là on revient encore en a, et ainsi de suite; on termine l'opération au point de départ, et on la répète sur chacune des faces du barreau. On conçoit qu'il existe aussi des actions secondaires, dont les effets sont opposés à celui que nous venons de considérer; mais elles sont compensées par le mouvement alternatif, et toujours symétrique du système AB'. Les variétés de cette méthode portent |)rincipalement sur l'inclinaison des aimants AB, A'B', et sur la grandeur de leur écartement au moyen des cales K et K'. Les aimants inclinés en sens inversos présentent la forme d'un V très- ouvert, dont l'angle est coupé par la cale inférieure. Les pôles supérieurs peu- vent être réimis par un contact, et recevoir ainsi une augmentation de force qui se transmet aux pôles agissants A et B' (n" o). Il suit de là qu'un aimant double serait avantageusement remplacé pai" un aimant en fer à cheval. Quant à l'écartement des pôles agissants, ou des branches du fer à cheval, l'expérience n'est point encore parvenue à le déterminer. Nul doute (pi'il ne •soit une certaine fonction de la force de l'inducteur, et qu'il n'ait une pari d'iniluence dans l'eflicacité de la méthode. 22. Remarque (jénérule. — C'est ici le lieu de placer une observation qui s'applique à tous les procédés que nous venons de passer en revue. Dès 1833, M. Ql'Etelet a tiémontré l'utilité des frictions faites sur toutes les faces du barreau (*). La pièce soumise aux expériences avait O^jlSO de long, O'",01o de large et 0"',007 d'épaisseur. Après 24 frictions sur les deux faces larges, l'aimant obtenu fit 10 oscillations en Iio",8; et 24 nouvelles passes ajoutées sur les autres faces donnèrent 10 oscillations en 127", 3. Donc le rapport des intensités était ItHH =1,3 environ. MosER a également signalé ce fait (**). (') Ann. de cliim. et pliijs., t. LUI, |). 2()1 ; 1833. (") /{rpertoiri; de phiju., t. II. 14 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER 23. Magasins. — L'addition d'aimants fixes (n" 1 6), adoptée par Miciiell, donne, par toutes les méthodes, un avantage sous le rapport de la régularité, de la force et de Péconomie de temps. Cette indication est conforme aux observations rapportées dans le premier chapitre. On ol)tient le plus grand développement de l'induction moléculaire en formant une figure fermée avec les barreaux à aimanter, et en y applicjuant la tonclte circulaire, simple ou double, avec des aimants droits, ou bien en fer à cheval, comme l'ont fait Hoffer et Monn (*) : le premier surtout suivait cette marche, non-seulement pour se procurer des aimants en fera cheval, mais aussi pour obtenir vite de bons aimants droits. M. Lamo.nt recommande, pour aimanter les grands barreaux, d'employer des aimants assez forts, et de ne jamais opérer sur un seul barreau, mais au moins sur deux à la fois, et même sur quatre disposés en rectangle (fig. 8). Un des pôles de l'aimant inducteur est appliqué en un point a, et conduit, dans le même sens, un certain nombre de fois sur les quatre côtés du rec- tangle, pour finir au point de dépait a. 24. Choix de l'aimant inducteur. — Michell recommandait de ne pas exagérer la force des aimants inducteurs, et de la proportionner à la gran- deur des barreaux. Fuss a même prétendu que l'aimantation est plus facile à l'aide d'inducteurs faibles qu'à l'aide d'inducteurs énergiques. Biot attri-. huait plus d'efiîcacité aux lames assemblées en faisceaux qu'aux gros aimants d'une seule pièce. M. Lamoxt confirme cette dernière manière de voir en indiquant la manière de se procurer un aimant inducteur j)uissant : il ap- plique sur les deux faces d'un aimant de 12 kilogrammes deux aimants un peu plus courts, reliés par des freltes de enivre «,%. Ces trois aimants sont séparés par l'interposition de plaques de laiton. Cet appareil reste suspendu au plafond de l'atelier (fig. 9). M. Lamoxt est d'ailleuis partisan des inducteurs puissants. Micuell et Fuss n'ont pas fait connaître les circonstances sur lesquelles se fondait leur opinion : il est probable qu'ils y ont été amenés par la perte rapide qui se fait dans les aimants nouvellement fabriqués, perle d'autant plus considérable que l'aiman- tation est plus forte, pour une dureté donnée de l'acier. (■) Zciiscin-ift fiir pliij.s. il veriv. Wissmisclnificti , t. II cl III. LES ELEMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. d5 25. Ecliauffement des barreaux. — Pour faire agir la source avec plus d'intensité, on élève la température du bai-reau, avant de le soumettre aux frictions. On n'est point d'accord sur le degré d'échaulTement le plus conve- nable; toutefois il parait évident (pfil ne faut pas l'élever jusqu'au point où la dureté du métal s'altère. Mais, tandis que les uns prétendent que la chaleur de la main suffit, d'autres, notamment iM. Lamont, conseillent de s'approcher très-près de la limite où la trempe a été faite. Ainsi les barreaux trempés durs devraient être chauffés moins que ceux qui ont été ramenés au bleu. L'acier porté au rouge est dans une condition très-voisine de l'induction parfaite; si l'on pouvait le tremper raide pendant que le barreau est soumis à l'influence de la source, il passerait subitement à la condition de conser- vation parfaite. Si cette marche pouvait se réaliser, elle serait, certes, la plus logique et la plus efficace. Il resterait à s'assui'er si le résultat satisfait à l'importante condition de la symétrie magnétique, en supposant que l'on puisse réaliser la méthode par une manipulation simple. M. Aime a décrit un procédé tendant à ce résultat (*). 26. L'inversion des pôles avait été indiquée comme devant accroître l'énergie magnétique des barreaux. Cependant le peu d'expériences des- tinées à éclaircir ce point n'avaient donné que des résultats contradictoires, .avant les recherches méthodiques de M. Quetelet. Les données positives et constantes qui ressortent du travail du savant directeur de l'Obsei'vatoire de Bruxelles, établissent à l'évidence le fait que l'inversion des pôles diminue toujours l'énergie des barreaux (**); aucune des idées théoriques reçues ou proposées ne tend à démontrer le contraire. Il est remarquable cependant, qu'après un certain nombre de renverse- ments, la diminution d'énergie devient moins rapide et s'arrête même au bout d'un certain nombre de séries, à tel point que le barreau aimanté con- serve un état presque constant. Le renversement répété de la polarité d'un aimant aboutirait donc à la stabilité du magnétisme, qualité si désirable dans fes instruments destinés aux observations magnétiques, surtout en voyage. (■) PuçigL'iidorfs Ann., t. LXXXV. — Ann. de citiiii. et plii/.s., t. LVll. [") Aiiit. de cliim. et pliijs., t. LUI, p. 2C5. 16 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMIi>ER 27. Choix (le /'ac/'ei: — Suivant la plupart des expérimentateurs, la qualité de Tacier est assez indifférente, pourvu que la barre soit bien homo- gène. C'est à la trempe que Ton reconnaît si la constitution moléculaire est homogène ou non. La trempe n'est jamais uniforme si cette constilulion ne l'est pas, et alors l'aimantation est difficile et faible, en tout cas iirégu- liére. HoFiER recommande l'acier de Sti/rie , surtout, dit-il, pour les aimants en fer à cheval. Gauss préférait celui de Bu/at (Oural). On attribue à ce der- nier la propriété de ne pas être affecté par les variations de température, lorsqu'il est aimanté; mais suivant Sabine, il exige pour cela, dans le travail de forge, un tour de main, qui n'est connu (|u'aux lieux où on le produit. Ce savant en avait rapporté à Londres une barre, dont il avait constaté la propriété remarquable; ajirès l'avoir fait forger, il n'en avait pu obtenir que des aimants aussi sensibles que les autres à l'action de la chaleur. L'acier de Bulat est un corroyé de lames d'acier et de fer doux : le magné- tisme, qui diminue dans l'acier, augmente, au contraire, dans le fer doux, lorsque la tempéi'ature s'élève : ces deux elTets se com|)ensent. Il ne paraît pas que cet acier ait d'autre avantage que celui-là : Michell , Baumgartner et 3L Lajiont pensent qu'il ne peut pas servir à confectionner des aimants forts. On conçoit d'ailleurs que cette constitution complexe, aussi bien que la discontinuité (par exemple une trop grande porosité, et surtout des soufllures), est un obstacle à la propagation régulière du ma- gnétisme, et doit faire naître des aimants partiels, et des points conséquents. Or la distribution régulière et SYmélri(jUC est une condition essentielle pour les appareils dont nous nous occupons. La finesse du grain et la grande densité sont les indices de l'acier le plus avantageux : la densité ne doit pas être inférieure à 7,79 et s'approcher autant que possible de 7,93. Le bon acier fondu anglais satisfait le plus souvent à cette règle. Il reste à veiller à ce que, pendant le travail de forge, ses bonnes qualités ne soient pas altérées par une main inexpérimentée ou négligente; l'opération de la trempe est une des plus difficiles, surtout pour les gros barreaux. 28. Trempe (Je l'acier. — La dureté de l'acier a une assez notable in- LES ÉLÉ>IE.>JÏS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 17 fluence sur lo magnétisme qu'il peut recevoir et conserver. Pour obtenir la trempe la plus raide , on ciiaufte très-uniformément Tacier fondu au rouge brillant, Tacier ordinaire au l)lanc, puis on plonge la barre subitement dans une grande masse d'eau froide. Pour obtenir des degrés de trempe moins élevés, on l'ccuit lontoment le barreau après la trempe raide , jus(|u'à une température plus ou moins élevée, que l'on désigne par la couleur que prend le métal, jaunc-paille, bleu, etc. On peut arriver aux degrés moindres de la trempe, sans passer par le plus élevé; pour cela, on fixe les températures au moyen de bains bouillants ou de bains de fusion, par exemple, d'buile, de plomb, etc. Mais cette méthode n'a qu'une valeur relative; pour un artiste habile, la première est la plus sûre. Elle rend d'ailleurs plus facile le redressement des barreaux, qui sont toujours courbés par la trempe. Quel est le degré de ti-empe le plus convenable au point de vue du magné- tisme? En 1789, Coulomb avait signalé la trempe raide (rouge brillant), et le refroidissement à partir du rouge brillant, comme également défavorables au développement du magnétisme. Ce physicien a reconnu que le magné- tisme augmente avec le recuit jusqu'au rouge obscur, et diminue ensuite : il a adopté le jaune-paille connue degré de recuit le plus convenable, et ce résultat a été confirmé par Hansteen. Toutefois Coulomb le trouvait un peu modifié à l'égard des aiguilles légères, et préférait, pour ces dernières, la trempe raide. Suivant 31. Lamont, non-seulement l'acier le plus dur est le plus diflicile à saturer, mais sa déperdition n'est ni moins rapide, ni moins prolongée (|ue celle de l'acier revenu au bleu. De plus, les aimants très-durs sont beaucoup plus sensibles aux variations Immfiies, même faibles, de la tem- pérature. L'influence des variations de température est la plus grande pour les aimants les plus durs, mais seulement dans les trempes les plus fortes; car un aimant trempé au bleu est aussi sensible qu'un aimant non trempé. Dans les gros barreaux, la trempe reste superficielle, ou du moins n'at- teint qu'une faible profondeui'. Pour que la couche durcie ait une épaisseur Tome XXXVII. 3 18 PROCÉDÉS SUIVIS POLR DETERMINER uniforme et symétrique, on conçoit que riiomôgénéité du métal et la régu- larité (lu chauffage sont indispensables. Toutes ces conditions touchent immédiatement à celle de la répartition syméti'i(|ue du magnétisme. i28. Forme des barreaux. — On donne ordinairement aux aimants artifi- ciels la forme de parallélipipèdes. Quand on veut observer à Fœil les oscillations des aiguilles légères, on les découpe en losanges allongés; mais on supplée aux pointes, pour les gros aimants, par des réticules appliqués aux extrémités. Les relations entre la longueur et les dimensions transversales sont très- variables; on recommande la plus grande longueur compatible avec la rigi- dité, pour les observations terrestres. Cette règle est justifiée par les expériences de Coulomb : la force directrice des aimants croit au moins proportionnelle- ment à leur longueur, et même proportionnellement au carré de leur lon- gueur , (juand ils sont très-courts. On peut ajouter à cette observation que plus l'aimant est long, plus son axe magnétique se rapproche de Taxe de figure, pour une même section. La largeur est ordinairement, d'après M. Lamont, le y^ de la longueur; pour les plus légers, l'épaisseur est le {, et pour les plus grands, le j de la largeur. Hansteen donnait la préférence à la forme cylindrique. A l'exemple du grand physicien danois, de Dlpeuuev et de Sabine, M. Quetelet s'est servi d'aiguilles cylindriques de 66 millimètres de long sur 4. de diamètre, dans ses explorations magnétiques en Allemagne, et en Suisse en 1827, et à deux reprises en Italie en 1830 et 1839 (*). La forme cylindrique est plus facile à obtenir sans défaut par les moyens mécaniques de nos ateliers. Peut-être est-elle moins sujette à s'altérer par la trempe. Le calcul du moment d'inertie d'un barreau cylindrique, à l'aide de son poids et de ses dimensions, olï're le moins de chances d'erreurs. Tels en sont, croyons-nous, les seuls avantages. M. Lamont les rejette, à cause de la difliculté de les tremper uniformément, et de les aimanter régu- lièrement. (*) Nouieaux mémoires de l'Académie de Bruxelles, 1. VI-XII-XIII. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. i9 Les appareils fixes de l'Observatoire de Bruxelles ont d'ailleurs, depuis 1828 (*), des aimants parallélipipédiques; et un usage très-général les a sanctionnés. 30. 3fasse des barreaux: — En général les observateurs attachent une grande importance à la grandeur des aimants. Ils considèrent les grands aimants comme plus sensibles que les petits, les premiers pouvant faire connaître des variations que les seconds ne peuvent accuser. Cette idée est fondée sur ce que les aiguilles légères sont dans un perpétuel état d'agitation que les gros aimants n'éprouvent pas aussi facilement; cet état peut mas- quer les mouvements dus aux influences magnétiques. Le courant d'air, les vibrations du sol , etc., sont des causes perturbatrices extra-magnétiques. Mais si l'on parvient à éliminer ces pertui'bations étrangères au magné- tisme, rien ne s'oppose à ce que l'on préfèi-e se servir d'aimants légers, comme l'a fait M. Lamont; car ils indiquent tout aussi exactement que d'autres la direction du méridien magnétique, et lorsqu'ils sont écartés de cette direction , ils y reviennent plus rapidement. Or l'expérience a prouvé à M. Lamont que les résistances ne sont pas plus difficiles à éliminer ou à évaluer pour les aiguilles que pour les gros aimants. Cette considération lui a permis de donner à ses appareils un très- haut degré de perfection, et une grande simplicité de maniement. Il est clair cependant que la diminution du poids des aiguilles a une limite. Il ne faut pas que le moment d'inertie des accessoires devienne trop grand, relativement à la force magnétique. (Voir n" 89.) CHAPITRE IV. COMPARAISON DES MÉTHODES d'aIMANTATION. 30. Les expériences ayant pour but d'établir une comparaison bien nette entre les procédés d'aimantation sont peu nombreuses. Pour faire cette comparaison, l'on soumet les aimants à l'action terrestre, soit en les faisant (*) Mém. de l'Académie de Bruxelles , t. XII, p. 5 (note). 20 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER osciller, soit on les écartant du méridien maj^nétique par une force connue , telle que la torsion du fil de suspension. Coulomb s'est servi du preniici- mode pour les aiguilles légères, et du second pour les gros aimants (*); Kater n'a appliqué que le second (**), et iMosER, le premier (***). 31. Les expériences de Coulomb sont classiques et analysées en détail dans la plupart des grands traités de physique. En voici les résultats : \" Toutes les méthodes ont la même efficacité pour les tiges d'acier d'un très-petit diamètre, un millimètre, par exemple; 2" La double touche séparée, et la double touche simultanée (en inclinant les inducteurs de 15 à 20 degrés, sur magasin rectangulaire (lîg. 10) formé de deux barreaux parallèles AB, A'B', et deux contacts c etc'), ont le même rang ex œquo pour les lames minces dont l'épaisseur ne dépasse pas un ou deux millimètres. Ce sont les procédés portant les noms de Duhamel et d'.Epixus; 3° Le procédé d'^EriNus (double touche simultanée, inducteurs inclinés de lo à 20 degrés, magasin rectangulaire (lîg. 10) est supérieur à tous les autres pour- aimanter les barreaux plus épais. 32. Les expériences de Kater concernent la double touche séparée et la double touche simultanée. En voici les résultats : 1° La double touche simultanée est rendue plus efficace par la réunion des pôles supérieurs (A' et B lig. 7), en inclinant les inducteurs l'un vers l'autre. Il est avantageux de séparer les pôles agissants (A et B' fig. 7) l'un de l'autre, même jusqu'à une distance égale à la moitié de la longueur du barreau; 2° A ce procédé, la double touche séparée est supérieure; 3° La comparaison relative aux procédés de Duhamel et d'/EpiNUS est conforme à celle de Coulomb; (*) Mémoires de Vlnstilut , t. VI, 180G. (") Laniont, Ifaiidliù'h des MiKjnetismus , p. 229. ("■) Repcrtorium der PJnjsik, t. II, p. 141. LES ÉLÉMENTS Dl] MAGNETISME TERRESTRE. 21 i" Le degré d'inclinaison des inducteurs, depuis i5 jusqu'à un ou deux degrés (et même jusqu'à 0 degré, friction tangentielie), paraît avoir peu d'influence (*); S" Le polissage des faces du barreau, à la lime, favorise l'aimantation, en vertu d'un commencement de trempe, malgré la diminution de poids; 6" L'aimantation avant la trempe est moins efficace que l'aimantation après la trempe suivie d'un recuit partiel, jusqu'à un pouce des extrémités. M. Lamont conteste ces deux dei'uiers résultats; il a trouvé notammeni que la valeur du moment magnétique augmente de ^^ après le recuit simple du barreau, et de ^77 après le recuit au bleu. 33. Suivant Moser, pour comparer les valeurs relatives des divers modes d'aimantation, appliqués à des barreaux dont les dimensions sont petites, il faut se gai'der de se servir d'aimants trop forts : la saturation arrive trop vite, et les nuances qui distinguent les procédés se coid'ondent. Cette observation est justifiée déjà par les résultats de Coulomb, puisque toutes les métliodes sont également bonnes pour les tiges de faible diamètre (n" 31). Moser s'est servi de deux aimants, pesant environ un kilogramme, de fort bon acier anglais, et dont chaque pôle ne portait que quelques grammes. Les aiguilles soumises aux opérations étaient d'acier très-lin; elles avaient IIP"", 5' de long, 5',75 de large, et 2',4 d'épaisseur; elles pesaient 190 grammes; elles étaient sans trace de magnétisme avant les opérations. Elles furent trempées et ramenées au jaune-paille. Avec ce système il a trouvé : 1° Que la double touche simultanée d'^EpiNus est supérieure à la double touche séparée de Duhamel; résultat conforme à celui de Coulomb et à celui de Kater; 2" Que les magasins rectilignes (fig. S*"') peuvent être formés avec autant d'avantage par des barreaux de fer doux que par des aimants; (*) Toutefois, d'après les tables de Katek, eelte innuciice ne paraît pas nulle; on trouve qu'elle augmente avec rabaissement des indueteurs vers le barreau. 22 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER 3" Que rcflîcacité des frictions augmente si les extrémités A et B' des pièces de fer (fiiï. 5'") communiquent entre elles par rinlermédiaire d'un aimant, et si, après renlèvement de celui-ci, on a soin de faire reculer les pièces AB et A'B' vers les extrémités respectives h et a. Mais l'aiguille ah s'afl'aiblit, au contraire, si l'on fait marcher les pièces AB, B'A' l'une vers l'autre; 4" La touche circulaire (fig. 8, n° 23) est supérieure à tous les autres moyens. 34.. Ayant substitué aux aimants inducteurs, employés d'abord, un fer à cheval capable de porter un poids de 8 kilogrammes, il le trouva plus efficace. Mais c'est à la condition de former des maf/asins rectangulaires (fig. 40); car le fer à cheval, appliqué à un seul barreau, à l'instar de la double touche simultanée, est inférieur à deux barreaux droits. C'est la touche circulaire (fig. 8) qui a donné les meilleurs l'ésultats. Or nous avons déjà dit que les résultats de la double touche doivent être subordonnés à l'écartement des pôles agissants. En mettant, sous ce rapport, les aimants droits dans les mêmes conditions que les branches du fer à cheval, Moser est parvenu à un double résultat, savoir : 1" Jamais le fer à cheval ne peut devenir aussi énergique que les aimants droits, par la méthode de la double touche simultanée; 2° Un plus grand écartement des pôles agissants n'est pas toujours plus favorable à l'aimantation. Au contraire, lorsque le barreau est très-dur, les pôles agissants doivent être peu écartés et aussi larges que le barreau. Les conclusions de Kater, relativement à la distance des pôles agissants, ne doivent donc pas être considérées comme absolues. 33. Enfin la méthode d'aimantation la plus prompte et la plus énergique, indiquée par les expériences de Moser, est la suivante. L'aiguille aimantée est appliquée contre les extrémités « et /3 de deux pièces de fer doux (fig. 11), formant les prolongements des deux branches d'un électro-aimant en fer à cheval ACB. Pendant que le courant agit, les barreaux A,5, B« sont tirées en glissant vers le dehors, comme l'indiquent les flèches (fig. 11). LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 25 Par ce moyen raiguille de 190 grammes devient capaljle d'en porter plus de 250; et deux aiguilles semblables, réunies par un contact, en por- tent huit fois autant. Le maxinuun d'intensité d'un grand nombre d'aiguilles dilTérentes est tou- jours atteint après vingt passes. 36. De toutes ses expériences, Moser conclut : 1" La double touche simultanée est la méthode la plus avantageuse; 2° De toutes les manières de ra])pliquer, la meilleure est celle du magasin rectangulaire (fîg. 10); 3" Lorsque l'acier est très-dur, les pôles agissants doivent être très-rap- prochés et aussi larges que le barreau; i" Un électro-aimant très-énergique appliqué en magasin (lig. 11) est plus efficace que la touche circulaire. 37. Les expériences de Rater, et celles de Moser, laissent encore du doute sur la question de l'écartement des pôles agissants, dans la méthode de la double touche simultanée. Pour étudier de nouveau ce point douteux, M. Lamont s'est servi d'un électro-aimant en fer à cheval à branches arti- culées (*). Il a remarqué qu'avec un courant très-fort, l'induction diminue par le rapprochement des pôles; au contraire, avec un courant faible, le rap- prochement est avantageux. A cette remar([ue, il faut en ajouter ici une autre, non moins intéressante, signalée par le même savant. C'est que dans la comparaison de la méthode de la double touche proprement dite, avec celle de la simple touche, au moyen d'un aimant très-fort^ l'avantage est resté à cette dernière, 38. Expériences de M. Quetelet. — Dans un travail que nous avons déjà cité, M. Queïelet a fait connaître rinlluence du nombre de frictions sur le degré de magnétisme obtenu dans une aiguille (**). En désignant par I l'intensité la plus grande dont s'approche un barreau (***) par suite de (") Handhiicli (les Mci(jiietismii.s , p. 243. (") Ami. (le cliun. et de phijs., t. LUI, p..248. — Mém. de l'Acad. de Bruxelles, t. XII, p. 19. (***) Il y a deux sortes de saliiralions : la saturalion absolue et la saturation relative. La pre- mière est le maximum (le force magnéti([ue qu'un barreau peut recevoir; la seconde est la 24 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER nomhrousos frictions; |)ar x le nombre de frictions, dans la méthode de la double touche séparée; par m et x deux quantités constantes, toutes les deux plus |)etites que l'unité; enfin par / Pintensité qui correspond au nombre de frictions x; on a : »: = i(i — Hi'"'). Cette expression su|)pose le barreau parfaitement neutre avant le com- mencement de l'opération. Si celui-ci avait déjà un magnétisme initial, il faudrait augmenter ou diminuer x d'un nondjre constant qui représenterait le nombre de passes correspondant à l'état initial. Ce nombre est positif ou négatif, suivant que la polarité initiale est de môme sens ou de sens con- traire à celle que l'on veut obtenir. Dans ce cas la formule de\ ient : î = l(l — W"i'l'). Voici les conclusions tirées par M. Qletelet de ses expériences : L'aimantation primitive est toujours la plus énergique; elle ne fait que s'affaiblir |)ar les renversements successifs de la polarité, mais les diiïérences décroissent à mesure que les renversements se multiplient. Le rétablissement de la polarité primitive est toujours le plus facile; tandis que l'inversion devient de plus en plus difficile, à mesure que le nombre des inversions s'accroît. Le maximum de force d'un barreau ou d'une aiguille ne s'acquiert que par des frictions complètes, c'est-à-dire faites sur toutes les faces. Les aimants inducteurs donnent, toutes choses égales d'ailleurs, aux bar- reaux de même dimension qu'eux, une force magnétique égale à celle qu'ils possèdent; et dans les barreaux de dimensions dillerentes, les forces acquises sont entre elles comme les cubes des dimensions homologues. Cette dernière loi avait déjà été démontrée par Coulomb. plus grande force que peut lui coninuiiiiquer une source donnée. La première suppose une sourre tellcuieut riche ([ue chaque uiolikula soit ainiaulée au niaxiuunn : alors la puissance de l'aimant doit augmenter avec la section du bari'cau. Cette limite n'est jamais atteinte, même à l'aide des courants; elle ne ])cut pas l'être par les frictions, surtout dans les gros barreaux, où les molécules intérieures sont très-éloignées de la surface. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 25 En opérant sur des aimants, à laide d'inducteurs plus faibles qu'eux, on affaiblit les premiers. La relation qui existe entre les forces que reçoit une aiguille ou un bar- reau, par des frictions successives, et le nombre de frictions, peut être exprimée pai- une formule exponentielle à trois constantes. Une seule de ces constantes paraît cbanger de valeur avec la gi'andeur des barreaux, du moins tant que cette grandeur n'excède pas celle des aimants inducteurs, et qu'ils sont de même acier. Enfin, et cette dernière observation est très-remarquable, dès la première passe complclc, la force obtenue est à peu près moitié de la force qu'aura le barreau aimanté dans son état définitif (*). 39. Conclusion. — De ce qui précède il faut conclure que le magné- tisme final d'un barreau est toujours affaibli par des actions contraires qui s'exercent au commencement ou à la fin de l'aimantation. Si la source inductrice est faible, l'inHuence défavorable du commencement n'est jamais entièrement détruite; si elle est très-forte, l'influence défavorable de la fin reste continue. Il peut exister un rapport précis entre la grandeur des barreaux à aimanter et la force inducti'ice employée pour les aimanter : il se peut aussi que ce rapport dépende de la métbode employée. Si le rapport enli-e la gi'andeur des barreaux et la force inductrice n'a pas une valeur précise, il se pourrait au moins qu'il fût compris entre certaines limites : si la source est trop près de la limite inférieure, la répétition des passes y supplée jusqu'à un certain point. Dans le cas contraire, la répéti- tion n'est guère, ou point du tout utile. Michell avait déjà fait cette remarcpie sans y attacher grande importance. Dans tous les cas, l'existence de ce rapport, quel qu'il soit, enlève aux (*) Au point de vue de la lliéorio du magnctisiue, les expériences du savant directeur de notre Observatoire méiitent une élude approfondie. — « Je regrette, dit l'auteur, de ne pou- 1. voir donner à mes résultats la précision qu'ils méritent. Des occupations d'une autre nature 1' nront forcé de différer les expériences que je me proposais de faire , » ]). 279. Nous avons cru devoir explorer cette voie ^i bien indiquée et si largement ouverte, et en faire l'objet d une autre étude. Tome XXXVII. ^ 26 PROCÈDES SUIVIS POUR DETERMINER diverses méthodes tout méi'ite spécifique, et leur donne à chacune une \a- leur relative très-digne d'être connue. Quoi qu'il en soit, pour réludc du magnétisme terrestre, il est indifférent (jue les aiguilles soient un peu plus ou un peu moins fortes. Cela étant, nous sommes amené à considérer, avec M. Lamont, la méthode de la simple touche comme reconmiandable en pratique (n"" 19 et 22), pourvu que Ton y emploie des sources d'induction suffîsanmient riches, telles que des aimants en fer à cheval (n" 34) ou des électro-aimants (*). CIIAIMTIŒ V. INSTABILITK DES AIMAKTS. 40. Si le degi'é de force des aimants employés dans les observatoires magnétiques est indifférent entre certaines limites, il n'en est pas de même de la variation que subit incessamment cette force. L'état magnétique d'un aimant n'est jamais définitif : aussitôt après l'aimantation, le barreau aimanté commence à subir une perte. Cette déper- dition devient moindre, à la vérité, de jour en jour, et l'on peut la consi- dérer comme un acheminement vers un état définitif. D'un autre côté, un barreau étant soumis à uue force inductrice insuffi- sante pour surmonter immédiatement la résistance à l'induction, ou sa mau- vaise conductibilité, son magnétisme augmente de jour en jour et parait s'approcher, avec une vitesse décroissante, d'un état stable. De part et d'autre, la limite n'est jamais atteinte. (*) Si M. Lamont ;i tlicrtliû lui-nièine un moyen d'aiiiKiiitalion \>\\\s puissant que ceux géiié- lak'iiH'ut connus , c'est à un autre point tic vue dont nous n'avons pas à nous occuper ici. (Handhudi des Mmjnelismiis , p. 224.) 11 nous suflira d'indiquer que ee m03cn consiste à éli- miner ou à amoindrir les actions contraires à l'induction du eommcncement et de la fin, en insérant le barreau dans un circuit fermé où règne une forte tension magnétique excitée par un courant galvanique. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 27 A défaut des éléments pour Condor une théorie ou (|uel(|ue règle pratique, on cherche à établir les points suivants : 1° Abstraction faite des causes accidentelles, un aimant s'approche d'une force constante. La vitesse avec laquelle il s'approche de cette limite est toujours proportionnelle à l'excès de son magnétisme actuel sur son magné- tisme final. Cette loi serait analogue à la loi du refroidissement de Newton. Soient donc : x la force magnétique d'un aimant à l'époque t; C sa force finale ; la vitesse de la perte aurait pour expression dx d'où log(x - C) = — 7/ + A. Soit B la valeur de x, correspondante à t=o, log {\i — C) = A ; et a: = C -+- (B — C) e"''. 2° Toute perturbation qui modifie l'équilibre moléculaire de l'aimant (par exemple, un changement de température), ou qui fait osciller les molécules autoin* de leurs positions d'équilibre (par exemple, un choc), a pour elTet un acheminement plus rapide vers la limite constante de la force magné- tique. Mais la répétition de la cause en diminue l'influence et finit par l'annuler. Si l'intensité de la cause restait la même à chaque répétition, la loi de l'in- tensité magnétique de l'aimant serait : X = c -t- (B — qe-i", n étant le nombre des répétitions. L'excès du magnétisme x après n répétitions, sur le magnétisme final C^ savoir x — C est nul lorsque n est infini. 3° Quant à l'accroissement de la force d'un aimant, il ne peut avoir lieu qu'en vertu d'une source inductrice très-puissante agissant non loin de 28 PROCEDES SUIVIS POUR DÉTERMINER l^iiinaiit. Or une aiguille aimantée de k pouces de long, appliquée comme conlacl à deu\ forts aimants de là kilograumies, ne gagne presque rien; tandis que la diminution est spontanée, sensible et progressive. 41. Cette perte spontanée a été, de la part de Hanste'en, l'objet de re- cherches dont nous devons dire ici quelques mots (*). Suivant ce célèbre |)hysicieu, un aiuiant doit finir par conserver une certaine quantité de ma- gnétisme : l'excédant se perd avec une vitesse décroissaute qui ne devient nulle qu'au bout d'uu temps intini. , Ainsi, en conservant la notation du numéro précédent, on a : — = Ce-''' iam^(rf>. nulliErainmcs. en jnur,. 1 97,2 2,0 3800 0,10641 3331 0 97,2 2,S 3800 0,07823 2070 A 78.9 2,3 2930 0,07903 416 Ces quatre cyliiulros onl été trompés 4 78,9 2,3 2930 0,09339 464 ( et ramenés à l'Iiuile houillaute, le premier, 3 m.; le deuxième, 10 m. ; S 78,9 2,3 2930 0,14318 r.6i 1 le troisième, 13 m.; le quatrième, 20 m. (j 78,9 2,3 2930 0,10477 828 ■ 7 "ti.S 2.33 2007,83 «,06406 644 .\cier fusible. H 76,8 2,;i3 2628,4 0,04884 1123 .^cier infusible de L'slar. it 99,0o 10,97 74014,8 0,02378 200 (') De miitationihtis virgœ nuujneAkœ. LES ÉLÉMENTS DU 31AG^'ÉT1SME TERRESTRE. 29 La valeur de x ne devient constante que pour /== oo. Toutefois Hansteen admet (|ue la force d'un aimant puisse être considérée comme constante lorsque la diflerence x — C n'est que 77775177717 ^^ ''^ valeur de C; alors / = :mi!ï-'/ exprime le temps après lequel l'aimant arrive à un état stable, à un cent millième |)rès. Ce temps dépend de la valeur de la constante q : ce coefficient est nécessairement affecté par la constitution moléculaire de l'aimant et peut-être aussi par le mode d'aimantation aucpiel il a été soumis. La stabilité approximative est donc plus ou moins promptement acquise : le temps peut varier depuis 200 jusqu'à 5351 jours (14 2/. ans). 42. La conclusion la plus innnédiate de ces faits est importante. C'est que pour les observations du magnétisme terrestre, il est dangereux de se servir d'aimants trop nouveaux, car la modification de la force peut entraîner celle de l'axe magnétique. Or la connaissance précise de la direction de l'axe magnétique est indispensable. Les foi'mules que nous venons d'étudier représentent bien la loi de la déperdition magnétique dans les premiers temps; mais plus tard la vitesse décroît plus vite. 43. La perte de force des aimants n'est pas seulement une fonction du temps, comme l'a pensé Hansteen. D'après des observations faites à l'éta- blissement magnétique de 31unich, M. Lamont constate que la perte dépend de la température, dans une proportion notable, et qu'elle est plus grande en été qu'en biver. Ainsi la ])erte diurne des deux aimants de déviation employés en 1841-1842 à l'appareil d'intensité a été : 1841 i Novembre 0,00042 Décembre 0,00010 : Janvier 0,00007 Février 0,00004 \ Mars 0,0000i 1842. . . / Avril 0,0000.j Mai 0,00009 Juin 0,00011 \ Juillet 0,00017 30 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER Ces aimants ayant été remplacés plus tard par d'autres, le même phéno- mène a été observé, sans toutefois cpril y eût égalité (juant à la vitesse de déperdition. 4.4. HajN'steen avait conseillé, pour accélérer la stabilité, de plonger les aimants pendant quel(|ue temps dans un bain d'eau à dO^R, avant d'en faire usage. M. Lamomt atteint le même but par des immersions répétées alterna- tivement dans de l'eau chaude et dans de l'eau froide une douzaine de fois. Si, après une quinzaine de jours, la stabilité "approximative n'existe pas encore, il renouvelle les bains de la même manière. Malgré ces précautions, la perte constatée encore, au bout de, plus de vingt années, laisse peu d'espoir de parvenir à un état magnétique réellement stable. Mais la perte totale, après ces vingt ans, et grâce aux précautions que nous venons d'indiquer, n'est que de -~ de la force primitive : elle peut être négligée ou bien calculée par les formules des n"' 40 et il, ou même plus simplement encore, avec une approximation suffisante (*). {') On cite des aiguilles qui, dans un es|Mce de trois ;innées (mars I818-d6eembi'e 1820), n'avaient pas subi d'altération. — V. Correspondance nnilhéin., t. XI. (Mémoire sur les lignes ISOOYiNAMIQUES.) LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 51 DlilXIÈllK PAIITIE. PROlîLÉMES RELATIFS A LA RECFIERCHE DES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISJIE TERRESTRE. CHAPITRE I. DE LA MKStUE DES FORCES .MAGNÉTIQUES. 45. Dans ce qui piocèclc nous avons désigné les pôles de chaque aimant sous les noms de Boréal et d'Austral; suivant l'usage, nous avons considéré l'état d'un aimant comme s'il était constitué par deux genres de magné- tismes correspondants à ces pôles, et distribués en égale quantité dans la niasse, ({uelle que soit d'ailleurs la forme ou la loi de la répartition. Pour soumettre au calcul les actions polaires, nous désignerons sous le nom de Positive la polarité Boréale, et sous le nom de Négative la polarité Australe; et nous affecterons des signes + ou — les quantités qui se rapporteront aux actions considérées. Dans la nature, tout pôle magnétique produit des actions positives ou négatives, c'est-à-dire qu'il est attractif ou répulsif suivant les circon- stances (*). La position d'équilibre des aimants sous l'influence terrestre permet de prévoir les actions mutuelles de leurs pôles, et de les désigner .d'avance par un signe. Nous désignerons par la lettre A le pôle austral d'un aimant, qui est tourné vers le nord; et par B le pôle opposé. Le premier est négatif, le second positif. (*) La position de chaque pùlc clans un aimant peut, et doit même dépendre de la dircclion et de l'intensité des diverses actions extérieures qui s'exercent sur lui. 32 PROCEDES SUIVIS POUR DEÏERMLNER Les questions qui vont nous occuper se rappoi-tent à des corps arrivés à un état magnétique peinianent — ou du moins à peu près tel; — chaque élé- ment magnétique est donc censé invariable. De plus, pour jeter sur les pro- blèmes relatifs au magnétisme terrestre un premier coup d'œil d'ensemble, nous les traiterons au moyen de l'absti-action des aimants simples. 46. Les lois des attractions et des répulsions à distance reposent sur les principes suivants démontrés par les célèbres expériences de Coulomb et de Hansteen : 4" Deux éléments magnétiques se repoussent s'ils sont tous deux positifs ou tous deux négatifs; ils s'attirent lorsque l'un est positif et l'autre négatif; 2° L'intensité de l'attraction ou de la répulsion est directement propor- tionnelle au j)roduit des forces magnétiques, et inversement proportionnelle au carré de la dislance des centres d'action de ces forces. Soient -rp- et -j-/-i' (ou — //. et — [jJ) les intensités magnétiques respectives de deux points a et b, mesurées à l'unité de distance. Ces points se repoussent avec une intensité exprimée par + j^. Soient +f( et — -fj.' (ou — y. et +/x') les forces respectives de ces deux points, à l'unité de distance, ils s'attirent avec une intensité exprimée par A' m' Le signe du produit //«' indique toujours s'il y a, entre les points consi- dérés, attraction ou répulsion. AT. Si l'un des points, h par exemple, est fixe, tandis que a est mobile, celui-ci tendra à se mettre en mouvement suivant la droite ab, en vertu de l'action réciproque, dans un sens ou dans l'autre, et l'accélération a due à cette action sera : en désignant par =9"'",780 et ^ = 1, nous aurons, puisque (/ =9™,780, ^..1 = 1 . Cela veut dire que l'unité de force magnétique est celle qui inq)rime à l'unité de masse, dans l'unité de temps, une vitesse égale à l'unité de longueur, quelles que soient les unités choisies. Gauss a pris pour unité de force magnétique, la valeur de y\ capable d'im- primer à la masse d'un milligramme, dans l'unité de temps, une vitesse égale à l'unité de longueur. Or l'accélération d'un milligramme par la pesanteur étant de 9780 millimètres (à l'équateur), il s'ensuit que l'unité magnétique de Gauss est y^sir ^^ l'intensité de la pesanteur (à l'équateur). Mesurée à une latitude quelconque 9, le rapport de l'unité magnétique de Gauss à la pesanteur serait : 1 ' ~ 978(1(1 + (l,00j'Jsin'r) Tome XWVII. S U PHOCÉDÉS SLIVIS POUR DETERMINER oO. L'expression du ra|)port de la force magnétique ^, ou [xl à rintensilé de la gravité serait tout aussi bien donnée par des considérations statiques. Soit a un point magnétique dont Tintensité est ix, et qui est à Textrémité d'une droite i-igide ah (llg. 12), supposée sans pesanteur, posée horizonta- lement sur un point d'appui C. Soit h' un autre point magnétique dont fintensité est — //', et qui est placé à r millimètres de distance de a, au-dessus, et suivant la verticale passant par a. Les deux points a et b' s'attireront avec une force exprimée par — ~ (le signe négatif ne sert qu'à rappeler l'idée d'attraction). Si // est fixe, la droite ba tendra à tourner autour du point d'appui C, pour rapprocher a de b'. Pour empêcher ce mouvement, il suffirait d'appliquer au point a une force de même intensité que ^, et agissant en sens opposé; par exemple, un i)oids tel que ]>=~^- Si p.=^' , ;>= 1 milligramme, cl r=\ millimètre, on aura nécessairement ^=1 et /:/-'= 1, c'est-à-dire que chacun des points a et b possédera l'unité magnétique, que M. Lamont a proposé d'appeler milligramme magnétique (*). Si ,u.' = 2, 5, 4, ;J unités ni;igii('!ii|ues, on aura : y» =2, 3, 4, u milligrammes, c'est-à-dire que l'équilibre existera encore en api)liquant à l'élément «, un poids de 2, 3, 4., 3 milligrammes. Donc la force magnétique ^ équivaut à un nombi'c déterminé de milligrammes. Dans ce qui précède nous avons fixé une distance d'un millimètre, mais comme nous l'avons déjà fait remarquer (n"' 48), l'intensité de l'action dirigée sur un point magnétique a dont la position est déterminée, ])eut être recher- chée indépendamment de la distance et de la position du centre d'action b' . Par exemple, il s'agit de mesurer l'attraction I exercée sur un point de l'es- pace, dans une direction connue, par un pôle magnétique b' . Il est clair que si le i)àle a possède une force |m = 1 (équivalente à un milligi'amme magné- (*) Mèm. (k l'A cad. de Munich , t. III , p. C-21. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 35 tique), on pourra appliquer en a une force diamétralement opposée à l'ac- tion I, et exprimée en milligrammes; si p est cette force, on aura /v = /^I = I, quelle que soit la distance du point b' , et quelle que soit son intensité me- surée à l'unité de distance; quel que soit enfin le sens de son action, attractive ou répulsive. C'est évidemment le cas du magnétisme terrestre. Ainsi, quand nous disons que l'intensité horizontale du magnétisme terrestre est en certain lieu, à Liège, par exemple, 1.02o, cela signifie qu'un pôle magnétique d'une force ,a= 1, équivalente à un milligramme magnétique, serait tenu en équilibre en cet endroit à l'aide d'une force équivalente à jn,iiiigr.^Q25 appliquée horizontalement à ce pôle, en sens opposé à la com- posante horizontale de la force directrice terrestre. Ce serait là le mode de mesure le plus direct à employer à l'égard du magnétisme terrestre, si nous n'étions pas en présence d'effets compliqués desquels nous avons à déduire l'intensité de la force qui produit ces effets. Ceux-ci ne dépendent pas du magnétisme terrestre seul; ils dépendent aussi de l'aimant employé pour les rendre visibles; il y a donc dans cha(|ue observation deux inconnues à séparer. Or l'éjiergie d'un aimant ne pourrait être mesurée indépendamment de l'inlluence terrestre, puisque l'on mesure toujours le produit ix\. Pour séparer les facteurs // et I , il faut chercher une combinaison qui contienne ces deux quantités sous une autre forme, par exemple, celle d'un quotient : alors l'élimination des deux inconnues /x et I est possible. Nous verrons plus loin comment ce problème est résolu. CHAPITRE II. QIT.LQIES PUOPRIÉrÉS DES AI.MA.NTS SIMPLES. 51. Supposons démontré par expérience qu'en chaque point du globe, et dans un cercle peu étendu autour de ce point, la force terrestre ± I ait une direction constante (comme la pesanteur). Cette supposition n'est légitime que dans les limites de la durée d'une expérience. 36 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER On adnu't que, i[w\\e que soit la répartition des deux genres de magné- tisme libre dans un système, leurs (|uantités absolues sont identiques. Ainsi + .U étant la quantité de magnétisme positif, et — // la quantité de magné- tisme négatif, respectivement contenues dans Tunité de volume, le volume élémentaire dm contient : + ."•'^"* magnétisme positif, et — !J.din magnétisme négatif. Le système contient '^y-t, sera repoussé par la force -|- F, et le pôle a', doué du magnétisme — p, sera attiré par la force -}- F. (*) Inteiisiltis, vis maçjneticœ terresiris ad niensiiruni alisoliitain revocitla. (Co.m.mentationes SOCIETATIS GOTTINGENSIS, I. VIII, p. 1 0.) 38 PROCÈDES SUIVIS POUR DÉTERMINER Soit raiigle aca' = 9. La force attractive aura pour composantes : u'e .... — fiFsiii -- |)er|)ciidi('ulaiic h l'aimant; a f .... — fiF cos i. dirigée sui\anl l'iiiinant. La force répulsive aura pour composantes : b'k .... -i- fiFsin y perpendiculaire à l'aimant: ///) .... -+- pF cos y dirigée suivant l'aimant. Les forces + [jF cos © et — ijF cos o ont la même direction , la même intensité, et agissent en sens contraire; elles ne changent rien à la position du point c. Les forces -f- f/F sin © et — [jF sin y forment un couple qui a pour mo- ment 2>>F sin (j>. Le produit ^y. s'appelle Moment magnétique de l'aimant, dénomination introduite par Gauss : nous le désignerons par M. Si l'on considère la force — F, on aura exactement le même résultat : c'est poui(pioi, lorsfpi'il s'agira du magnétisme terrestre dont l'action est désignée par ± I , nous n'aurons désormais plus égard au signe de I , pas plus qu'à son centre d'action. Nous conviendrons que la direction d'un aimant libre sera toujours celle vers laquelle son pôle nord tend à se placer. L'action terrestre consiste à retenir l'aimant dans la direction que nous venons de détinii-; ou bien, s'il en est dévié d'un angle 0, elle consiste à l'y ramener en vertu du moment de rotation Ml sin 9. 54. Si cet aimant, au lieu de tourner sur son centre de gravité, avait un autre point fixe, le moment magnétique aurait toujours la même valeur : il est indépendant de la position du point fixe. Le moment de rotation que nous venons de considéi-er se décompose comme suit (fig. 15) : 1 sin f X 2?-u. = I sin ,. (^ X ''c -+- M X c») , que le point c soit un centre de gravité ou un autre point quelconque. Supposons le point c transporté en c', nous aurons, pour le moment de rotation : LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 59 1 sin f (f* X Ifc' -\- iJ- X «c') = 1 siu y {ui X lie — f* X 'c' -i- m X "t -+- ," X > I sin i tend à rapprocher l'aimant de la direc- tion cd. Le moment de rotation qx, du poids additionnel, tend à l'éloigner de la direction cd. La condition d'équilihre est (jx — iMI sin i =- 0 ; mais comme il est néces- saire que (Jil et q aient une unité commune, on écrira q en milligrannnes, et alors Iqx = Ml sin i. 36. Cherchons de quelle quantité il faut reculer le point fixe pour ohtenir l'équilihre sans contrepoids. Soit c' le nouveau centre de rotation, posons ce' = I, et soit p millig. le poids de l'aimant, nous aurons : xp (r — Ç) H- fj.] {)• — I) sin / — i-j) {r -i- |) ^^ j/l (;■ -t- v) sin i = 0, d'où , _ '>' -"■" ' a* ci MI sin i ^* ^' M = -2iy, $ = 37. Il est à peine nécessaire de faire remarquer que la stabilité de l'équi- 40 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER libre exige que le point fixe soit quelque part en c" au-dessus de la droite ub. C'est toujours là ce qui a lieu dans la susj)ension des aimants, soit qu'ils reposent sur un pivot pénétrant dans leur épaisseur, soit qu'un lil les sup- porte par le dessus. 58. Considérons un aimant simple ah (fig. 17) assujetti à ne se mouvoir que dans un plan horizontal autour d'un point fixe c. Soit cd la direction de la force (pii agit sur l'aimant, et I son intensité totale. Soit / l'angle que cette force fait avec l'horizon; I cos / = X sera sa composante horizontale. L'aimant simple ab se placera naturellement dans le plan vertical passant par «/; et la' droite a'b' représentera l'intersection de ce plan, avec le plan horizontal dans lequel il se meut. Si on l'écarté momentanément de cette position d'équilihre, en le main- tenant toujours dans le plan horizontal, il y reviendia après un certain nond)re d'oscillations isochrones. En désignant par u l'angle de déviation à une époque t , l'équation du mouvement sera dhi -— -2p {i' -4- x'} -+- MX siii V = 0-, OÙ p l'cprésente le poids de chaque extrémité, r la demi-longueur de l'aimant simple, X l'excentricité du point de suspension; si n est très-petit, on tire {le là : % / MX / Il I \/ -+- coiisl. = arc sm = , ip ()■" ■+- x^) en désignant par li la plus grande valeur de n, ou la demi-amplitude des oscillations, suffisamment petite |)our négliger A", //"■ Soient -\- li qX — A les angles égaux décrits par l'aimant, des deux côtés de sa position d'écpiilibre, T la durée d'une oscillation complète, on aiu-a la relation connue LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 41 Or ^p (r- + X-) = p (y — x)- + p (j- -j- xj^, n'est autre chose que le moment d'inertie du barreau; nous désignerons cette quantité par K. Nous aurons enfin MX = — ou MI cos ' = -iji- ■ Ainsi la durée d'une (ou d'un nombre déterminé) oscillation de l'aiguille aimantée dépend à la fois de son moment d'inertie, du moment statique de son magnétisme libre, et de l'intensité du magnétisme terrestre. Réci|)roquement, cette dernièi'e quantité serait comme d'après cette for- mule, si toutes les autres l'étaient, et le problème que nous avons indiqué (n" 50) serait résolu. Or la quantité iM est inséparable de X ou de I dans cette expression : c'est pouiquoi une autre combinaison de ces deux quantités est indispensable pour achever la recherche. 59. Soit AB (fig. 18) un aimant simple disposé perpendiculaii'ement à la direction ub d'un autre aimant simple mobile autour du point c. , Les deux aimants simples sont dans un même plan horizontal. Soient %• la longueur de ah; %-' la longueur de AB; ç> l'angle Nm formé par ab avec le méridien magnétique; Cf= 0 , distance des centre des deux aimants; p et ^' les forces magnétiques libres de AB et de ab. Soit 2^''//' X sin œ = ui X sin 9 le moment de rotation de ab par l'action terrestre. Les pôles A, a se repoussent avec une force. . . -^, Les pôles A , b s'attirent avec une force. ... - '"^ Les composantes perpendiculaires à ab sont : (Ab)-' fifi' Af ufi' Ac et '—— ■ —7 (kaf Ao "" [kbf Ml Elles forment un couple dont le moment est fiji' . Ac 'iiifi' (d — >■') r Tome XXXVI f. 42 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER L'action du pôle B sur a el b lormora un couple ayant pour nionienl : l^fx.' (d -t- }■•) r Nous n'avons pas besoin de considérer les composantes des actions de A et B sur a et b, dirigées suivant ab, puis{prelles n'exercent aucune influence sur le point c. L'équation d'équilibre sera donc : . 'l/x^' (d — r') r -2ix^' d -*- r' } r m A sin ,. r -4- r = 0. \(d-rr^i^\i \{d + r'f^i-'\^ Développant les deux derniers termes suivant les puissances négatives de (I, et cboisissant cette grandeur de façon à pouvoir négliger la septième puissance de (f relativement à r et r', nous aurons, en faisant 2r.u = M : X sin V 2 / t2r^ — or' Or l'équation du n" S8 nous donne la valeur de MX; en multipliant cette équation par C('1I(> que nous venons de trouver, il vient : 27r*K / 2r'' — ôr" \ X- siii v = I -1 1- .... d'où X = 1 H z -1- T \/fP sin y Et enfin I = — , donnera la valeur de l'intensité absolue du magnétisme COS l ' '^ terrestre, en un point déterminé de la surface du globe. 00. Comme il n'est pas possible de suspendre un aimant de façon à ce qu'il puisse se mouvoir librement dans toute direction avec la même facilité, cliercbons quelle serait la direction d'un aimant simple ab assujetti à rester dans un certain plan, donné par son inclinaison sur le plan borizontal, et par son azimulb avec le méridien magnétique. LES ELEMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 43 Les coordonnées polaires sont ici naturellement indiquées. Soit C (fig. 19) Forigine des coordonnées, centre de rotation de Taimant ab; soit CX la direc- tion du méridien maj^nétique, et indi((uons par les deux horizontales CX, CY la position du plan horizontal qui passe par le centre de l'aimant. Désignons par Thorizontale CP, et la droite CZ perpendiculaire à CX, le plan dans lequel Taiguille ah est assujettie à se mouvoir; l'angle ZCY' = ^\i, mesure l'inclinaison de ce plan sur l'horizon. Soit encore CI la direction de la force terrestre; cette droite est dans le plan vertical passant par CX; soit XCI = i l'inclinaison magnétique. Posons ffcP = a, angle de l'aimant simple ab avec l'horizontale cP; XCP = 6, azimuth du plan de l'aiguille, d'après le méridien magnétique; ac\ = X angle de l'aimant ah avec la direction de la force terrestre. Tous ces angles sont mesurés par des arcs de grands cercles de la sphère, ayant pour centre <\ et pour rayon l'unité. Le triangle sphérique Xc/P doime : 1" cos orX = cos /( cos 0 -(- sin H siri e cos ^; (1) 'i" sin «rX sin r/XP = sin v siii ^. Le triangle sphérique (fXI donne : cos X = cos / cos «cX'-t- sin i sin «cX eus (iXI. ^'' eos aXl = cos I - -+- aXP 1 = sin uX\K {\{){\{^ 'OS X = cos / cos (/cX — sin i sin «rX sin uXP. cos X = cos i (cos « cos 0 -4- sin ii sin i' cos ■}) — sin / sin ii sin ^ .... ("2) Pour que l'aimant soit en équilibre stable, l'angle n doit être tel que x soit un mininumi; alors on aura r = 0, savoir ' (lu ' 0 = — cos i cos 9 . «^in v -h cns / sin H cos é . cos u — sin / sin i . cos n (Pnn "^os i sin 0 cos ^ — sin / sin i . sin '^ l:nig t< = ^ = lang6cos'f — tg l . . . . (ô) cos i cos 0 cos 0 Cette relation fait connaître la valeur de /, après avoir observé la valeiu- U PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER de n, lorsque Taimant a pris sa position stable; elle complète donc la re- cherche qui fait l'objet des n"' 58 et 39. 61. Parmi tous les plans dans lesquels on peut fixer la mobilité de Tai- guille , les plus faciles à vérifier sont le plan horizontal et le plan vertical. Considérons d'abord le premier. Le plan horizontal correspond à -^ = 0, l'écpialion (3) du numéro précé- dent donne : tg u = tg 6, d'où u = e, ou bien u = 9 -{- 180". L'équation (1) donne : cos «cX = cos (il — e) d'où ac\ = 0, ou bien «cX = 180°. Avec l'angle «CX = 180° l'aimant ne serait pas en équilibre stable, puis- que son pôle austral a regarderait le sud; il n'y a pas lieu de s'en occuper. Avec «CX = 0 , cos ic = cos /, d'où ar = /. La force directrice de l'aimant par la terre sera MI cos /. 62. Si l'aimant ne peut se mouvoir que dans un plan vertical , -^ = | ou 90°, alors : ts (■ cos 6 L'angle B étant connu d'avance, il sufiit de mesurer l'angle ii formé par l'aimant avec l'horizon pour déterminer l'inclinaison de l'intensité terrestre I. En faisant $=0, on aura tg « = — tgi (*). En faisant 5= 90°, on aura tg u = go, d'où u = 90°. . Enfin en faisant d'abord 9=9, puis 6 = 6 -\~ 90°, on aura : tg ( I cos' 0 Ig (/' := , OU bien = cos 6 ig'' u' tg' l tg « 1 sin'e tg u = ou — ; — = — -— sm ô ig""" 'g'« (*) Le signe négatif provient de la position donnée à l'aimant «6 dans la figure, position arbitraire. Dans la réalité le pôle austral doit être au-dessous de l'horizon {n° 52 ). LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 45 (roù l'on tire ' ' . ^ lang^ t tang^ ii' taiig* u" ou cotg' i = col^ H -t- col' u". Ainsi Ton peut calculer /, au moyen de robservation fle u dans un azi- muth quelconque j)ar rapport au méridien magnétique; ou bien observer directement /, en plaçant dans le méridien magnétique le plan vertical dans lequel Taimant est mobile; ou bien enfin en observant Tangle u dans deux azimutb quelconques écartés Fun de l'autre de 90", on pourra encore cal- culer /. Quant à l'azimuth 9 = 90", il peut servir à déterminer la direction du méridien magnétique, par l'observation de l'aiguille verticale, assujettie sur un axe horizontal. 63. Dans le plan vertical l'aimant simple a pour force directrice par la terre : MI ces i ces 6 MI cos X = - • » cor 0 Si le plan vertical est dans le méridien magnétique : MI cos X = MI. S'il est perpendiculaire au méridien magnétique, d'après la formule (2) du n° 60 : MI cos x = MI sin /, puisque l'aiguille ne peut sortir de son plan ; mais elle pourra osciller dans ce plan en vertu de la composante verticale de l'intensité terrestre, I sin i = Y. 64.. Examinons encore un cas particulier. Nous avons vu (53) qu'un aimant simple nb, écarté de la direction de la force I, est ramené dans celte direction en vertu du moment MI sin 9, y étant l'angle de la déviation. Supposons qu'une force soit applicfuée à cet aimant simple en opposition avec le magnétisme terrestre, et soit f le moment de cette force. La dévia- lion restera permanente si l'on a : MI sin -^ — f= 0. 46 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER Si cette relation n'existe pas, si, par exemple : Ml si II ;. — f^ (/, r la valeur de ç dépendra de 9, et '^ exprimera la loi de variation simultanée de ces deux quantités, pour cliacpie valeur de 9. Ou aura : dn (Il C'est cette quantité qui est nommée force directrice , et c'est en vertu de celte force quuu aimant se replace toujours dans la direction de l'équilibre aussitôt qu'il en est un peu écarté j)ar une cause passagère. Il y revient d'autant plus vite et plus sûrement que sa force directrice est plus grande. Parmi les causes étrangères (pii agissent pour troubler l'équilibi-e d'un aimant ou en altérer les mouvements, il faut citer l'agitation de l'air, les résistances des sus])ensions, etc. Si l'aimant n'est soumis à aucune autre influence que le magnétisme ter- restre, et s'il tourne librement sur son centre de gravité, il revient dans la position correspondante à 9 = 0; alors sa force directrice est ]^' = MI. Si l'aimant est assujetti dans un plan horizontal , il revient dans la direc- tion du méridien, et sa force directrice est : -- = M!(os« = MX. (/*■ 65. Les aimants simples dont nous venons d'exposer les propriétés mé- caniques, n'existant point dans la nature, les formules que nous avons déve- loppées dans ce chapitre ne sont point applicables. Noire but, en les expo- sant, a été de présenter sous une forme méthodique et simple, abstraite de tous les contingenls pratiques qui en modifient les résultats, l'ensemble des. opérations à faire pour déterminer : 1° La direction du méridien magnétique au moyen d'une aiguille hori- zontale (00 et oG), et par suite la déclinaison; 2" La composante horizontale de l'intensité, au moyen de cette même aiguille horizontale (08 et 59); LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 47 3" L'inclinaison, la composante verticale et encore la déclinaison par une aiguille assujettie dans un plan vertical (60 à 62); 4" La force directrice d'un aimant simple non libre (61 , 63, 64.). La formule du numéro 59 nous apprend, en outre, i\ue la loi de Cou- lomb et de Hanstee.n, relative aux intensités du magnétisme à difl'érentes distances, n'est vraie qu'entre deux éléments magnétiques. La loi des actions totales est très-dillereiite : lorsque les distances sont considérables, compa- rées aux dimensions des aimants, leur action totale est inversement propor- tionnelle aux cubes des distances X sm y = ^. Enfin, à la rigueur, l'intensité totale pourrait se détei-miner d'après les oscillations de l'aiguille assujettie dans un plan vertical coïncidant avec le méridien magnétique, ou dans un azimutb quelconque. 11 est facile d'aper- cevoir les légères modifications (|ue devraient subir les formules, et nous ne pensons pas que cela ait un intérêt actuel suiHsant pour nous y arrêter. Ce qui a été plutôt l'objet d'investigations ])ai- le secours de la composante verticale, c'est la valeur même de l'angle d'inclinaison, en combinant cette composante verticale avec l'borizonlale, ce qui donne jt = tang / : c'est ce que nous allons montrer en quelques mots. 66. Considérons un aimant simple que l'on fait osciller d'abord hoi'izon- lalement, on aura (n° 38) : MX = — - • V, Puis verticalement, avec le pôle austral en bas (n"' o8 et 63) : g est le moment de la pesanteui' et K' le moment d'inertie par rapport à l'axe d'oscillation. Pour éliminer g et M, nous supposerons que l'on renverse la polarité de l'aimant, et que les moments magnétiques soient modifiés, nous aurons deux nouvelles équations : pt. Il — M'Y = — - iS PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER entre lesquelles on pourra éliminer M'; les doux premières éliminent de même le moment M, et les deux résultantes élimineront y. On aura finale- ment : 4 I Y rii T| X ^' K 1 1 07. Lorsqu'un barreau de fer doux AB (fig. 20) est placé verticalement, il s'aimante par l'induction terrestre. Un pôle austral se développe à l'extré- mité inférieure et un pôle boréal à l'extrémité opposée. La force induite dans cet aimant de fer doux étant proportionnelle à la composante verticale, pourra être exprimée par a\ = a\ sin i, a étant une (|uantité constante. L'aiguille uh étant déviée du méridien par le voisinage de AB, soit ij.dm = pfi).dm = 0 en vertu de la distribution symétrique de la force positive et de la force négative. Ce que nous venons d'exposer relativement à la longueur serait vrai pour la largeur et pour l'épaisseur; généralement pour une direction quelconque. De là ce théorème plus général que le précédent : Dans tout aimant, la somme dos moments magnétiques, par rapport à une droite quelconque, est indépendante de l'origine des distances. 71. Désignons par [j.dm un élément magnéticjue ayant pour cooi-données {xyz) (fig. 22); soient «, /3, y les angles formés par un axe passant par (x, y, j), avec les axes coordonnés; soit I la distance de i^dm à l'origine, nous avons : L = se cos a -t- y cos p -4- j: cos y d OÙ jLfidm = rxydm . cos a -^fijiJ.dm cos fi -^-J'z^dm cos y. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. M Soient: fxy.ilm=\, J}j/j.ilm=Y, J':fiihn=Z, on aura : x cos a -h y eus p -t- z cos y = fLiJ.il m. Cette équation exprime la somme des moments élémentaires par rapport à une droite quelconque dont la direction est connue. 72. Faisons : X = M cos j!, , Y = M cos p,, Z = M cos 7-, alors COS^ jc, -1- cos* ,3, -i- cos- y, = I ; M=v/xv^Y^"^;rz^ l'équation ci-dessus prendra cette forme : M (cos a COS a, -t- COS fi COS [3, -I- cos r cos ri) = / Lfidin ; or le facteur entre parenthèses du l'^'^ membre exprime le cosinus de Tangle de deux droites données par leurs directions respectives (a,G^) et (^,,5,7,); soit wcet angle, M cos a = Phiiàm. La valeur maxima du 1"' membre correspond à w=o, et a pour valeur M, de sorte que la valeur maxima de/L//rfy» sera : M = fh^ilm = l/X* -4- y -+- Z-. Donc M est le moment par rapport à l'axe magnétique. 73. Coiidusions. — 1" Connaissant les moments X = r/xxdm , Y =/}iijdm et Z = fnzdm par rapport à trois axes rectangulaires quelconques, on en déduit le moment par rapport à l'axe magnétique, savoir : M = v/x* ^ v^ M- û. 2° Le moment par rapport à une droite quelconque faisant un angle w avec l'axe magnétique, sera 31 cos w. 3" Le moment par rapport à toute droite perpendiculaire à l'axe uiagné- tique est nul, car alors M cos w == 0. 52 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER Si, par exemple, Taxe des x coïncide avec Taxe magnétique, on a : M = X = fx^i-dm , Y = Cy^dm =0 Z ^fzixdm = 0. 74., Dans certains développements Ton rencontre une expression de la foi-me '^x"ifz'ijn1m ou /" f fx"ifz'fidxdydz. dans laquelle r, l et e indiquent les limites dans le sens de la longueur, de la largeur et de l'épaisseur du barreau aimanté, supposé de forme régulière, et symétrique par l'apport au magnétisme. Cette expression est nulle chaque fois que la somme u -\- v -\- 1 est un nombre pair (*), Ce théorème, presque évident, est susceptible d'une démonstration très- élémentaire où la règle de la multiplication des signes joue le rôle principal. La parité de la somme n + i' + / s'obtient de trois manières, savoir : U + ,; H- « = (2Hi H- I) -+- (2« -+- I) -4- -2p u -^ V + t^ 2in -+- {-2)1 + I) + (2/) ■+- I). Le signe de ^ est toujours le môme que celui de x, dans l'hypothèse d'une distribution symétrique du magnétisme. Prenons la première combi- naison : Pour -h X, on a ^ /x . . . . x^'V est ( -4- ) | ^ J - - /"='" ( -+- ) I ^^ ~^ ^ I _ ; y^" i—zf'' ( -4- ) > Produit i)Osiiil. : i-yY"-^" ( + ) ' '^'' - (-yn-^r Pour —X, on a — p (—«)'"'— ^ est (— I) Les autres sianes restent comme ci-dessus ( + ) Produit négiitiC. (*) Ce théorème est énoncé par Gaiss dans le célèbre mémoire : Intensilas vis magneticœ terresiris ad mcnsiiram absoiutam revoculavi. ( Coume.ntatio.nes Societatis Gottisgensis, t. VIII.) LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 53 La somme est donc nulle, du moment que la distribution du magnétisme est symétrique dans le barreau considéré. En suivant la même marche pour les deux autres combinaisons, on obtient le même résultat. 75. Un aimant libre se place dans la direction où l'entraîne la force ter- restre : cela est évident pour les aimants simples. Quant aux aimants com- posés, leur direction doit être rigoureusement déterminée, et il est clair que ce doit être celle de Taxe magnétique. Soit NX (fig. 23) la direction de la composante horizontale du magnétisme terrestre; ab un aimant libre de se mouvoir autour d'un point C, ou plutôt autour d'un axe vertical passant par ce point; c le centre de cet aimant, à partir duquel nous compterons les ordonnées d'un point magnéti((ue m, dont la foi'ce est ^dm. Le point m est sollicité par la force \u(lm dans le sens ?;/X; de ce point m abaissons la perpendiculaire mC sur l'axe de rotation , le moment de rotation du point m sera Xfirfm X '«C . cos p ou bien X'^.dm X '«C sin XCm. Posons XNc = a; c(l = x, md^xj; soit Ce' une perpendiculaire commune à l'axe magnétique et à l'axe de rotation; Ce' = e, et ce' = h. Menons mn parallèle à l'axe magnétique, nous aurons : XCî// = C»i/( -+- XiXc = Cmn -v- a; cos [5 = sin XCoi = sin [Cmn -+- a) = sin Cmn cos a -+ cos Cmn sin «. Or HiCsin C)»/( = C« = (e — y) mC cos Cmn = mn = (6 -t- x). Donc Xiidm . mC sin XCw = X.udm j (e — ij) cos a -4- (6 -1- x) sin x j . Dans la situation d'équilibre, on doit avoir : /Xiiilm j (e — y) cos a -t- (6 -+- x) sin a j = 0. U PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER Or puisque /u//w = 0, on a : refidm = 0 et hf/j.di)i ^0; posons /]/Ff'''î = N , fiy.dm = M , nous aurons : ^s « = tt ' Si «6 est dirigé suivant Taxe magnétique, M sera un maximum et N = 0, alors tg « est un minimum. Or nous avons supposé que le magnétisme est symétrique; si cette hypo- thèse est vraie, l'aimant se placera donc toujours de façon à ce que son axe magnétique soit parallèle au méridien, quelle que soit la position du point de suspension : par exem])le, comme dans la figure 24-, où Se est un axe de suspension, tel qu'un fd de soie; LM une règle de hois ou de cuivre attachée à ce fd, et ah un aimant placé en équilibre horizontal sur la règle. En retour- nant les pôles bout à bout, cette expérience servira à vérifier si le barreau a une force régulièrement distribuée. 76. La vraie direction du méridien magnétique est donc donnée par l'axe magnétique de l'aimant suspendu. Par suite d'une différence légère de den- sité, de trempe ou de section en différents points d'un barreau, l'axe magné- tique n'est pas en coïncidence parfaite avec la droite que l'on considère comme l'axe de figure de l'aiguille ou de l'aimant prismatique ou cylindrique. Pour déterminer la vraie direction de l'axe magnétique, on trace une ligne de repère a/S sur l'aimant; on vise cette ligue avec une lunette à réticule lorsque l'aimant est en équiiiiji-e; puis on retourne celui-ci sens dessus des- sous, et l'on vise encore la ligne a,3. Généralement on devra faire tourner la lunette pour cette seconde visée, et l'angle décrit sera évidemment le double de celui qui est formé par la droite afi et l'axe magnétique. Notons que cette vérification devra être répétée périodiquement, attendu que la perte du magnétisme peut changer l'angle trouvé; il est superflu d'ajouter qu'il faut la refaire chaque fois que l'on aura interverti la polarité, ou bien que Ion présumera une altération accidentelle du magnétisme. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 55 CHAPITRE IV. OSCILLATIONS d'uN AIMA.NT IIORIZO.MAL. — RESISTANCES. — MOJIENT d'i.NERTIE. § i. Oscillatiom. 77. Considérons un point magnétique m d'un aimant fixé par les ordon- nées (x, y, :■), ayant pour origine le point central de Taimant; nous jsup- poserons Taxe des x dirigé suivant la composante horizontale du magnétisme terrestre; Taxe des^ sera l'axe de rotation, et l'axe des y déterminera avec celui des x le plan horizontal parallèlement auquel peut se mouvoir chaque point du système. Soit ^.dm l'élément magnétique correspondant au point m. L'équation du mouvement du point m est, connue on sait : liPx \ (Pu Ou bien , pour la masse entière , y compris les accessoires de l'aimant : „ l ((Px \ (Pij , ) ^ l \ dp '^ / dP -^ S Chaque point se meut à égale distance de l'axe des z , c'est-à-dire que >- = X' -[- y/"' est indépendant du temps, et par suite : X xdx -¥- ijdy = 0 ou bien dy = dx. Donc on aura : '^ dp -' Pour rattacher tous les points du système à un axe appartenant au sys- tème lui-même, prenons pour nouvel axe des x l'axe magnétique de l'ai- m PROCEDES SUIMS POUR DETERMINER maiit, avec la même origine; soit 0 l'angle (x'xy, nous aurons les formules de transformation connues îy = x' sin 6 ■+■ >/ cos 9 X = x' cos 6 — y' siii 0. D'où l'on tire facilement : (1% -— yi-^dm = — ^i"X (x' sin e + »/' cos e) r/;« = — X sin 0 y x'/x.din — cos 6 ^ij'/^d 78. Posons 2''^''"' ^ K, moment (l'inertie du système mobile, 'Sx'iJ.(im = M, moment du magnétisme libre de l'aimant suivant l'axe ma- gnétique; Sy'/ii.diii=^{=0, si la distribution est symétrique). Considérons d'abord le cas où l'amplitude des oscillations est assez petite jioui- remplacer sin 9 par l'arc 9; alors cos 5 = 1 , et l'on a : d'e _ MX/ N\ d^~~ ITv ~ mJ' d'où N / . /MX \ ,-H- = Asin(,Vir-«) A el B sont deux constantes t]ue l'on détermine comme dans le pro- blème (î)T), savoir : A, en considérant que la vitesse est nulle, lorsque l'arc décrit atteint sa plus grande valeur; et Ben fixant le point de l'arc décrit autpiel correspond l'origine des temps, par exemple 0 ■= 0. En désignant par T la durée d'une oscillation simple, on a : MX=— r (1 expression indépendante du défaut de symétrie. LES ELEMENTS DU MAGNÉTIS3IE TERRESTRE. 57 79. Maintenant laissons à B une valeur quelcon(|ue, et soit a. sa plus grande valeur. Supposons de plus N = 0, il vient : (/-9 _ MX qui donne : di = % / MX - /MX . / 1 I V - ir ^'°' ^ - *=o* ^) V "iT V "■' -^'-j:, ("■' - "') - ^ (^" - '"> d'où ,/J, -.-L(„^ + 6^) \ 24 ((. \/¥ enfin, 1" = K Vw^V-^û.) (^) d'où rp _ T' ^ I H l(i en appelant T' la durée d'une oscillation complète, et en négligeant les Icnnes en a'* et les puissances supérieures. Cette a|)proxiniation est de -y^I\jv, I'"^"' un axe de 20°, et comme on n'apprécie pas l'intensité tenestre à moins de -fiTijôT/j '^'i pourrait, à la rigueur, donner aux oscillations une amplitude de 20°. Pour un arc total de 88', la durée des oscillations est augmentée d'un cent millième, et, pour un arc total de 28', l'augmentation de la ilurée est seulement d'un millionième. Il résulte de ces chiffres que dans les limites de l'approximation ordinaire, la réduction serait Inutile. Or on peut, dit M. Lamont, apprécier les passages de l'aiguille vibrante avec une amplitude de dix minutés. 80. Le procédé pour compter les oscillations a de l'inqjortance : nous nous y arrêterons avant d'étudier plus à fond le phénomène des oscillations magnétiques. M. QuETELET, choisissant parmi les diverses manières, celle de M. Sadim:, Tome XXXVII. 8 d8 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER commençail ;"> compter les oscillations sous une amplitude totale de 60", c'est- à-dire trente degrés des deux côtés du méridien, et terminait à l'amplitude totale de 6 à 8 degrés (*). Le pointage se faisait aux extrémités de Tamplitude où la vitesse est nulle; ce savant comptait le temps de 1 0 en 1 0 oscillations jus- qu'à la soixantième; puis de 20 en 20 jusqu à la trois centième; enfin, de nou- veau de 40 en 10 pour les soixante oscillations qui suivaient la trois centième. Les différences des temps pour 300 oscillations et zéro; pour 310 et 10, 320 et 20, etc., donnaient sept valeurs, dont la moyenne était considérée comme la durée de 300 oscillations. Gauss préférait pointer au passage de Taiguille dans le méridien, c'est- à-dire au point de plus grande vitesse; ce point, étant fixe, parait en effet susceptible de j)lus de précision qu'un point variable à chaque oscillation. Néanmoins les observations simultanées des deux grands expérimentateurs, chacun suivant sa méthode, n'ont abouti qu'à une différence de 0"05 sur 391 secondes. Le point fixe, dit avec raison M. Quetelet, a le défaut d'obliger l'obser- vateur à se tenir plus près de l'instrument. § 2. Résistance de l'air. 81. On sait que la diminution d'amplitude est due à la résistance de l'air, et à celle de la suspension (torsion du fil, ou frottement du pivot dans la chape). Ces résistances sont des fonctions de la vitesse; elles peuvent être proportionnelles à la vitesse j^, ou bien au carré de cette vitesse (|^)'; en tous cas, elles sont opposées au mouvement, c'est-à-dire qu'elles agissent en sens contraire du magnétisme loi'sque l'aimant s'approche du méridien, et dans le même sens loi'squ'il s'écarte du méridien. 82. Etudions d'abord le cas où la résistance est proportionnelle à la vitesse, nous aurons l'équation d'équilibi-e : d'e MX rfo -— H sin 0 ■+- q '-- = 0, (U' K 'lit (■) Mémoires de l'Acad. de Bruxelles, I. VI. LES ÉLÉMENTS DU MAGiSÉTISME TERRESTRE. 59 dans laquelle 7 est une quantité constante qui dépend de la nature de la MX - . • ,' -^ = ^ et integi résistance; pour abréger posons -^ = f, et intégrons en supposant B assez petit pour que sin ô = 6; n vient : Ae =' siii I t On suppose toujours f >jfj'', et ., '»-! T.. Ac"'', .\<-''' Ae-"'' m PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER 2h — 1 Posons a„ = A« — ^"' nous aurons ,,. =a,v — ~"''' D'où suit ce théorènio : une résistance proportionnelle à la vitesse diminue l'amplitude suivant une progression géométrique ayant pour raison f~='^". 84. Cette loi donne la valeur de T" en fonction de la première et de la dernière élongation, savoir, en logarithmes ordinaires : I loe a, — lot; «c^ -2 ' (« — I ) log e L'observation d'un aimant oscillant qui n'éprouve aucune autre résistance que celle de Tair et du fd de suspension en soie, donne, d'après M. Lamont : -5-^ ^-: =0,00130; ctiommp r = ô,I4I.j9, log e = 0,43450, H — I il \ient ' ,,T'" i T — 8 ' t:-' 2205000 Telle est la mesure de l'erreur commise en prenant la valeur de T au lieu de la valeur réelle de T". On peut en conclure que dans notre hypothèse, la résistance de l'air et du lil de cocon n'influe pas d'une manière sensible sur la durée des oscillations, comme Coulomb l'avait affirmé (*j. 83. Si nous attribuons à ^' dans le produit fj~, la valeur abstraite trouvée n" 89 , savoir : do , , — , , — = K 2/ . K COs 0 — (.'OS « , dt ce qui revient à supposer la résistance assez petite pour admettre une pre- mière approximation de cette nature , il vient d-6 ,- ± fi\ 2/'l/cos 0 — COS « -t- /'sin 6 = 0. AJrmoires des savanls étrangers de l'ancienne Acud. de Paris, l. XI. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 61 Le signe -j- t'» second terme se rapporte à la demi - période pendant laqnelle Taiguille s'éloigne du méridien, et où par conséquent la résistance lavorisc l'action directrice de la terre; le signe — se rapporte à la demi- |)ériode opposée. Comme « > ô, posons a' <)- = «^ sin^ X cl //^ = . I .2 alors cos « = I — II- cl cos 0=1— li^ sin^ x. La première intégration donnera, eu négligeant les puissances de h supé- rieures à la seconde : 1 1//'-+- const = X H li^x — — h- sin- x ' 8 Ki Le signe supéi'ieur correspond aux limites de x ...() et l , le signe inférieur aux limites f et n. Si nous donnons à T" la même signification que précé- demment (92 à 94), el à T sa valeur du n" 78 =^r, nous obtenons : /r , 1 -\ I ^- ^ « 1 -+- Rapprochant cette formule de l'équation (2) du n° 79, nous voyons qu'elle n'en dilTère que par un nudtiplicateur constant affecté au second terme du dénominateur; ce facteur dépend du coefficient q , c'est-à-dire de la nature de la résistance. 86. Examinons rapidement les conséquences de la seconde loi de résis- tance; celle-ci variant comme le carré de la vitesse, on a l'équation du mou- vement : _±,y-./si„o=o. Pour le signe de q, il faut, comme nous l'avons déjà dit, tenir compte ()2 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER la relation de sens qui existe dans cliaque période entre la force directrice de la terre et la résistance. Si raniplitude est assez petite ponr que sin 0^0, on a deux valeurs de (^|' correspondantes aux deux signes de q; ces valeurs expriment la loi de la vitesse dans chacune des deux périodes qui composent une oscillation simple, une période à vitesse croissante et une période à vitesse décroissante. Dans ces deux périodes successives les élongations dilTérent déjà; mais les vitesses maxima de ces deux périodes sont toujours égales, lors du passage par le méridien magnétique. Appelons : a, Télongation dans la première période, vitesse croissante; a, l'élongation dans la seconde période, vitesse décroissante; de plus, si nous considérons «0 et a, comme des quantités très-petites , et 5 et posant B^=a'^mvx et /i^ = -î^., ; enfin, en observant aussi les limites qui correspondent aux signes de q, il vient : T = « 10 formule identique avec celle du n° 79 (2). 88. Nous ne nous sommes pas étendus sur les détails des cas où la résis- tance est proj)ortionnelle au carré de la vitesse, nous n'en avons mentionné que les résultats, qui |)euvent être comparés à la réalité expérimentale. Les conclusions légitiment cette abréviation : en effet, nous avons vu (n"' 82 à 84) que si la résistance est simplement proportionnelle à la vitesse, les arcs décrits de cbaque côté de la ligne moyenne diminuent suivant une progres- sion géométrique; et que la réduction de la durée réelle à la durée corres- pondante aux arcs infiniment petits, se fait en multipliant l'arc par nwt' constante qui dépend de la résistance. Si la résistance varie avec le carré de la vitesse, la diminution est moins rapide (n" 85) que la précédente, et la réduction de la durée réelle à la durée correspondante aux oscillations infiniment petites se fait suivant la même loi que si la résistance était nulle. Or l'expérience vérifie la première loi relativement à l'air , au frottement des pointes ou des axes, et à l'inlluence de corps susceptibles d'induction, tels que le fer par le sinqile voisinage, ou le cuivre par le mouvement. Cepen- dant la réduction correcte de la durée réelle à la durée des oscillations infini- ment petites exigerait pour la formule (2) du n" 79, le calcul d'un plus grand nombre de tei'mes. On pourrait substituer à ce calcul l'introduction U PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER d'un coefficient a, (|iii serait déterminé expériinentalenient et donnerait la formule T' T = I ^- — a^«'^ 16 Il est à peine nécessaire de faire remarquer que la réduction (jui résulte de cette formule a d'autant moins d'importance que l'aimant oscillant est plus gros, c'est-à-dire (|ue son moment d'inertie est plus fort. 89. A différenles reprises le grand poids des barreaux a été signalé à Gotlingue comme une condition importante de l'exactitude des mesures. Lloyd, au contraire, donnait la préférence aux aiguilles légères; de part et d'autre l'opinion n'avait d'appui dans aucune donnée positive de l'expérience. M. LamOiM', qui avait d'abord adopté les indications de Gôttingue, et y avait trouvé quelques difficultés, résolut de trancher la question par l'étude com- parative des faits. Après avoir constaté des différences importantes sur deux aimants, l'un de deux kilogrammes envii'on, l'autre de douze, il prit une aiguille de deux grammes, ayant seulement 2 '/^ pouces de long, la renferma sous une cloche de verre, au-dessus d'une plaque de cuivre, et compara sa marcîie avec celle de l'aimant de douze kilogrannnes. D'abord la petite aiguille était plus stable que le gros aimant : une seule lecture suffisait pour noter sa position; mais il n'y avait pas conformité d'indication. Cette différence pouvait ^enir de la [)laque de cuivre; M. Lamont y substitua une plaque de verre, et l'aiguille, toujours exempte de mouvements, continua à manifester des différences de marche, relativement à l'aimant. 3Iais le petit instrument éprouvait, surtout le matin, non pas des oscillations régulières, mais des agitations oscillatoires irrégulières et brusques, tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre, et des arrêts tout aussi brusques. Un second appareil léger fut installé; ses indications concordaient avec celles du premier, même dans les plus petits délails, lorsque les observations ne duraient que 10 à 15 minutes. Il en était tout autrement lorsque l'on comparait les mesures par heure; cinq aiguilles montées de la même manière donnèrent cinq résultats différents entre eux. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. iyU M. LvMONT injecta do l';ilcool (run côté de rune des cloches, et, à Taide dtine lunette, observa un mouvement lent, continu, sans oscillation, durant plus de dix minutes; puis un retour plus lent encore. La même injection répétée sur la face opposée de la cloche donna lieu au même phénomène, en sens contraire. La conséquence de cette épreuve est évidente; si la masse d'air renfermée avec Taiguille est considérable, la moindre diflerence de température occasionne des courants d'air intérieurs, de longue durée, et suffisamment forts pour entraîner une aiguille libre. Les variations diurnes de la température, avant d'être uniformes dans tout l'espace où étaient les instruments, étaient la seule cause des différences remarquées entre les divers instruments. Pour afïermir cette conclusion, M. Lamont employa des para- vents afin d'empêcher les courants d'air d'atteindre trop brusquement les cloches , et les écarts précédents disparurent. Or l'influence des courants d'air est d'autant plus considérable que la surface atteinte est plus grande ; le moment d'inertie des barres magnétiques n'aug- mente pas proportionnellement à leur surface; c'est ce qui explique l'état d'instabilité et de vibrations non isochrones, qui existent continuellement chez les gros aimants. Il faut conclure de ce qui précède que les aimants libres iloivent être renfermés dans des espaces aussi rétrécis que possiijle : en Angleterre on fait les boites spacieuses pour faciliter le montage des appa- l'cils, mais on les rétrécit ensuite |)ar des cales ajustées avec des échancrures pour ne laisser à l'aiguille que le champ nécessaii-e aux mouvements essen- tiellement magnétiques. L'expérience fondamentale du défaut d'uniformité de marche des instru- ments renfermés dans de grandes boîtes a été répétée à Bruxelles, à Green- wich, à Cambridge (Amérique du Nord), et partout avec les mômes conclu- sions. La pratiipie anglaise a été adoptée, sous ce rapport, par M. Lamont à l'Observatoire de Munich. § 3. Torsion. 90. La résistance, avons-nous dit, qui s'oppose à la mobilité de l'aiguille, et qui tantôt agit en sens contraire de l'action directrice du globe, tantôt Tome WXVIl. 9 66 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER favorise cette action, se compose de Tinertie de Pair à mettre en monvemenl par le déplacement de Taimant, du frottement des pivots, de la torsion du fil de suspension. Ce qui précède suffira pour étudier la première force nuisible : quant à la seconde, celle des pivots, elle est très-incertaine. Cela tient à la didiculté d'exécution des tourillons ou pivots, difficulté qui se montre surtout dans Timperfection ordinaire, et jusqu'ici insurmontable, des instruments destinés à mesurer rinclinaison magnétique, imperfection (jui a forcé les expérimenta- teurs à chercber un détour pour l'étude des variations. Nous ne nous arrêterons pas sur cet oltjet, faute de renseignements suffisants pour établir avec netteté l'appréciation des erreurs, et de leurs sources ordinaires ou accidentelles. Le fi'ottement des pointes en particulier a cet inconvénient grave, qu'il empêche le retour complet d'un aimant à sa position d'équilibre naturel, a})rès que la cause de déviation a cessé d'agir ; et si la force directrice sur- monte le frottement, ce sera ])our entraîner l'aimant au delà de la position exacte, et être tôt ou tard vaincue encore. La considération de ce fait suffit, nous semble-t-il, pour rejeter le système des pointes, ou des tourillons, ou des couteaux lorsque la chose est possible; or elle est possible pour les appa- reils à mouvement horizontal. 91. Nous nous bornerons donc à l'étude de la torsion, dont Tinfluence se fait sentir avec une assez grande intensité sur la durée des oscillations d'un aimant, surtout lorsque celui-ci, étant gros, exige des fils nombreux j)our le supporter, si l'on emploie des fils de cocon, ou de gros fils si l'on emploie des fils métalliques, d'acier, d'argent ou de cuivre argenté. 92. Quant aux fils de soie, les expérimentateurs reconnnandent de les prendre tels qu'ils viennent du dévidoir, et d'en employer un seul pour les petites aiguilles, un certain nombre assemblés parallèlement entre eux lorsque le poids de l'aimant l'exige. Dans le premier cas, depuis le moment de l'installation jusqu'à une époque assez éloignée, le fil s'allonge, et en même temps il se tord. 11 en est de même dans le second cas, mais alors le mouvement d'extension dure beau- coup plus longtemps, cinq à six mois, dit M. Lamoxt (*). L'élasticité ramène C) Hctndbûch des Eidmagnelismits , p. 108. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 67 le fil vers sa dimension primitive si Ton enlève la charge; en la remettant, on observe de non veau un allongement lent, mais pas aussi considérable que le premier. Cet inconvénient n'appartient pas exclusivement aux fils de soie; Taeier le plus élastique offre les mêmes effets. Il résulte de là que les manipulations nombreuses doivent être évitées pour les observations déli- cates; ce qui indique, pour les établissements bien montés, l'utilité d'instru- ments spéciaux affectés à chaque genre d'observation. 93. Les lois de la torsion apprennent que cette force est inversement pro- portioimelle à la longueur des tiges, et proportionnelle à la quatrième puis- sance de leur diamètre. La résistance à la traction est proi)ortionnelle au carré du diamèti'e; donc pour que le rapport de la résistance due à la torsion au moment magnétique fût toujours le même, il faudrait que ce moment fût proportionnel au carré du poids. Or il n'en est pas ainsi, puisque, en vue de la rigidité du barreau, on doit augmenter sa section en même temps que sa longueur : donc le rap- port de la torsion au moment magnétique sera toujours plus grand pour les grands aimants que pour les petits. Ainsi pour un aimant de 1 2 kilogrammes la force de torsion d'un fil ayant l'énorme longueur de 12 pieds serait yJi^ de la force magnétique, tandis qu'un seul fil de 18 pouces n'opposerait à l'aiguille (pi'il peut supporter (|u'une i-ésistance de yôIiu» ^^ sa force magné- tique. 94. Nous supposerons connus les divers modes d'attache des fils de sus- pension, et des dispositifs propres à mesurer les angles de torsion ; nous nous occuperons seulement ici de l'influence de cette force sur la loi des oscilla- tions. Imaginons qu'à partir d'un plan vertical qui contient le VA et l'axe de l'ai- mant, on ait donné au fil une torsion de v degrés et que par là l'aimant éprouve une déviation de y degrés. Soit q le coefficient de torsion ; nous aurons : MX sin y = ç (t) — y), * ou si les angles sont assez petits MX V MXy = (I [v — '.). OU = 1 = n. 9 V G8 IMIOCÉDÉS SLIMS POIR DETERMINER L;i durée des oscillations sera donnée par la Cormule MX + 7 El en inullipiianl cette expression par -^^, cest-a-dn-e par -^y^- , nous aurons la formule connue, exprimant la durée des oscillations infiniment petites sans résistance -'K T-= • MX Le coeilicient de correction dépend, comme on voit, du moment magné- ti(|ue de Taimant et de Tintensité terrestre aussi bien cpie du coefficient de torsion. 93. Voici un exemple de la méthode à suivre pour effectuer cette correc- tion d'après Gauss (*). ■ On observe simultanément deux aiguilles, suffisamment séparées l'une de l'autre pour ne pas s'intluencer, et dont l'une est suspendue sans torsion, pour n'obéir qu'à l'action terrestre. Cette précaution est nécessaire lorsque les observatiotis ont une certaine durée afin de tenir compte de la variation diurne. Ces observations tirées du journal du 22 sefjtembre 1832 a donné les chiffres suivants : l'icmicrt aicuille. Sccoii.lc aiguille. dc'l'a'Jireni^c. llfuro r. H '( !( à giiS"' N" \ . . . 1)"35' . . . û00''(*). . . 0"4'iy,'o . . . 0"2'I2;'1 . . . 0"4'l9;o N" -2 . . . 9'':j7' . . . 240" . . . -O'O'in^G . . . O'Tô?;'? . . . 0°0'î4;'8 N- r, . . . lo'ic ... 180" . . . -o°4'4o;'5 . . . 0'ris;8 . . . -o"ô'47;'2. Ainsi l'angle de rotation 300" — 24.0»= 60" correspond à la déviation 0"4' 1 '.),'.j — 0"0' 1 4;'8 = 4'4;7. (■) Juteiisilas vis iihujuc.I., clc. Commemationes Gotti.nge.xsis, t. VIII. (*■) Cet angle de 500" est le point de départ. C'est le |ioint de l'index, le fil étant supposé sans torsion. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 69 MX V 60° Il -\- 1 882,7 — = 1= : 1 = 881,7 = ^• 7 i( 4'4;7 n 881,7 ,, 88-2,7 T- = T - X • ■ 881,7 La coml)inaison dos expériences 2 et 3 donnerait : 81)1,5 Enfin les expériences 1 et 3 : 88G,(; Ces cocdicients de correction montrent que la torsion des fils de soie est peu considérable. La valeur de q, dans les expériences qui précèdent, est environ —^ de la valeur de MX. 96. Dans la détermination de la déclinaison absolue, on a coutume de négliger la torsion du fil simple : il est bien vrai qu un angle de torsion de 360 degrés, donné à un fil simple, ne produit qu'une déviation imperceptible de l'aimant; cette déviation serait à peine aussi grande que celle qui corres- pond à une torsion de 2 ou 3 degrés dans un écbeveau soutenant un gros aimant. Mais il est tout aussi vrai qu'un fil simple peut faire dix tours sur lui-même, tandis qu'un gros écbeveau ne ferait qu'un angle de quelques degrés; et l'énorme torsion du fil simple est plus diflîcile à éviter et à aper- cevoir que la minime torsion d'un volumineux assendjlage. § 4. Moment d'inertie. 97. L'emploi de la formule (1) du n" 78 est subordonné à la connais- sance du moment d'inertie de l'aiguille oscillante. Le calcul fournira cet élé- ment à l'aide des dimensions et du poids du barreau, lorsque la forme est régulière, et la matière bomogéne. L'axe des z servant toujours d'axe de rotation, comme précédemment, on aura : fr-dm =^fff{x' + >/') dxdijdz. 70 PROCÈDES SUIVIS POUR DETERMINER Comme nous avons, en vue de la simplicité des formules, désigné i)ai' diii l'élément de Nolume, chacun des membres de celte égalité devra être multi- plié par la densité âdu barreau. Pour un parallélipipède rectangle, d'épaisseur constante, dont p est le poids, /et a respectivement la longueur et la largeur, on aura : K = ^(/^+fO;; (1) Pour un cylindre de poids p, de longueur /, de rayon r, ^=^^{i' + r^)p m Enfin pour un losange d'épaisseur constante, de poids />, de longueur /, et de largeur a , K = ^{l' + a^)p (ô) Les formules (1) et (2) se réduisent à -^l'^p si les dimensions transversales sont négligeables comparativement à la longueur. La formule (3) montre qu'à poids égal , la forme de losange donnée aux aiguilles réduit au quart le moment d'inertie. 98. Telle est la méthode la plus directe et la plus simple pour donner à la formule du mouvement oscillatoire tous les éléments qui permettent de déterminer MX après avoir observé T. Mais la supposition sur laquelle repo- sent ces calculs (la régularité de la forme et l'homogénéité de la substance) n'est jamais bien fondée en pratique, surtout pour les aimants légers. C'est pourquoi l'on est obligé de recourir à des voies plus compliquées. Eu général elles consistent à appliquer sur l'aimant suspendu une surcharge, et à ob- server les durées d'oscillations correspondant respectivement à l'aimant ré- duit à ses accessoires indispensables, et à l'aimant sui-chargé. Ainsi, soit R le moment d'inertie du poids appliqué sur le barreau, on aura deux formules, savoir : t'K t' (K -(- R) T-= et !■■=:——-: -■ MX MX LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 71 "OU K= — ; , ou bien K = — 1 Si donc Ton connaît exactement la valeur de R, il sera possible de con- naître exactement K. Gauss est le premier qui ait exécuté la recherche de R par celte méthode, indiquée par Poisson. MM. Weber et Lamont l'ont modifiée. 99. Remarquons d'abord que quelle que soit la marche expérimentale adoptée, il est nécessaire, pour obtenir la plus grande approximation possible, que le terme ^ soit sensiblement différent de 1, c'est-à-dire que la charge supplémentaire doit offrir un moment d'inertie assez grand relativement à celui de l'appareil magnétique. Cependant la surcharge ne doit pas toucher la limite à laquelle la loi du mouvement serait assez ralentie pour être incertaine, et ne pouvoir être dé- terminée avec une exactitude suffisante. L'expérience fixe à peu près le moment d'inertie supplémentaire à trente-cinq fois celui de l'instrument magnétique; cette limite permet des déterminations assez exactes, mais ne doit pas être dépassée (*). 100. Pour déterminer la valeur de R, Galss posait en travers de l'ai- mant une règle de bois, à laquelle il suspendait deux poids en équilibre, y l'aide de pointes très-fines, de façon que les points d'application de ces forces auxiliaires soient sur une droite horizontale, perpendiculaire au fil de sus- pension, et à égale distance de part et d'autre de cet axe. Désignons par C le moment d'inertie de la règle; par 2r la distance des points d'attache des poids auxiliaires ;>; en donnant à 2r différentes valeurs 2r', 2>'"..., les durées d'oscillations seront respectivement données par les relations : T^ X MX = tt'K , T'* X MX = TT- (K + C -f- '2pr'''}, T'' X MX = ir- (K 4- C -t- 2;»-"^), elc. Posons „ _ «^ -^ c et - = ^'; ■^ 2p X MX {*) Lamont, IJundbîich des Erdmagnelismus , p. 77. a 72 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER alors : T" = — r •-* Il T"* = — . clc. Les valeurs de y et a? se déduiront d'un grand nombre d'observations des valeurs de T', ï", etc. La valeur de x, donnant MX, celle-ci donnera K; La valeur de// et celle de K doinieront C. 101. Il est bien entendu qu'il faudra tenir compte des variations magné- tiques qui ont lieu dans la durée des essais, au moyen d'une seconde aiguille (n° 95). Il faut aussi remarquer (|ue la valeui- de n relative à la torsion (n° 9o) varie avec la cliarge; enfin il faut ramener les durées observées aux am|)litudes iidlniment petites, et coi'riger les erreurs du chronomètre, s'il y a lieu. Voici un exemple de calcul donné par Gauss, pour Gottingue 11 septembre 1832 : NUMÉRO AIGLILI.E ClIAIiCliK. SE^.O^'DE Air.UILI-E non cliargce. Durée d'une oscillation. HKDUCTION des expériences. Distances, Durée d'une oscillation. de la i)reniièrc. 1 r = 180 millim. 24"639o« n"32l91 24 "637 17 ^ r = i;w .' 20,773711 17,3-2031 20,79228 ■A )■ = 80 » 17,66798 17,31633 17,68610 - 4 (• = ;w » ■13,80310 17.30529 13,82938 5 Sans charge. •13,22990 17,31107 13,24313 Le poids p = 103237,20 iiiiliisi-ammos; le poids de l'aimaiU =il6"2 milligrammes. i*imr les expé •ienccs iv" 1 à i, " = 424 S; el jiour l'expérience n" 3,» = 397/(. La dernière colonne donne les durées corrigées des effets de la torsion, et rapportées à l'état magnétique correspondant à l'expérience n" 5, en tenant compte de l'erreur du chronomètre. Les observations 1 et 4 donnent d'abord : * = 88,15040; ?/ = 21 I8'i.,85; MX = 179041070; LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 73 robservation 5 donne ensuite K = 4230282000, puis C = 144694000. De cette première approximation l'on passe à la suivante : x = 88,10416; .7 = 21172,47; MX = 1795752S0, de sorte que l'observation S donne enfin K = 4228752400; enfin C = 145G8G600. Si l'on calcule les valeurs de T', T" au moyen des valeurs de x et de y affectées des corrections, les différences des résultats du calcul et de l'observation ne s'élèvent pas à 0"005 dans un sens ou dans l'autre. 102. L'action de la gravité à Gottingue étant 9811 "'"',63, la valeur de MX rapportée à cette unité sera (voir n" 49) : 179ri75250 = \ 8502,29. 98H,G5 Cela revient à dire que le magnétisme exerce sur l'aiguille une pression équivalente à la pression de 18302"""'^", 29 appliquée à un levier d'un mil- limètre de longueur. 103. M. Weber a supprimé la règle pour les petits aimants : il a suspendu des poids au moyen d'un fil de cocon, passant le long de l'aimant; ou bien un cylindre de cuivre par deux œillets de cocon passés aux extrémités, comme le montre la figure 25. 104. M. Lamont, pour déterminer le moment d'inertie des aimants, y applique des anneaux de cuivre ou de verre, très-exactement exécutés. Cette pièce, comme on sait, se confectionne dans les ateliers à l'aide de l'outil le plus parfait, le tour; c'est aussi l'outil dont le travail est le plus facile à vérifier; toute section méridienne de ce corps est limitée par quatre droites. La forme annulaire est celle dans laquelle l'irrégularité de constitution intérieure présente le moins d'inconvénient. Tome XXXVIL 10 74. PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER Il s'agit dans la formule du n" 98 K ^ de déterminer R avec la plus grande rigueur possible. Imaginons l'anneau posé sur un aimant dont l'horizontalité soit assurée et dont l'axe de suspension coïncide avec celui de l'anneau. Coupons celui-ci par un plan horizontal qui le partage en deux parties égales, et plaçons l'origine des coordonnées au point de rencontre de ce plan avec l'axe île suspension. Soit A la densité constante de l'anneau; considérons un point (^x, ij, z) dont la distance à l'axe de suspension soit r, et posons x = r cos ip, y = r sin (j>. Nous aurons, comme on sait, l\=jyfMhlz.(ly.d,: Si nous intégrons entre (j> = o et (f = 'iiï, et entre >• = /•, et r = r.,, il vient : lOo. Imaginons que les parois cylindriques ne soient pas rigoureusement parallèles à l'axe; soient ^i et /j^ les rayons moyens intérieur et extérieur, et tels que a, et a.,, même avec une fabrication médiocre, sont toujours assez petits pour que l'on puisse négliger leurs carrés; alors on aurait : , R = i ^lf{o\ - pî) (h= - ;: A (pj - pi) e en désignant par e l'épaisseur de l'anneau suivant l'axe des z. Le poids p = rA Çpl — p'^^e, donc : i R = -(?' + ?')/>• LES ÉLÉMEMS DU 3IAGNETISME TERRESTRE. 7S Pour être certain de la mesure des diamètres, il faut vérifier le parallélisme des faces planes de Panneau. 106. Pour intégrer l'expression qui donne la valeur de R, nous avons supposé A constant; et, à la vérité, il faut choisir une substance dans laquelle les irrégularités de densité soient le moins à craindre. S'il existe de ces irrégularités dans la substance, on peut croire généralement que la den- sité varie suivant une direction dans toute l'étendue du corps. La variation, soit en augmentant, soit en diminuant, dans le sens vertical ou horizontal, n'affectera pas la valeur de R. Cherchons l'erreur qui pourrait exister si A est une fonction de r. A cet effet, posons : * pi= 1 . P2=l -<- '/P> r =1 -+- ar, a = A ' ( 1 -t- o.x -+- [3x^ -»- r^'' R' = i(p5 + pi)?'' nous aurons R = R' ( 1 H- -- rj.dfi — - (a — 2,3 4- a^) (/pf (3a - 1 0».^— 1 5'/ + oOaS - 2',^ - j4r) ''?'• T'^ En faisant dp = Yv^p et supposant que l'observation ait donné ^ — 1 =15, il en résulterait pour K une erreur de j^^- 107. On peut toujours, après avoir vérifié l'exactitude de la forme de l'anneau, reconnaître s'il comporte une trop grande irrégularité déstructure intérieure. Il suffira de le centrer sur une tige flexible, et de le placer sur le tour marchant à grande vitesse; la force centrifuge fera fléchir la tige du côté de la plus grande densité, et l'on pourra, par la flèche, mesurer ou avoir au moins une idée de l'irrégularité, si l'on ne veut pas aller jusqu'à la mesure. On peut encore le suspendre à un fil par différents points de la périjjhérie, et le faire osciller : si la durée des oscillations diffère dans les différentes positions, on aura aussi une appréciation assez délicate de l'iriégularité intérieure. 76 PROCEDES SLi\ IS POUR DETERMINER Cette recherche méticuleuse est peu nécessaire en choisissant convena- blement la substance de l'anneau, et en comparant les valeurs de K données par plusieurs anneaux. On peut alors, en toute sécurité, rejeter celui qui donne les plus grands écarts. CHAPITRE V. ACTION RÉCIPROQUE DE DEUX AIMANTS. §1. Considérations (jénérales. 108. Pour mesurer l'intensité magnétique du globe, la méthode consiste généralement à observer la durée d'un même nombre d'oscillations d'un aimant, en divers lieux, et à considérer l'intensité comme étant inversement proportionnelle au carré de cette durée. On peut ainsi comparer les intensités totales , lorsque l'aiguille aimantée est fixée sur un axe horizontal perpendiculaire au méridien magnétique; ou bien les composantes horizontales de ces intensités, lorsque l'aiguille, main- tenue dans un plan horizontal, est fixée sur un pivot ou suspendue à un fil, et oscille autour d'un axe vertical. H ne reste qu'à choisir le mode qui oITj-e le plus de précision : comme c'est l'aiguille horizontale qui est dans ce cas, on ramènera les intensités observées aux intensités totales, par la connais- sance de l'inclinaison, savoir : 1 = -^. ces t 109. Sans parler des difficultés d'exécution qui peuvent être vaincues par la patience et l'habileté, cette méthode comporte des inconvénients naturels qui ressortent des propriétés des aimants artificiels sur lesquelles nous nous sommes étendu dans les premiers chapitres de ce travail. Nous allons les résumer au point de vue des applications dont il s'agit. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 77 La distribution du magnétisme libre de l'aimant employé n'est pas inva- riable avec le temps; la force diminue, et les oscillations de l'aimant se ralentissent. Faute d'avoir égard à cette diminution, l'on attribuerait une valeur trop faible à l'action terrestre des stations explorées. • Cependant, si les observations n'étaient séparées que par des intervalles de temps très-courts, l'inconvénient signalé serait moins à craindre. Toute- fois la vérité des résultats exige qu'au retour de l'excursion la durée des oscillations, notée au point de départ, soit vérifiée. L'emploi. simultané de plusieurs aiguilles est aussi une précaution qu'il importe de ne pas négliger, pour avoir le contrôle si nécessaire à ces opérations délicates. D'ailleurs, si la comparaison des intensités à dos stations très-éloignées les unes des autres, reste suspecte au point de vue de la rigueur, on peut néan- moins admettre l'exactitude de cette comparaison lorsque ces termes, pour des stations peu distantes, se rapportent à une même époque ou à des époques très-rapprocbées. 110. Les variations de la déclinaison et de l'inclinaison de l'aiguille ai- mantée ne permettent pas le doute sur les variations tant périodiques que séculaires de l'intensité : il s'agit donc d'apprécier des quantités très-petites, telles que les différences diurnes. Alors la méthode que nous venons d'in- diquer n'est guère suffîsante ; dans une recherche si importante , et en même tenq)s si laborieuse, il convient d'élfhiiner le plus grand nombre possible de causes d'erreurs, et surtout celles dont l'évaluation est impossible. Parmi ces dernières il faut ranger la variation de l'état magnétique des aimants; car la durée d'une oscillation de l'aimant, et généralement tous les effets compliqués du magnétisme terrestre ne dépendent pas seulement de l'intensité de cette dernière force, ils dépendent aussi de la constitution même de l'appareil em|)loyé pour les manifester, et jamais on ne peut mesu- rer l'énergie d'un aimant indépendamment de l'action terrestre : l'expérience des oscillations fournit toujours un produit composé de l'intensité de l'action terrestre et du moment statique du magnétisme libre de l'aimant. Il y a donc là deux inconnues à sépaier, et il faut cheicher, comme nous l'avons montré déjà (58, S 9), une combinaison qui permette d'en éliminer une. On y parvient par l'emploi simultané de deux aimants réagissant l'un sur l'autre. 78 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER 141. Le rapport de Faction terrestre au moment statique d'une aiguille A peut être découvert au moyen d'une seconde aiguille B, que Ton soumet à la fois à rinlluence de A et à rinfluence de la terre. Ces deux influences dépendront toutes deux, par réaction, de la consti- tution magnétique de Faiguille B; mais l'action mutuelle de A et B dépend eu outre de la constitution magnétique de A, de la distance des centres de A et B, de la position de la droite qui joint ces centres relativement aux axes magnétiques de A et B, et enfin de la loi élémentaire des attractions magné- tiques (n° 46). Oi' il résulte de la loi de Coulomb et de Hansteen que l'action totale d'un corps aimanté à de grandes distances s'approche de la raison inverse du cube de la distance; à mesure que la distance croit, l'action de l'aimant, multipliée par le cube de la distance, converge vers une valeur constante comparable avec l'intensité magnétique terrestre (n" 59). 1 1 2. Le rapport de ces deux forces ne contiendra alors que le moment statique du magnétisme de l'aiguille A, et l'on aura ainsi une expression qui contient ce moment indépendannnent de celui de B; on parviendra donc facilement à l'élimination de cette inconnue et à mettre en évidence l'intensité du magnétisme terrestre. C'est au grand géomètre Poisson qu'il faut faire i-emonter l'invention ingé- nieuse de l'emploi de deux aimants (*); elle n'a pas été mise à exécution dès l'abord à cause de certaines difficultés que nous ferons voir. Elle fut reprise depuis, sous une autre forme, par l'éminent géomètre et physicien Gauss (**), et perfectionnée encore par un des expérimentateurs les plus habiles de notre temps, M. Lamont, le savant directeur de l'Observatoire de 3Iunich (***). Nous allons essayer d'exposer les procédés de ces maîtres. (*) Coxiiaissaiicc f/c.s temps (18:^8). (") Commenlutiom's Gotliiiyeiisis (1833). (*"') Mémoires de l'Aauléniie de Muiticlt (I8ia). LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 79 § 2. Mélliode de Poisson. 113. Supposons que deux aiguilles AB et ab (fig. 26) de forme régulière et dans un état magnétique symétrique, soient toutes deux placées dans la direction suivant la([uelle agit le magnétisme terrestre, et toutes deux libres de se mouvoir autour de leurs centres de gravité respectifs; mettons-les exactement Tune dans le prolongement de l'autre. Supposons aussi que la variation terrestre n'apporte i)oint de changement dans la distribution actuelle de leur magnétisme, au moins pendant la durée de l'observation. Soit M le moment magnétique de AB; R son moment d'inertie; M' celui de ab; R' son moment d'inertie; I l'intensité totale du globe au lieu où l'on opère. La loi des oscillations de chacune de ces aiguilles en l'absence de l'autre sera : Pour AB MI =-^ (I) Pour «6 M'I= — - (2) Considérons deux points m et m' appartenant respectivement aux deux aiguilles, et soient p-dni et ij.'dm' les intensités de ces deux points; de plus posons Cc = R, Cm = x, (')))' :^x'; la force répulsive de m,m' sera : tj.(hn . fi'dm' fidiii . u-'dm [ubf ~ (R + X — x-'j' ' Dans la position tigurée des deux aiguilles cette force ne peut produire aucun mouvement; mais si l'on écarte un peu AB de sa position sous un angle très-petit «, la force pourra être considérée comme agissant encore parallèle- ment à ab, et elle ramènera l'aiguille vers sa position d'équilibre en vertu du moment y.din . fi'dm' ■ , X sin a. (R -+- X — x') 80 PROCÉDÉS SUIVJS POUR DÉTERMINER Le moment total de rotation de ab sur AB sera : sin«.Q = si„«yy^j^-^_-^x, cette intégrale double étant prise dans toute Tétendue des deux aiguilles. La loi d'oscillation de AB sous l'influence de la terre et de ab sera donc : MI-t-Q = -— 3) Si maintenant on fait osciller ab sous Tinfluence combinée du globe et de AB, le moment total de rotation dû à cette dernière sera : sin a. Q' =sin « / / JJ (H + X tidin . fi dm' — x' X) et la durée de cbaque oscillation dépendra de la relation M'I-f-Q' = — - (4) Les formules (1) et (3) donneront les formules (2) et (4) : 0=-»^ l^-^) (5) Q--'^'!^-^) (6) 114. Les deux intégrales doubles représentées par Q et Q' peuvent se développer suivant les puissances négatives de R, savoir la l"^*" : (j.dm . fj'din' \ X [R -i- X — x')"^ j = pf/Hi iu.'dm' \ ir'x — 2R-' (i-^ — XX') -+- 5R-* (x' — 2x'x' -4- xx") — 4R-' (x' — âx'x' -H ôx'x'' — xx'^) — bB.-' (x» — 4x*x' -H 6x'x'^ — 4x'x" -t- xx'') — CR-' (x' — lix'x' + dOx'x'* — lOx'x'^ -+- 5x'x'* - xx'').... LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. Si Remarquons : \" que ffj.dm = 0 et J'y.' dm' = 0, ce qui fait disparaître le premier terme du développement puisque nhr^ ffxiJtdm.iJ.'dm' = 0; 2° Le second terme ff'iK^^x^u.dmy.' d»i , ainsi (|ue tout terme alTecté d'une puissance paire de x ou de x' (n" 74); 3° Que le [evmeffn{-''xx'ud)nij.'dm' = 2R-'MM'. Cela posé, nous aurons : Q == 2R"'MM' -H 4R~'' [ff'hx'x' (jnhn . \i.'dm' -i- fj'xx'''']f.àm^'ihn') -(- fiR~' [fC^x^x'iJidm . fi'dm' -\- /TlOx'x' i^-dm^i/dm' -t- fTxx'''/x(li)ifj.'di}i') -+- de. Posons d'une manière générale A '>(/»( = Ma et fx'^ iu.'dm' = Wa, nous aurons Q =- 2R-'MM' H- 4R-' (dM^M' -h MjM) -t- OR-' {m,W -+- lOM^iM -i- M:M) + ... La seconde intégrale Q' s'obtiendra, comme il est aisé de le voir, en chan- geant dans Q, x en x' et x' en x; on aura donc : Q' = 2R-^MM' -+- iR-'^ (ôiAIjM -i- M^M') -i- (IR"' (bMjM -»- lOM^M -t- %M) h- ... 115. Les séries Q et Q' .sont d'autant plus convergentes que la distance IS est plus grande. Posons pour abréger A = SMjM' -+- MjM ; r = oM^M' -t- lOMsM' -+- M^M. i' = 5M:.>I -+- MjM'; r=.jM5M + IOM5M -+- M5M'. Les équations (5) et (6) donneront / 1 1 aM.M'R- -t- 4a r-' -+- «r R-' H- .... = TT-i; , — — \ ir 1 '- / I 1 2MM'R-' -f- 4i'R-» + GrR-' -^ .... = t-K , \5'- 1 - Ces deux équations (T) déterminent M et M', et ces deux valeurs introduites dans (1) et (2) donnent la valeur de L 116. Deux moyens se présentent pour éliminer M et M'. Tome XXXVIF. H S2 PROCÉDÉS SUIVIS POIR DÉTERMINER Le premier consiste à placer les deux aiguilles de telle sorte que la dis- tance R soit assez jurande pour que Ton puisse négliger dans l'équation (7) les termes divisés par R"". Dans ce cas nous aurons : ^>MM'R-=,Mv(l-l)=.=R'(i_l) (8) et Ton a une é(|uation de condition : TV rv^ à laquelle doivent satisfaire les résultats de l'observation , et qui servira de contrôle aux opérations, notamment à la valeur de R que l'on aura adoptée, il 7. Élevons iMM' au carré, l'équation (8) donne (MM'f = 1 .'K (1 - i] X i-'=K' l~ - -i) R^ d'où 1 ,, \^V — fi-.\/T' — B'' -2 e.e'.T.T' ^ ' Multipliant les équations (1) et (2) entre elles, il vient et par l'équation (9) on aura la formule qui donne l'intensité totale, savoir : I'= ==^=: (10) R' . TT' [/V — e« . \/T" — 9"' 118, Cette formule très-symétrique, et d'une grande simplicité, n'est pas généralement susceptible d'une grande précision; en effet, si l'on éloigne les deux aiguilles l'une de l'autre, leur action mutuelle s'affaiblit, de sorte que les différences T"* — 6- et T"— 9'- diminuent; alors les erreurs d'obser- vations peuvent acquérir une influence trop considérable sur les résultats. Pour cette raison, Poisson préfère éliminer par les données expérimentales LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 85 les valeurs de M et M' de Téquation (7); il faudrait dans ces cas conserver les termes alîectés de A, r, A' et r' et former plusieurs équations à l'aide de valeurs connues de R, T, e,T' et 6'. On donnerait donc à R différentes valeurs, mais ces valeurs seraient toujours assez grandes pour que les erreurs d'observa- tions ne puissent être qu'une très-minime partie des résultats; on formerait quatre équations pour déterminer les coefficients A, r, A', T', et la valeur de MM' serait ensuite mise en évidence. 119. Il resterait encore, pour résoudre entièrement le problème, à in- troduire dans les formules les valeurs K et K' : la détermination de ces valeurs, indiquée par Poisson, est entièrement géométrique; nous ne nous y arrêterons pas, puisque nous avons traité cet objet (n°' 97 à 107) tout spécialement. Enfin la réduction des durées observées aux durées à ampli- tudes infiniment petites serait aussi à examiner. Mais ces détails ne caractérisent nullement le procédé du célèbre géomètre. Quant au jugement dont il a été l'objet, M. Recquerel le mentionne comme un point historique, sans exécution (*); et Gauss le rejette en disant que les expériences tentées par quelques physiciens, notamment Riess et Moser, n'ont eu aucun succès ou bien n'ont fourni que de grossières approxima- tions (**). La difficulté principale consisterait dans la nécessité d'observer les oscillations à des distances peu considérables, et d'en déduire une limite qui ne se rapporte en réalité qu'à une distance très-grande. Les éliminations exigeant autant d'observations que de quantités à éliminer, sont sujettes à être influencées par toutes les erreurs qui accompagnent les expériences; or ces éliminations sont d'autant plus nombreuses que la distance de ces aiguilles est moindre, comparativement à leur longueur. 120. En présence de ces objections, fondées sans contredit, si l'on ne s'attache qu'à la lettre même des indications de Poisso.\, il est permis de se demander si les physiciens qui ont soumis à l'épreuve de l'expérience la méthode du géomètre français se sont exactement rendu compte de la nature des erreurs qui affectaient si sensiblement les résultats; on peut se demandei' si ces erreurs n'auraient pas dû être attribuées à la forme de l'instrument. (*) BEcnuEiiFX, Traité (V électricité et de magnétisme , t. VII. (**) CoDinientaliones Guttingensis , t. VIII, p. G. M PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER Si, au lieu craiguilles suspendues dans le sens de la force terrestre, c'est-à- dire au lieu d'aiguilles d'inclinaison , on avait appliqué à la méthode la sus- pension horizontale, ces physiciens, et peut-être Gauss lui-même, auraient eu moins de défiance. C'est précisément ce qu'a fait M. Lamoat ; ce savant a fondé sur le procédé de Poisson un appareil de voyage commode et relati- vement simple, comme nous le verrons plus loin. Quoi qu'il en soit, la gloire revient à Poisson d'avoir eu l'idée de faire intervenir l'action réciproipic de deux aimants pour mesurer l'intensité ab- solue du magnétisme terrestre. Celte inspiration fut féconde, cultivée par des observateurs expérimentés, tels que les Gauss, IcsWeber, les Lamont, etc. !:? 'A. Application (In la méthode précédente par M. Lamont pour les instruments de voyage. 1:21. M. Lamont a fait connaître en 1847 (*) un dispositif de voyage qui repose entièrement sur le principe de la méthode de Poisson; le seul change- ment consiste à mettre les aimants dans une situation plus commode, et plus facile à observer. Ceux-ci sont placés horizontalement , de sorte que les rela- tions (i) et (2) du n" 4 13 deviennent les suivantes : MX = — ^. . . . (A) |ioiir l'aimant AB oscillant seul; ~ Posons : M'X= — —. . . . (B) pour l'aimant «/; oscillant seul. Q = SMM'R-' -t- 4aR-'^ 4- GrR-' = MM' (2R ' h- etc.) = H . MM' Q' = 2MM'R-^ -1- 4a'R--4- Gr'R-'= MM' (2R-' -+- etc.) = H' .MM'. Les équations (3) et (4) du n° 113 deviennent. MX -I- HMM' = -^ .... (C) pour r;iimantAB oscilianl devant «6; y\'\ ■+- HMM' = ^^. . . . (D) pour l'aimant ab oscillant devant AB. (■) Mémoires de l'Académie de Munkh , t. V. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE 85 Nous supposons les oscillations nkluiles aux arcs infiniment petits, et les opérations faites à la température normale exempte de la nécessité des cor- rections. Cette hypothèse n'est que provisoire. Les trois premières équations (A) (B) (C) donnent : ._ tI/IîTi ... x , /ï- . » /K' Vi- X . /ï- . /K' et M'==— \/ l-V/ — T' V 0* V II Les équations (B) et (D) donneront On ne saui'ait méconnaître, dans l'ensemble des valeurs de X, la formule (10) du numéro 117. 11 reste à déterminer les constantes H et H', et ensuite à introduire les corrections que nous avons provisoirement écartées. 122. Occupons-nous d'aboi-d des constantes, et pour cela étudions les oscillations d'un aimant AB, sous l'influence d'un autre aimant ab fixé d'une manière quelconque, mais toujours dans un plan horizontal (fig. 27). Soit NS le méridien magnétique; AB l'aimant oscillant autour du milieu C; ab l'aimant fixe, ayant son milieu en C; enfin N'S' la direction suivant laquelle AB arrive au repos. Posons y = angle iV'(/a ip := angle N'CN Ç= angle N'CC a^ angle N'CA. mm'=p, CC' = R, mC = r, m%' = r' ; ^jâm ei (j! dm' les éléments magnéti- ques aux points m et tn'. L'attraction des points nwi' aura pour intensité : ■ — ^idm . fi'dm' 86 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER Son inomeiit de rotation antour du point C sera : fndm . fi'dm' m'D . r Or nous avons : p' p^ = ,hD' -+- m'D' = (CD — rf + ju'D'- == j R cos {il — ^) -t- r' sin (;/ — -^ ) — r j - -t- j R sin (ii — |) -i- r' sin (» — y) j '. Le moment ci-dessus sera donc : — fj-dm . fi'dm (R . r sin (m — f) -v >•;■' ;iin (u — v)) j R- -y- 2Rr' cos (5 — ■;-) — 2Rr cos [u — ?) — -2rr' cos (?< — •.) -t- j-^ -+- r'^ j " Le moment de rotation dû à la terre est : MX sin [u — i/.). La somme de ces deux moments est éffaie à l'accélération — K — • l;i première intégration donnera pour toute la longueur des deux aimants : 1 /f/»V- _ K — = consl -+- MX cos ((/ — ■i) 2 \(/(/ y-dm . /ii'dm' - TA / / /( 2r' 2r 2)t' = const + MX cos m cos

•'-+-?•'') fidm . u.'dm' 2c' />• jt' \ //■ rr' \ r'-^r' 1 -H -— cos(ç — y) — 2 cosî< I — cosÇh- -rjcos y 1 — 2 sio M I - sin § H — jsin V I H 7- En développant le second membre de cette expression suivant les puis- sances de sin 11 et cos u, et en observant que tous les termes affectés des puissances paires de ;• et r' s'évanouissent (n" 74) par l'intégration, nous aurons une équation de la forme : 1 IduV - K — - const-»- A cos î( -t-Bcos'» -t- Ccos'î* + .... -t- A'sin?; + B'sin'» -t- C'sin'» + .... 2 \dll Les termes en B' et C contiennent des produits de sin y et sin | du même LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 87 degré que sin u, et peuvent être négligés si ces angles sont compris dans les limites convenables pour la spécialité de la question. En tous cas, si l'aimant s'arrête suivant N'S', c'est-à-dire pour u^O, alors ^'=0, et A'=0. Voici maintenant les valeurs des coefficients ABC... A = MX cos ^ — B = fidin . fi dm' ( — cos f -i- — ^ cos f \R R -2)' r^ + r' 1 +— .eos{Ç — ;-) + — — - fidm . fi' dm' ( — cos $ h i' cos ;> 1 -*- — C0S(§ — y) R* adm . u dm — cos § -\ cos v 'r R^ "^ 2r I + _ cos (5 — y) Si a est l'arc d'oscillation, c'est-à-dire la demi-amplitude, 1 [duV — K (—1 = A (cos M — cos a) + B (cos^ u — cos' a) -+- C (cos' M — cos' a) Comme « > m, posons ^^2^ a* sin* X, et li' = alors et dt cos a = I — /(' et cos II = 1 dxi[ h^sin' X, 1 \5 - a' sin' X 2 / V/ÎC V^ j A -t- 3B -+- 5C - a' (ÔB -I- lOC) (1 + sin* x) + a» (B + lOC) (1 h- sin* x -i- sin' a) Si l'on suppose a très-petit , on aura : (/« Ka -+- ôb -t- 5C = f/x \/K, entre les limites a? = j et a? = 0 , on aura : 7r*K A -+- 33 -*- oC -»- — - ) d'où MX + HMM' = A + 3B -^ :>C = S. 88 PROCEDES SLIMS POLR DÉTERMINER Si l'on intègre l'ôcfiialion précédente entre les limites ti= -\- /t et (i = — A, ou a?=f7ret x=~n; et si, pour abréger encore, nous posons S^>? = 3R+ 40C, la durée des oscillation sera : rV/lT 1 1 a* / C ')\ J \/S ( 8 G4 \ S 4/ ) ou en abrégeant après avoir réduit en nombres les termes entre les paren- thèses du second membre : f) = 1 -^ «V -♦- /;«' -+- ... l/S ^ 8 123. Supposons que, R soit deux fois la longueur de AR, auquel cas , 2iMiM' MX= — : posons ç = i|/ = (j5 = 0 , nous aurons : 2MM'i 1 /2M'3 ôM-,\ i /ôM's 15M,M, 'i.5 M. B R' ( R- \ M M / R' \ M' MM' 8 M 2MM' ( 1 5M, 1/15 M.-, 20M3M',' R' ( R- M R' \ 2 M MM 2MM'( 1 515 M'^ ~ R'- |r»'7ô" m")' Soit 0:^20°, nous aurons : 6a* = 0,005 19«i' — 0,000758»» — 0,02272- -t- 0,000127. Si les aimants étaient simples, on aurait approximativement : I c wi = - , - = 0,02 , et lia' = -t- 0,0002. Si le magnétisme augmentait régulièrement du milieu aux extrémités, on ani'ait : c m = 0,28, - = 0,0 1 et 6«* = — 0,0004. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 89 Telles sont les deux limites bien voisines entre lesquelles se trouve né- cessairement compris le calcul des moments; Ton voit que l'influence du terme ba* est en tous cas insensible, et se trouve comprise dans le facteur constant H. 424. La durée 9 de l'oscillation sera donc : jrl/iC/ 1 1 \ V/S \ ^* 2 / Or nous avons vu (n" 83) que le décroissement d'amplitude suit une progression géométrique. Soit a le premier arc observé, r la durée de cha- cune des premières oscillations ; et 7 la raison de la progression : 7rV/K( «VM— 7" I/S ( 1« 1-7' Si de même r'^st la durée de chacune des (m + 1) premières oscillations, exprimée en fonction de la durée observée de la v'°"'*, l/S ( 10 1-7M Si enfin on ajoute les durées observées t^ ?, t» — t;_, , on aura : 2t tV/KI nV 1 I — f 1—7" 1^ ^ ^/S ( '*"Xg ' hi \ ^ q' ' i —q" Posons pour abréger a' \ — q'" \ — q''"- In 1—7' 1 — 7"" et remplaçons S par sa valeur, nous aurons : . 2 ( 2 /M-, M' R'( RM M M' 16 Tome XXXVIF. ^2 90 PROCÉDÉS SllVlS POUR DÉTERMINER 125. Celte équation doit concorder avec (C) et (D) du numéro 121 ; elles concordent avec (A) et (B) si M' = 0. Les durées T, T', B , B' réduites sont donc données par z^ 16 dans cette expression, >; est compris entre le plus grand et le plus petit arc d'oscillation, c'est donc un arc intermédiaire. S'il correspond à la m''""' oscil- lation, on aura ri = a(/"', et pour calculer ^>i, on aura : 1 I — r/"" I — 7'" ^' " In ' 1 — q'" ' 1 — 7" ' Celte valeur peut se calculer d'avance, et si l'on observe immédiatement l'arc inlei-médiaire y;, on pouri-a aussi calculer la réduction à l'aide d'une table formée d'avance. 126. Lorsque l'aimant mobile obéit à l'action terrestre seule, «^1; lorsqu'il obéit à la fois à l'action terrestre et au second aimant, f< > 4 ■ Pour déterminer a dans ce dernier cas , il faut recourii- aux données expérimen- tales. Appelons t' et t les durées respectives des oscillations pour un arc >?' et pour un arc >?, on aura : ==■ , d'où (t*=lG ■• — a y I H (Cij 16 16 127. Ce qui précède permet de connaître par l'observation directe la vraie durée d'oscillation d'un aimant et de calculer les valeurs de T T' 5 et 6' des formules (A) (B) (C) (D) du numéro 121. Ces formules dépendent encore de la distance des aimants et de leur moment d'inertie. Les constantes relatives à ces quantités peuvent être dé- terminées dans un observatoire, où l'intensité est connue par les autres^ LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 91 méthodes, aliii de ne pas compliquer l'appareil destiné aux voyages. Nous le décrirons plus loin. 128. Il reste à apprécier Tinfluence et les limites des angles ?, ç) j)ar ra|)port aux axes ainsi déterminés, on éliminera x du premier terme, et r du second terme de la valeur de T. Pour effectuer promptement cette élimination, Gauss emploie deux sys- tèmes de coordonnées simultanés, ayant respectivement leurs origines dans les deux aimants, et dans lesquels un des axes se confond avec l'axe magné- tique de l'aimant correspondant. Ainsi prenons dans la première aiguille sup- posée mobile, et à partir de son point fixe G (fig. 28), trois axes rectan- gulaires abc, dont le premier est dirigé suivant son axe magnéti(|ue, et le troisième parallèle aux z du premier système. Soient (a^c) les nouvelles coordonnées du point (xyz); soit ii l'angle des axes (rt, x); on sait que .(• = u cos u — 6 siii II, y = a >.in M -t- 6 cos u, z = c. Par un point G' de la seconde aiguille fixe, menons également trois axes rectangulaires (ABC), dont le premier est dirigé suivant l'axe magnétique, le second dans le même plan horizontal, et le troisième parallèle aux z. Soient ABC les nouvelles coordonnées du point (çy;Ç),.et U l'angle de l'axe des A avec l'axe des x. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 95 Soit, R la distance des points GG'; y l'angle de R avec l'axe des x; Ces données permettront de relier les systèmes de points composant le premier et le second aimant, tels que [libc] et (ABC), et de résoudre le pro- blème cherché dans chaque cas particulier. Mais la nature du problème exige que les expériences soient répétées, variées, de manière à les placer dans les conditions les plus favorables à l'exactitude des résultats, ou bien à établir des contrôles ou des compensa- tions ; et ces changements portent sur la distance R comme sur les angles de l'aimant fixe. Il s'ensuit que pour donner aux formules toute la généralité possible, nous rapportei'ons l'origine des coordonnées ABC à un point (j un peu à l'écart de G, dans le même plan que AB, et nous désignerons par a et /S les coor- données'du point ;), nous mettons cîcos 6 et d'sin S au lieu de « et [3, nous remarquerons que ^ — x, et r, — i/ sont les projections respectives du contour polygonal formé par «i'ÂG',(/Ga»i, (ou par les ordonnées BA, la droite R, la droite G^ et les ordonnées ab des points m et m'), sur les deux axes rectangulaires yx, puisque tous les termes de Yi — y viennent de ceux de | — x en augmentant chaque angle de ^ . Or la somme des carrés d'un contour polygonal sur deux axes rectangu- laires est constante. Projetons le contour sur la droite R et sur une droite R' perpendiculaii'e à R. L'ordonnée B qui forme l'angle ^ -|- U avec l'axe des X fera l'angle |-fU —

+ /i„+3) R-"'+'' ± etc. L'aimant mobile étant suspendu préalablement sans torsion, la valeur de N sera assez faible; et si dans les expériences on ne doime à u que de petites valeurs, on pourra écrire q{n — N) = 7sin(M — N), d'autant plus que le coefficient q est une fraction très-petite de MX, comme nous l'avons déjà fait remarquer (n° 96). Nous écrirons donc : MX- sin u -f- q sin {u — N) = f^„^„ R-("+" -i- /;„+,) R-"'+'' etc. 139. Soit «0 la valeur que prendrait l'angle u si l'on écartait l'influence de l'aimant fixe; on aura évidemment : MX sin «(„ -t- 7 sin («o — J^) = *^î car alors la torsion est la seule force qui entre en composition avec la force terrestre, pour diriger l'aiguille mobile. 100 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER Posons ridentité «o + (" — «to) = Mj nous aurons : sin u = siii i(o cos [u — f^,) -+- sin (« — (/„) cos ii,,, cos i« = cos «„ cos {« — ?((,) — sin (?( — ?/„) i»in j^o- Ensuite : MX sin « -H (j sin (« — N) = j MX sin u„ -+- -+-fte. Les caractéristiques F ne sont pas autre chose que les f dans lesquelles «0 est substitué à u, jusqu'au terme en R-^c+'i exclusivement, ou bien j^-{2n+i) inclusivement. Les fonctions F sont indépendantes de n; elles se rapportent à l'état d'équi- libre de l'aiguille mobile sous les seules influences de la terre et de la tor- sion ; tandis que les fonctions f se rapportent à l'équilibre nouveau produit par l'intervention du second aimant. Cette distinction est essentielle. 442. Si l'on fait varier la position de l'aimant fixe, sans changer sa di- rection, ni celle de R, mais en faisant varier la valeur de R, on pourra observer autant de valeurs de n — u^ que l'on aura conservé de fonctions F„^,), F(„+2), etc., pour éliminer ces dernières. Ainsi avec un seul terme, comme au numéio 140, on aurait : (MX+7)(g(»-,,„) = F(„+„R-'"+'\ MX/ tg {u - ,>,) MX 1 1 -^ ~^A = ^"^" R-'"+". 102 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER d'où A ^ \ !j1±1] R-(n+l) _ M' /, 7 \ , ^ MM' \ n f os {

, n'ont plus des coefficients égaux et désigne contraire. 104 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER le seul que nous conservions, ces angles devront rendre F{„+,j maximum par rapport à (|/ et à U. Ces angles devront donc satisfaire aux deux conditions : clF - — = 0 = H sin (i — U) sin (;. — «„) — cos (■;- — U) cos (i — »„) , f/F — = 0 = (/t -t- I ) cos {-2i — U — «„). Ces équations seront satisfaites de la manière suivante : ,' i = 0 Première solution . U = 90'^ U = 270" ■f i = 180 + = 90 Seconde sokUion. . ' ( + = 270 U = 90» U = 270" U = 00" u = 270° U = 90" U = 270" En réalité, au lieu de if, il faudrait écrire ^ — Wq j mais, non-seûlement Uq est un angle négligeable, il varie aussi peu dans les expériences de longue durée. Dans la première solution le centre de l'aimant fixe G' est placé dans le méridien; dans la seconde le prolongement de son axe G'A, rencontre l'ai- mant mobile en son milieu. Dans les deux systèmes l'axe magnétique de l'aimant fixe est perpendiculaire au méridien magnétique du lieu. 147. La première solution donne (n° 140) : MM' F = ± =p, MX -f- f/ la seconde, ?(MM' F = ± = nP. MX -+-7 et puisque h >1 , la première correspond au minimum de l'action réciproque des aimants, et la seconde au maximum. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 405 Le rapport de ces deux valeurs maxima et minima est précisément égal à n; de sorte qu'en soumettant à la vérification expérimentale, ces deux valeurs, Gauss a déterminé n à posteriori. Si n = 2, on aura : tg u = F3R-' -t- F5R-' -4- F,R-'. Soit V le maximum de v, et v son minimum : Iff V = «PR-' -+- P'R-' + P"R-' -+- .... tg V = PR-"' -t- P'R-'^ + P"R-' ■*- En faisant varier R de décimètre en décimètre depuis l-",! jusqu'à 4 mè- tres, et appliquant aux nombres V et v la méthode des moindres carrés, on trouve les deux séries tsV = 0,08G870R-' — 0,00218SR-=.... l§ n =0,04Di3DR-' -t- 0,002449R-^... dont les premiers termes sont dans le rapport 2 à 4. De plus, les valeurs de V comparées entre elles sont en raison inverse du cube des distances, ce qui confirme de nouveau la loi de Coulomb et Hansteen. 148. Reprenons la formule tgD==F5R-'+F5R-', en nous arrêtant aux deux premiers termes; et soient y, et v^ les valeurs de V correspondantes à R, et R.,, nous aurons en éliminant F5 _ RJ ts r, — RS tg î'j 2MM' ce qui donnera : R? — R\ MX + q X -2 MX -2 1 M' F MX H- f/ F « MX Dans la série des puissances négatives de R, nous n'avons conservé que deux termes; d'après Gauss, cela sulfit lorsque l'aimant fixe n'ayant pas plus de 300 millimètres de long, R est pris entre les limites de 900 à 1200 Tome XXXVII. 14 106 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER millimètres, c'est-à-dire au moins trois fois aussi grand (|ue la longueur de l'aimant fixe, et mieux encore quatre fois. H9. En résumé, voici les opérations à faire pour trouver la mesure de l'intensité absolue du magnétisme terrestre. L'aiguille mobile doit faire connaître : 1" le rapport ^ de la torsion du fil à son moment magnétique de rotation horizontale; 2" les valeurs de v, et V.2 relatives à deux valeurs différentes R, et Rj, chacune pour quatre posi- tions de l'aimant fixe AR: L'aimant fixe doit donner : 1° 3I'X, ce qui suppose connu le rapport jj^; 2" son moment d'inertie. Il faudra donc soumettre cet aimant à toutes les expériences exposées précédemment (n"" 90 à 107). Les expériences préparatoires, dit Gauss, doivent être conduites avec la plus grande célérité possible, pour que la variation de la constitution magné- tique des aimants qui doivent osciller, soit le moins sensible. Pour abréger la durée, il conseille de s'en tenir aux déviations u et ?/, obtenues à des dis- tances convenables. loO. Les valeurs obtenues ne sont pas absolues dans toute la rigueur du terme, si elles sont soumises à des influences locales, telles que les masses de fer qui changent un peu la valeur et la direction de la force magnétique. Si ces influences ne varient pas, leurs modifications restent constantes; on peut les déterminer avec une approximation satisfaisante, en faisant osciller en même temps deux aiguilles, l'une dans le local, l'autre à l'extérieur et assez loin des causes perturbatrices, et en alternant le rôle de ces deux instruments. On trouverait ainsi les éléments de la correction : c'est ce qui a été fait à .Munich en ISio, et, à plusieurs reprises, à Rruxelles. 151. Ces influences locales sont, comme l'a fait remarquer M. Lamont, plus fréquentes qu'on ne le pense en général, même en plein air. C'est pour- quoi il est indispensable de fixer avec précision la station où chaque mesure a été faite. Les résultats actuels, comparés avec ceux de l'avenir, pourront, quehpie jour peut-être, jeter quehpio lumière nouvelle sur les questions qui se ra|)portent à la variation séculaire, alors même que les chifl'res dépen- dants des influences locales, ne [)ourraient servir à représenter l'état magné- tique du lieu. Toutefois l'appréciation des causes locales ne portei-a probable- LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 107 ment des fruits que dans un temps encore éloigné, après un grand nombre de mesures (*). 152. Dans le beau mémoire que nous venons d'analyser, en respectant la marche élégante suivie par Tillustre maître, mais en nous arrêtant sur quel(|ues points traités par lui avec une rapidité qui en rend la lecture diffi- cile, nous avons à relever cependant une contradiction, que les expériences de Fauteur lui-même semblent mettre en évidence. 11 attribue aux aimants de 2000 à 3000 grammes une précision plus parfaite qu'aux aimants lé- gers; nous avons déjà mentionné les critiques dont cette opinion a été l'objet, tant de la paît de 31. Lamont, (jue de Llovd et d'autres observateurs anglais; or le tableau des expériences de 1832 (**) démontre que l'aiguille de 58 grammes est tout aussi efficace que les autres; par conséquent l'on ne doit pas, en voyage, hésiter à s'en servir. § 5. Modificalion de la méthode de Gauss par M. Lamont. 153. Nous avons vu (n° l'iG) que la position la plus favorable de l'ai- mant fixe est celle qui correspond toujours à U = ^ ou ''^, soit que son milieu soit placé dans le méridien magnétique, auquel casi// = 0 ou -k; soit que le prolongement de son axe rencontre l'aimant mobile au centre de rota- tion. Pour donner aux appareils de mesure une plus grande simplicité et aux opérations une célérité très-désirable, le savant directeur de l'Observa- toire de Munich a sacrifié l'indication théorique que nous venons de rappeler, non sans justifier par des essais comparatifs, et par l'appréciation conscien- cieuse des erreurs, les combinaisons nouvelles qu'il a adoptées. M. Lamont place l'aimant fixe perpendiculairement à l'aimant mobile , et voici les modifications qui en l'ésullent. 154. Reprenons la formule de Gauss (n" 138), en y faisant « = 2 : MX sii. u + q [u — N) = f,K'' -*- /;R-= -t- /"vR"' .... (*) Mémoiies de l'A Cad. de Munich, l. V. (") Coinmenlutioiies GoKingensis, t. VIll, p. 4). ; i08 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER Si l'on fait provisoirement abstraction de la torsion, pour Pintroduire ensuite comme correctif, et si Ton remarque que dans le nouvel appareil on a : 7r ^ = U, cos(^ — U) = l, sin (i/- — î«) = sin-=I, sin (p — U) = 0, cos (;. — ii)= \ , il vient : fi = MM' j 11 coi {p — U) sin (p — ii) h- sin {-p — U) cos {p — «) ! = -MM'. Et alors : MX sin M = 2MM'R- ' -t- /;r- ' + /,r-' -♦- . Posons MM' = P> fi MM' = 7' us aurons, avec U=(j> : si X = l(- R* RV M ou - = R' sin y ) 2 1 -f- R' R' (*)• • • • (1) 455. Cette formule, combinée avec celle du mouvement oscillatoire de l'aimant fixe, M'X -^ , donne : T'R' sin y l R* R' / ^ 156. Si l'aimant fixe n'est pas rigoureusement perpendiculaire à l'aimant mobile, posons dans la formule du numéro 437 : 71- •p — V = ^ f et ^ — •«=—-+- i/, il vient : /j^MM' < 2 cos if sin (- -4- ^p' 1 -t- sin â^cos (- -4- sp') i > l i \ \ /5 = 2MM'— MM' ( 4 sin*- a.;.-!- 4sin^- Af' -+- sin if sin if'l . Or, dans les limites des erreurs de lecture, surtout avec un appareil (*) Formule textuelle du mémoire de M. Lasiont. {Mémoires de l'Académie des sciences de Munich, t. III.) LES ELEMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 109 soigneusement construit et vérifié, la quantité entre parenthèses n'affecte point les résultats. 157. L'erreur angulaire peut affecter la mesure de la distance R; cette distance n'est pas lue directement; on ne lit que la distance de l'extrémité d'un aimant au bord de l'autre. Soit / la longueur de l'aimant fixe, la distance lue sera à peu près R — |/, en faisant abstraction de la demi-largeur de l'aimant mobile, et en supposant Ai// = 0; sinon la distance lue sera : 1 I R 1{\ — cosi'i) = R— / sin^ — s 2/. Si l'on a R = 2/, l'erreur A^ ne doit pas dépasser 20' pour conserver l'approximation de 0,0001 à la valeur de X. 158. Pour faire avec une approximation suffisante les mesures dey et de R, on les répète quatre fois : on place l'aimant fixe d'abord dans deux positions opposées A,R, et A^B^ (fig. 29), avec l'extrémité A sur les divisions marquées respectivement y, et y.^ tandis que l'aimant mobile est dans la posi- tion a, 6, et fait avec le méridien magnétique l'angle mesuré y, d'une part et y^ de l'autre. Représentons c.OparR -+- aR -t-(?R, CjOparR -t- aR — cîR. Plaçons ensuite l'aimant fixe dans les deux positions A3B3 et A4B4, avec l'extrémité A sur les divisions marquées respectivement y^ et y^, tandis que l'aimant mobile est dans la position (L^b^, et fait avec le méridien magnétique l'angle mesuré y., d'un côté, ety^ de l'autre; soit C30 = R— aR -+- cÎR', C»0 = R— aR -t- c?R'. 110 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER Supposons que l'on ait calculé /"j pour ces dilTérentcs positions, on aura : (MX)' siii V, = /,■ (R -+- ^R - .:R )-' = /iR-' (l - ^" ^ '"j ', (MX)' si.i V.2 = fz (K -t- à H -SV.)-'' = /,"R-^ (l - ^" ^^ °") . (MX)'sin .3=/r(R - ar + .m')-'=/rR-' [i — aR -4- d'R' (MX)' sin vi = A" (R - aR - cîR')-' = /■■vR-'^ | R Ajoutant et dÎNisant par 4-, nous aurons : 1 / aR' + (JR' -+- -îR'- (MX)' - s siii -, = R-'sA I + G et Ton trouve que pour ne pas excéder dans la valeur du ternie dépendant de àR, ^R et tJR', le i^^^^ de la valeur de X, cette fraction ne doit point dépasser jy^. Or on a AR = {(/,j/., — ■-/::/„) : cette erreur doit être négligeable pour peu que l'instrument soit construit avec les soins ordinaires qu'il comporte. Il reste donc '^'''^,''"' dont il l'ait abaisser la valeur au-dessous de -~ pour obtenir la valeur de X avec une approximation de jôfiTô- Pour cela il faut que l'on obtienne i'.-?i<21' pour y = 20° •Pi — -f I < 49' pour y = 40". Dans ces conditions, l'équation (1) du numéro 154 sera applicable si l'on pose : 1 R = -(rir-2 -t- yj7'j) 4 et 1 ? = 7(?i -+- ?2 ^- -il + Vi'- 4 1S9. Une seule valeur de 9 suffît, à la rigueur, pour déterminer ^ de LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. Hl Téqualion (1) du numéro 154, pourvu que la quantité ('-t-,^2-+-|i) soit connue. Pour évaluer cette quantité, il faut prendre à différentes distances R'R''R"'... les angles 9', y", 9'", chacune donnera naissance à une équation de la forme (1), et Ton en tirera loa; - = loe -R'sin / -+--'+ -i- ^ X ^ \:2 M R' R* M /I , \ P (I I02 — == loE -R'sin •/' -t- — -t- — ''X "1-2 M R' Ri M /1 , \ P 1 log X "" '°^ VI ^ " '' J "^ R^ "^ i* Ce système d'équations élimine " et donne p et q par la méthode des moindres carrés. 160. Pour introduire le correctif dû à la torsion du fil, nous chercherons, comme précédemment, la valeur de j~t = y et nous aurons 1" MX(i +^) = — ; R5 f m 1 XH + r) 2 P 7 '-"F-^-R^ Seulement on proportionnera autant que possible l'appareil pour que >- = 0, dans l'état statique exprimé par la seconde formule; mais pour déterminer K, on ne peut se passer de la valeur de y. (Voir n" 101.) 161. La méthode de Gauss, bien que justifiée à priori par toutes les déductions théoriques, est soumise à une difficulté pratique : c'est la mesure exacte des déviations. La comparaison de deux magnétomètres placés dans la même localité offre toujours des résultats différents, tant à Munich que dans d'autres observatoires. C'est ce qui a engagé M. Lamoxt à chercher une voie par laquelle il pût s'affranchir de cette difficulté; c'est dans cette recher- che qu'il a reconnu un avantage important à placer l'aimant fixe, non pas perpendiculairement au méridien, mais perpendiculairement à l'aimant mo- bile; non-seulement, comme on vient de le voir, le développement de ^ est H2 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER très-simple, mais surtout l'opératiou est facilitée par l'observation de grands angles de déviation; de plus, l'observation des actions opposées élimine les moments d'induction opposés, et de même valeur absolue, à cause de la symétrie. Dès que l'on a déterminé les coefTicients p et 7 , on obtient pour une dis- tance donnée c = , R' R' une seule déviation à l'est, et une à l'ouest du méridien magnétique suffisent pour calculer l'intensité absolue, avec la formule : M R' sin o — = C. -■ X 2 M. Lamont choisit une distance telle que la déviation soit de 30 degrés d'un côté et de 50 degrés de l'autre. CtlAPlTRE VI. INFLUENCE DE I,A TEMPÉRATURE. 162. Les changements de température ont deux effets différents sur les appareils magnétiques : l'effet de la variation du volume des pièces dont la mesure entre dans les formules, et celui de la variation des moments magné- tiques, tant des aimants libres cpie des aimants fixes ou auxiliaires. 11 s'ensuit que dans la formule finale (2) du numéro 155 il y a lieu d'évaluer ces effets sur les quantités R, R et iM. 163. Désignons par 3Io le moment magnétique évalué à la température de 0"; et par « le coefficient de la perte de foi'ce pour un degré; soit M le moment à / degrés, nous aurons : M = JI„(l-aO. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. H3 De même soit Ro la distance indiquée par une règle à la température 0°; et /3 le cocflîcient de dilatation de la règle (ordinairement de cuivre); soit R la distance lue à ^ degrés, R = R„ (I -4- PO- Enfin soit Kq le moment d'inertie d'un hai-reau d'acier à la température de 0 degré; fs' le coefficient de dilatation de ce métal; soit K le moment cal- culé à t degrés, on aura : K = K(,(1 +p7)' = K„(l +2(3'0. Telles sont les relations dont il faut tenir compte pour donner à l'usage de la formule (2) une exactitude complète. 164. Supposons les oscillations observées à / degrés et les déviations à /' degrés, nous aurons dans la formule (2) numéro 153 : . P 7 1 H 1- — r "'Ko R' R' , . , , , ,, x^ =-;^ — j (I ^ 2r.'« - ô(3r _ a (r - «) - r). - K si" Y Il est bien entendu que l'on ne fait point porter les corrections sur le fac- teur (' + R^-^i7»)j dont la valeur n'est pas assez grande pour être modifiée par les changements de température. 1 65. M. Lamont a démontré que lorsque les écarts de température sont considérables, comme cela peut arriver dans les recherches à l'air libre, la variation du moment magnétique suit une loi plus compliquée, telle que ]yi^Mo(l — at — a'/-). Hansteen a reconnu le même fait, dans le froid rigoureux qui a régné au mois de février 1844., et il a appliqué la loi ci- dessus au magnétomètre bifilaire, savoir : M„(l — 0,0U08'J626« — 0,000009077<'). Suivant le grand physicien norwégien, « est toujours compris entre 0,0007 et 0,0010. — M. le docteur Lamont a fait un grand nombre d'ex- périences sur des aimants de dimensions et de duretés différentes; en voici les résultats sommaires : Tome XXXVIl. IS 114 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER 1 " Le coefficient de la température est d'autant plus petit que le barreau est plus dur; — 2" les gros barreaux auront un coefficient plus élevé que les minces, à cause de la différence de trempe de Fintérieur à l'extérieur; — 3" au plus haut degré de dureté un aimant de -j^ de pouce d'épaisseur a pour coefficient 0,0002; un aimant de 1 pouce, 0,0004; mais si les aimants sont ramenés au bleu, le coefficient est compris entre les limites fixées par Hansteen, entre 0,0007 et 0,0010. 166. On voit qu'il est utile de déterminer le coefficient de la variation du moment magnétique relative à la température, pour chaque aimant dont on se sert; ce coefficient peut se rapporter à la durée des oscillations directe- ment, quand les opérations se rapportent aux intensités relatives; c'est ainsi que pour les aimants dont il s'est servi dans son voyage de 1829, M. Que- TELET ramenait les durées d'oscillations à 12°R, température moyenne de toutes les observations, au moyen de la formule de correction T = T'|I — 0,00057 123 (< — 12")!. En 1839, deux aimants, portant les numéros 3 et 4, avaient respecti- vement pour formules de correction : T = T' j I — 0,0006075 (t — t2;5) j et T .= T' j 1 — 0,000495 {t — i SÇS) \ . Pour deux autres aimants numéros 1 et 2, les coefficients, ayant été véri- fiés, n'ont pu être maintenus tels qu'ils avaient été fixés auparavant; preuve (pie, non-seulement la valeur de « dépend de la nature du barreau et des cir- constances qui ont accompagné l'aimantation, telles que la trempe, etc., mais que cette valeur de « dépend aussi de la constitution magnétique actuelle, et doit être vérifiée de temps à autre, surtout avant une série d'expériences (*). 167. MM. QiETELET et Broin, pour donner aux résultats des observa- tions une certitude plus grande, ont cherché l'élimination des erreurs dans (■) Ménwires de rAcudéinie de Bruxelles , t. VI etXllI. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 115' les observations elles-mêmes. Ils ont admis que la marche journalièi'c ou l'intensité moyenne des jours froids et chauds est la même, ce qui est légi- time lorsqu'on réunit un grand nombre de déterminations; ils ont ainsi cal- culé, d'après ces variations, les coefficients de leurs aimants : les valeurs trouvées étaient un peu moindres que par les méthodes ordinaires (*). 168. M. Lamont, se fondant sur les différences de coefficients des divers aimants, a introduit dans les appai-eils un système de compensation très- commode. Il consiste à appliquer sur l'aimant principal NS, qui doit être mince et dur, un autre petit aimant un peu plus épais et plus court ns , trempé au bleu : les pôles contraires sont en regard, et le contact immédiat est opposé au moyen d'une cale de cuivre interposée entre les deux aimants (fig. 30). Soit M le moment magnétique de l'aimant principal AB, et m celui du second aimant ab; soient « et «' les coefficients respectifs. A la températiue /, le moment du système sera : M — m — (a>I — a.'m) t; et la compensation aura lieu si l'on parvient à établir la relation «M — a')n=iy M. Lamoînt atteint ce but en faisant d'abord l'aimant ab un peu trop fort ; puis en l'affaiblissant peu à peu, jusqu'à ce que la déviation d'une aiguille mobile, sous l'influence du système, soit constante malgré les variations de température que l'on produit au moyen de bains alternativement chauds et froids. 169. Pour déterminer les coefficients «, on peut recourir, ou à la loi des oscillations dans des circonstances diverses de température, ou aux. dévia- tions. Ce dernier procédé est plus commode quant aux observations, mais le premier conduit par des calculs plus simples au but que l'on se propose. Dans la méthode des oscillations, il y a lieu de tenir compte de la variation de l'intensité pendant la durée des expériences; dans la méthode des déviations, il faut ajouter à la variation de l'intensité celle de la déclinaison; cependant, au point de vue de l'exactitude du résultat, la méthode de la déviation paraît {*j Répertoire de physique, t. VU, p. 40 (noie). 116 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER préférable parce qu'elle peut s'exécuter sous l'influence de températures stables et choisies à volonté. Pour cela l'aimant mobile fait partie d'un théo- dolite, et l'aimant fixe est appliqué sous une règle de bois qui tient à la boite et tourne avec celle-ci sur le cercle du théodolite. L'aimant mobile porte un miroir dans lequel se réfléchit le réticule d'une lunette, mobile aussi avec la règle de bois; lorsque l'aimant fixe est dévié, le fil du réticule et son image ne coïncident pas, et l'on reproduit la coïncidence par une rotation suffisante de la règle qui porte l'aimant fixe. Un bassin, contenant de l'eau à une température connue, est amené ou retiré de manière à immerger ou à émerger cet aimant sans ébranler le théodolite. La formule du numéro IGl étant réduite à sa forme la plus simple, savoir :, — =C.R'siny. Soit ^, la température de l'eau où plonge l'aimant fixe, on aura : M(\ — aM , . —5^ — ; !^=(;R'sinv,. A Soit t.2 la température d'un second bain : = CR' siii Çîî \ d'où ' — «'i sin ?i , **'" (?! — 9î) = ) et a ^ • 1 — a/j sin (Pj , "I , V 170. En réalité les premières observations n'ont point de valeur; l'ai- mant fait alors des pertes permanentes, et il faut attendre qu'il soit parvenu à sa constitution la plus stable possible. Pour déterminer le coefficient relatif à de hautes températures, on com- mence par plonger l'aimant fixe dans des bains à /, ==30 et ?2 = 4.0 degrés; on obtient un certain coefficient a^; puis on prend de l'eau à /', =0" et t'„=: 10°, ce qui donne un coeflicient «,. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. fJ7 Le premier de ces coefficients se rapporte à la température moyenne ^^4-^, le second à la moyenne -^^^ la diminution du coefficient aura pour expres- sion : Soit «0 le coefficient à 0" degré, on aura : i «0 = ^, - - ^ Cl -t- '2)- Alors la diminution du moment M d'un aimant lorsqu'il passe d'une tem- pérature à celle d'un degré plus élevé, par exemple {/ — i )" à t° sera : et lorsqu'il passe de 0 à /", la diminution totale sera la somme de toutes les diminutions de 0 à 1, de 1 à 2, etc t — 1 à l, que l'on obtiendrait en donnant à t toutes les valeurs depuis 1 jusqu'à t°. On aura pour cette dimi- nution totale : |'«o-^^'('-I)(5'Jm. Posons «0 — |/3' = a3 T/3'=a'j nous aurons l'expression générale déjà indiquée (n" \ 65) : M = Mo(l —xt — al% 171. Lorsque les aimants sont très-minces, ils prennent rapidement la température du milieu environnant, et notamment du bain employé dans les expériences précédentes. Mais les gros aimants ne parviennent à l'équilibre de température qu'après un temps plus ou moins long. Tant que cet équi- libre n'existe pas , le coefficient calculé est trop faible. Un nouvel aimant plongé brusquement dans l'eau chaude éprouve une perte permanente; s'il est ensuite immergé brusquement dans l'eau froide, une nouvelle perte moindre que la première s'ajoute à celle-ci; et les ii8 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER échanges successifs, comme nous l'avons déjà dit, amènent un certain étal stable, ou à peu près tel, qui doit être pris pour point de départ de la re- cherche du coelïïcient. Le défaut d'équilibre des gros aimants est un inconvénient grave pour les appareils de variations, qui nécessitent les corrections relatives à la tempé- rature. M. Lamont a remarqué, avec deux thermomètres, dont l'un était placé à l'air, et l'autre enfermé dans un prisme de fer creux de 11 lignes d'épais- seur, des différences de périodes d'un quart ; les points extrêmes du second arrivaient deux heures plus tard que ceux du premier. Lloyd, en renfermant ainsi un thermomètre dans un tube, prenait la moyenne des indications de cet appareil et du thermomètre découvert placé prés de l'instrument magnétique; mais nous ne savons quelle est la valeur de cette moyenne. Pour connaître la variation d'intensité à un dixième près, il faut apprécier la température à ^ près en degrés Réaumui*. Ces observations démontrent une fois de plus que les aimants de dimen- sions réduites offrent des avantages incontestables sur les gros aimants. 172. Nous nous bornons ici (n" 163) à montrer l'introduction des coelïi- cients de température, par l'exemple de la formule de M. Lamont (n° 135), sans insister sur d'autres exemples. Ces corrections doivent évidemment s'appliquer aux formules du numéro 121, i)our l'appareil à oscillations, et à celle qui expriment les valeurs de /l et F, (n"' 137 et suivants). Nous arrêter davantage sur ces exemples, ce serait, croyons-nous, grossir inuti- lement ce travail, déjà peut-être trop volumineux, et que l'on trouvera sans doute susceptible d'une condensation considérable?... LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. H9 TROISIEME PARTIE. ÉTUDE DES PRINCIPAUX APPAREILS MODERNES. CHAPITRE 1. APPAREILS DE DECLINAISON. 173. Tous les éléments du magnétisme terrestre comportent deux genres d'observations, savoir : leur valeur absolue à certaines époques déterminées ; et les variations à intervalles plus ou moins rapprochés. Ainsi, par exemple, pour la déclinaison, l'on fixe à certaines époques la position du méridien magnétique; et l'on cherche, en outre, l'étendue des oscillations spontanées de l'aieuille. ■o"^ § 1 . Instruments proposés par Coulomb. 174. Nous n'avons pu nous procurer aucun renseignement sur les appa- reils employés par les anciens observateurs de la déclinaison de l'aiguille horizontale. 11 est probable que la boussole ordinaire ou compas de mer, tel que le décrivent les anciens traités de physique, était seul en usage, avec addition d'une lunette; et que l'exactitude des résultats dépendait presque exclusivement de leur habileté et de leurs soins. Les premiers appareils construits spécialement en vue de mesures scienti- fiques sont, à notre connais.sance, ceux qu'a décrits Coulomb en 1783, et qui doivent avoir servi aux recherches de Cassini. L'aiguille destinée à la fixation du méridien magnétique, ainsi que celle destinée aux variations de la déclinaison, sont suspendues, la première à un l;20 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER fil d'argent, la seconde, par des fils de soie. Toutes deux sont placées de champ; le point de suspension de la première est à peu près au milieu de sa longueur; celui de la seconde est au tiers, et elle est munie d'un contre- poids curseur, pour la maintenir horizontale. La première porte un trait fin sur toute sa longueur; ce trait est observé au moyen de deux micromètres à réticules installés au-dessus des extré- mités. Un fil d'argent tendu horizontalement sous les foyers des micromètres, et prolongé dans la salle, où est tracé le méridien du lieu, donne la décli- naison absolue. Plus tard, à cause de la difficulté d'avoir des lames minces bien droites, Coulomb a proposé un aimant plat plus épais, posé dans un étrier, et por- tant à chaque extrémité un anneau de cuivre ou d'argent avec un fil diamé- tral de soie ou d'argent pour donner la direction de l'axe de l'aiguille. On procède alors par retournement, et la bissectrice de l'angle formé par les deux positions de l'axe donne la direction de l'axe magnéUque de l'aiguille , et par suite celle du méridien (n° 75). L'instrument des variations porte à l'une de ses extrémités une petite placpie d'argent avec un trait, au-dessus duquel on amène le réticule d'un micromètre, dont le vernier donne les minutes. Si les variations observées sont assez rapprochées pour ne pas s'élever à plus de 30 minutes, les di\isions du micromètre pourront servir de mesure aux angles décrits par l'axe magnétique de l'aimant; mais si, par chemine- ment, elles s'écartaient davantage du point de repère auquel on voudrait les rapporter, 3 degrés, par exemple, les divisions représenteraient les tangentes de ces angles. Dans les deux appareils, les aimants sont protégés par des cages de bois contre les agitafions de l'extérieur, notamment de l'air. Ces cages sont munies de glaces dans les parties où le passage de la lumière est utile. 175. Ces principes de construction se retrouvent dans les boussoles de déclinaison de Gambey, avec quelques modifications. L'aimant des varia- tions et celui de la déclinaison absolue sont suspendus, au milieu de leur longueur, par un assemblage de fils de soie (*). Les appareils de Gambev (') Becquerel, Traité d'élecl. et de iiiagn., t. VII. Atlas. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 121 ont sorvi fi ârago, et servent sans doute toujours à rétablissement de Paris? La boussole destinée à la déclinaison absolue est ajustée sur un tbéodolite; le support de l'aimant est fixé à Talidade, qui est double et à deux verniers. Une lunette de repère, fixée au pied du tbéodolite, permet de vérifier si la position de celui-ci n'a pas été dérangée. Une lunette astronomique est portée par le bâti de la cage; un changement de verre la transforme en microscope pour viser l'axe de l'aimant aux deux extrémités. L'étrier dans lequel est placé l'aimant porte un collier circulaire dans lequel il peut tourner sens dessus dessous sans être déplacé. L'appareil des variations difi"ère de celui-ci par la suppression du théodolite et de la lunette de passage, ainsi que du collier pour le retournement de l'aiguille. Les positions de l'aimant sont constatées par deux micromètres à verniers. 17G. Le même système était adopté à Londres, avec quelques change- ments de détails, lorsque M. Quetelet en a rapporté les instruments qu'il avait choisis pour organiser les premières observations magnétiques régulières faites en Belgique. L'appareil de déclinaison est porté sur un cercle horizontal de trois déci- mètres de diamètre, divisé avec soin de 10 en 10 minutes; de plus, il est muni de trois verniers. La luneite a un cercle vertical de 1 | décimètre environ de diamètre, avec deux verniers à minutes. Elle se transforme aussi en microscope à lec- ture par un changement de lentille. L'aiguille a un peu plus de deux décimètres de long; elle repose par deux chapes d'agate sur un axe cylindrique fixé au centre de l'instrument. Elle est construite de manière à pouvoir être retournée; son axe longitudinal est fixé par deux petits cercles dorés placés à chacune de ses extrémités. L'aiguille porte aussi, pour assurer son horizontalité dans les dilTérents lieux, un petit contre-poids pouvant glisser dans le sens de la longueur. Une boite de cuivre abrite l'aimant contre les mouvements de l'air : cette boîte est garnie de glaces aux extrémités. Tome XXWIL ^6 122 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER Deux niveaux ;i bulle servent à vérifier constamment Thorizontalité de l'instrument, qui est, du reste, pourvu de tous les moyens de vérification i-equis en pareille circonstance (*). 177. Le dispositif anglais diffère peu de celui de Gambev, si ce n'est toutefois ])ar un détail qui doit nous occuper un instant : c'est le mode de suspension. L'aiguille de M. Qi'etelet porte sur pointe, celles de Coulomb et de Gambev sont suspendues à des fils de cocon. Or la mobilité de l'aimant est une qualité capitale. Déjà Coulomb, après expérience, avait proscrit les cbapes (**) et établi la préférence pour les fils de soie, en démontrant que la force de torsion d'un fil de soie ne peut influer que d'une manière insensible sur la direction d'une aiguille aimantée suspendue à ce fil. Les physiciens allemands Gauss et Lamonï préfèrent aussi les fils de cocon, tout en ayant égard à la correction qu'il est nécessaire d'introduire dans les résultats. Pour rendre l'erreur aussi petite que possible, le fil doit être long et fin, c'est-à-dire ne pas excéder la grosseur nécessaire poui- l'ésister au poids de l'aimant. Au lieu des fils de cocon, quelques physiciens ont employé, pour suspendre les gros aimants, des fils métalliques (acier, argent ou cuivre), parce qu'ils ne sont pas liygrométri(|ues comme les premiers. Mais alors la force de tor- sion est plus considérable, et comporte ordiiuiirement ^ de la force direc- trice de l'aimant; la torsion du fil de cocon n'en est que ^ et peut même descendre à t^ ou -~^. D'ailleurs , les premiers se tordent spontanément sous l'influence des changements de température. Plus tard, vers 1840, M. Quetelet a installé à Bruxelles un appareil de Gauss, dans lequel l'aimant était suspendu à un assemblage de fils de cocon (***). Avant de nous occuper de ce nouvel appareil , nous avons un mot à dire sur l'emploi de la lunette astronomique du théodolite. 178. En voyage on vise des mires éloignées, et l'on en détermine ensuite l'azimuth. Dans les stations fixes, voisines des observatoires, il est avanta- geux d'abréger cette opération et de supprimer son contingent d'erreur en (■) Pinjsifiiie du (jlobe, \>. 12!). — Xonvcnux méin. del'AcaiL de Briixelli.'S, 1. XII et XIII. (*') Anciens mémoires des savunts élraucjers, t. IX et XI. Pnri.s. ("*) Nouveaux mêm. de l'Acud. de Bruxelles, t. XIl. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 123 visant directement le fil d'une lunette méridienne ou du cercle mural, comme le conseille M. Quetelet (*). Les déterminations de la déclinaison absolue sont le résultat de quatre mesures successives : deux dans un sens, avec retournement des faces du barreau pour éliminer l'erreur de Taxe magnétique; puis deux en sens con- traire, toujours avec retournement des faces. Au moyen de cette demi- révolution, l'instrument ne manquerait pas d'accuser les inductions propres à quelqu'un de ses éléments, s'il y avait lieu. (Méni. de l'Accul. de Bruxelles, t. XIL) 179. Les instruments que nous venons de décrire ont tous le grave incon- vénient de tenir l'observateur trop rapproché des supports; par sa propre mobilité, il introduit nécessairement des causes d'erreurs difficiles ou impos- sibles à évaluer. En outre, bien que le vernier donne des approximations très-grandes, des moyens de division plus étendus sont indispensai)les pour mesurer des variations à intervalles très-rapprochés (de cinq en cinq minutes, par exem|)le). Ces considérations ont conduit l'illustre Gauss à la disposition nouvelle dont nous allons parler, et qui , en se répandant rapidement dans les stations bien organisées, a déjà subi de notables améliorations. § 2. Insiruments proposés par Gauss. 180. Le cabinet magnétique de Gôttingue a été décrit en détail par Gauss. Un artiste expérimenté et intelligent pourrait exécuter les appareils en suivant le mémoire et les dessins qui y sont annexés. L'installation sert à la fois à la mesure de la déclinaison absolue, de ses variations et de l'in- tensité horizontale : pour le moment, nous ne nous occupons que de la destination statique (**). Ce qui distingue essentiellement le nouveau système, c'est le mode de lec- ture à l'aide d'un miroir, indiqué par Poggendorff. La salle est un rectangle (*) Nouveaux liiéin. de l'Acad. de Bruxelles, t. XII. (**) Hesiillate des magneti.srheH Fereins , 1801"). — M. BEf.QLEiiF.L a décrit le cabinet magric- tique de Gollingue dans son Traité d'électricité et de miignétisme, I. VII (atlas). 124 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER orienté suivant le méridien géographique du lieu, non loin de l'observatoire et éclairé par les quatre faces. La construction est exempte de for; il n'y a de l'acier que dans les axes du chronomètre et du théodolite placés à environ S mètres de l'aiguille; on en apprécie l'intluence et l'on en tient compte. De même, s'il existait dans le voisinage, hors de la salle, de grandes masses de fer exerçant une influence, il serait indispensable de la calculer. Le méridien magnétique, étant tracé sur le sol, doit passera peu près au milieu de la salle et rencontrer un soubassement solide vers une extrémité sud ou nord, où se placent une horloge et un théodolite. Le pied de ce dernier appareil |)orte une règle graduée horizontale, per- pendiculaire au méridien magnétique; un fil à plomb, attaché à la lunette de manière à figurer le diamètre vertical de l'objectif, est pendu vis-à-vis de la règle, et en indique le milieu situé dans le méridien magnétique. L'axe de la lunette est aussi dans ce |)lan; une mire, tracée sur le mur opposé, sert à vérifier s'il n'est point dérangé; la lunette n'est mobile que dans un plan vertical. L'aimant est suspendu à un fil attaché au plafond , et porte à une extré- mité en regard de la lunette un miroir dont la surface est bien perpendi- culaire à son axe magnétique, et bien verticale. Ce miroir doit élre à une hauteur telle que son axe partage en deux la distance verticale de la lunette et de l'échelle; le i)lan du miroir partage aussi en deux la distance horizontale de la lunette à la mire de vérification. L'étrier dans lequel est fixé l'aimant se compose de deux parties, une alidade et un cercle. L'alidade est double et porte l'aimant; le cercle est attaché par son axe au fil de suspension. L'alidade est double, avec deux verniers; elle s'appuie sur le pourtour du cercle. Cette partie de l'étrier sert à mesurer les angles de torsion et à établir préalablement l'aiguille dans sa position d'équilibre naturel, sans qu'il y ait torsion : à cet effet on se sert d'un l)arreau de laiton substitué à l'aimant, et de même poids que ce dernier. Enfin le siège de l'aimant est disposé de façon à recevoir l'aimant posé à plat ou de champ, pour déterminer avec une grande exactitude l'axe magnétique. La longueur du fil de suspension est de 2 mètres; sa grosseur est fixée LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 125 pour porter jusqu'à oOOO grammes; l'îiimanl, qui a 600 millimètres de long, 36 de large et 10 d'épaisseur, pèse seul 1700 grammes, et 2000 avec ses accessoires. Gauss en a employé de plus forts jusqu'à 12 kilogrammes environ. Le moment de torsion du fil pour les petites déviations est d'environ y^ du moment magnétique. La cage cylindrique en laiton a 800 millimètres de diamètre et 300 de hauteur; elle est munie d'un couveicle en deux pièces avec une ouverture pour laisser passer le lil; la paroi latéi-ale est percée d'une fenêtre vis-à-vis du miroir; on ferme cette fenêtre par un volet à glissière, quand on n'observe pas, pour que les mouvements de l'aii- ne se communiquent pas à l'aimant. 181. Considérons (fig. 31) l'aimant AB figuré par son axe, avec son miroir MM; la lunette OL et la règle graduée EH; le tout projeté sur un plan horizontal. Soit OA le prolongement de l'axe de la lunette, perpendiculaire à la règle EH; AN la normale au nn'roir dans le prolongement de l'axe magnétique de l'aimant. Le rayon réfléchi AO correspond à un rayon incident Jix, de sorte (pie la division x est aperçue par l'observateur au moyen de la lunette. On aura, en appelant â la déviation, Ox (anff2J= — • '' OA Pour de très-petites valeurs de ô, on aurait Ox = 20N, et tgcJ= ^, d'oiicJ=,L.o^. Le facteur ^^ est la valeur d'une division transformée en axe. Pour obtenir la lecture en minutes ou en secondes, la valeur de chaque division de l'échelle devrait être ,„ ' . ,, ou ,„. '. .„ • Cette valeur, devrait être un peu augmentée à cause de la torsion du fil. Nous avons vu un magnétomètre de Gauss avec une échelle tle papier, comme il l'a décrit du reste lui-même. Outre la difficulté de l'éclairage, l'in- Huence de l'humidité ne peut pas être exempte d'inconvénients. On s'est servi, depuis, de règles graduées de glace, éclairées pendant le jour par un miroir ordinaire, et le soir pai- un réflecteur concave. 12<) . PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER 481. Le magnétoniètre de Lloyd, installé à Dublin en 1838, et ensuite dans les observatoires des colonies anglaises; à Breslau, Cadix, Alger, le Caire, dans TAmérique du Nord, etc., ne diffère pas de celui de Gauss dans ses parties essentielles. L'aimanta 15 pouces anglais de long, | de large, | d'épaisseur; la sus- pension ne va pas jusqu'au plafond de la salle; son cercle de torsion est sur une traverse portée par deu\ petites colonnes s'élevant sur la boite; le fil est protégé par un tube de verre, comme dans les appareils de Gambev. L'écbelle EH (fig. 32) est au foyer d'un objectif V fixé à l'aimant, ou collimateur. Soit AN l'axe optique de cet objectif, dont la direction doit être déterminée. La lunette OL est dans le méridien magnétique; soit x le trait P r de l'échelle qui correspond au fil de la lunette, on aura tangBA>» = ^. A Greenwich , la lunette est sur un cercle concentrique à celui du magné- tomètre; alors l'angle BA^' a pour mesure l'arc CN; cet arc est décrit par la lunette pour placer son axe dans le prolongement de celui du collimateur. Alors la règle EH est suj)primée; les mesures angulaires sont directes, et l'instrument a un organe de moins. Dans plusieurs observatoires anglais on se sert de petits instruments dont la cage n'a que 3 !^ pouces de long, 2 pouces de large et 1 ^ pouce de haut; cette cage est calée par de petits blocs de bois échancrés, comme l'indique la figure 33; c'est dans le creux que l'aimant est logé, de sorte qu'il ne lui reste que l'espace nécessaire à ses mouvements. Une cloche recouvre le tout, et la lunette se place à une distance convenable sur un pied isolé (n" 89). Outre leur simplicité, cet appareil et celui de Greenwich ont l'avantage d'être peu encombrants et plus portatifs. § 3. Appareil de M. Lamont. 182. Vers 1840, le docteur Lamont, directeur de l'Observatoire de Munich, entreprit un grand nombre d'expériences comparatives qui l'enga- gèrent à s'écai'ter des errements adoptés jusqu'alors, et d'apporter à l'organi- sation des recherches ilu magnétisme terrestre de précieuses simplifications. C'est à tel point que nous le croyons en possession des meilleures méthodes LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 127 (rexpérimentation, offrant les plus grandes facilités, et oiTranl surtout Tavan- tage d'une grande rapidité d'opération, sans le moindre danger pour l'exac- titude des résultats. A l'exception des appareils à enregistrements automa- tiques qui commencent à paraître, nous ne connaissons rien de plus simple, de plus achevé que les appareils du docteur Lamont. La figure 34 représente la forme qu'il a adoptée pour ses aiguilles : elles sont faites d'un ressort de pendule, et aimantées de façon à donner une os- cillation en une seconde, ou un peu plus. Leur légèreté a pour conséquence une réduction considérable du lil de suspension, et par suite, de la résistance de la torsion. Nous avons déjà mentionné (n" 4.4) la préférence de M. Lamont pour les aimants légers, à cause de la facilité avec laquelle ils atteignent une grande régularité, et le degré de trempe convenable en tous les points. La forme de la boîte importe peu, pourvu que l'espace libre ne soit pas plus grand que ne l'exigent les mouvements de l'aiguille. Aussi est-ce dans une échancrure d'un demi-pouce de large, ménagée dans une plaque de cuivre, que l'aimant est renfermé; cette sorte de mortaise est recouverte au-dessus et au-dessous par des glaces, et la plaque est munie de trois vis calantes. Le miroir est au-dessus de l'aimant, dans une boite formée d'une seconde pièce de cuivre; la suspension est assez courte. Une autre plaque de cuivre est fixée sur une colonne isolée de l'instru- ment, et construite en pierre; elle supporte au-dessus d'elle la règle divisée, et au-dessous d'elle la lunette. L'éclairage de la règle est ainsi très-facile, d'autant plus que la règle est de verre. 183. M. Lamont a modifié le système de lecture, en supprimant la règle, et en faisant tourner la lunette autour du centre de l'aimant, qui est alors sur le théodolite, comme à Greenwich (n° 181). L'axe opiique de la lunette est toujours ramené dans le prolongement de la normale au miroir, de sorte (jue l'image du fil de la lunette est mis en coïncidence avec le fil lui-même; l'angle de déviation est lu sur le cercle parcouru par la lunette. Le réticule de la lunette est éclairé au moyen d'un miroir placé dans une ouverture du tube; ou mieux encore pour laisser l'intérieur à l'abri de la poussière et de l'humidilé, la lumière y pénètre ])ar un prisme à réflexion totale, qui ne laisse pas d'ouverture. i28 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER 184. Pour observer à la fois les variations des trois éléments magnétiques, M. Lamont a ajusté sur une même plaque trois lunettes , avec leurs échelles et leurs miroirs; ces trois lunettes forment un faisceau divergent qui corres- pond à trois appareils de variations, pour la déclinaison, Finclinaison et Tintcnsité. — Une quatrième lunette de repère, dirigée sur une mire éloi- gnée, sert à vérifier si la plaque d'assise est bien restée en place. Lorsque la disposition du local le permet, cette combinaison parait très- utile : les premiers instruments de ce genre ont été adoptés à Munich au commencement de 1841. Pour son usage personnel, M. Lamont a disposé les trois ou plutôt les quatre lunettes, en comptant la lunette de sûreté ou de repère, sur un même axe vertical solidement assis sur une colonne de pierre. Les trois appareils des variations sont assis sur trois autres colonnes, disposées en ai-c de cercle ayant pour centre l'axe des lunettes; l'appareil de la déclinaison est dans le méridien magnétique passant par cet axe; celui de l'intensité vers la droite, de façon à ce que l'aimant soit sous un angle de 30 à GO degrés avec le mé- ridien; celui de la variation d'inclinaison à gauche, de sorte que son aimant fasse un angle de 20 à 30° avec le méridien : ces données sont locales. Les échelles sont faites de manière que chaque division correspond à peu près à une minute d'arc. § 4. Loi de (a déclinaison en un lieu donné. 18o. Avant de terminer ce chapitre, indiquons, avec M. Ql'etelet (*), comment, les observations de la déclinaison absolue étant faites à des intervalles plus ou moins réguliers, mais bien définis, on la ramène à sa valeur pour une époque quelconque. Soit / la déclinaison observée à l'instant du maximum, (soit en 1815, /=22''50' à Bruxelles); soit ^ le temps écoulé depuis le maximum, savoir | = rt-j-a?, en désignant par a le nombre d'années écoulé depuis l'époque 1 = 0, jusqu'au moment où la série régulière des observations a commencé; (*) Physique du y lobe , p. loi. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 129 et par x le nombre d'années qu'il faut ajouter à a poui" parvenir à Tépoque | dont on veut prévoir la déviation. Soit n le nond)re total d'années nécessaires pour que l'aiguille passe de la déclinaison maxinia à la déclinaison nulle. Puisque l'on doit avoir i^ = i, pour 1 = 0, la relation générale pourra être 4 = «■ cos |, et si l'on pose | = 90», on aura i^ = 0. Le temps devra donc être mesuré par un angle croissant depuis 0 jus- qu'à 90°, et les 90 degrés correspondront au nombre total n d'années néces- saire pour que l'aiguille passe du maximum de déclinaison à 0. On aura ainsi la formule générale : 90° (a -t- x) i^ = i . cos ' n ilVi'i 90 (a -4- a) , . , . uOU logcos = logï^ — log«. n Exemple : Les observations régulières ayant commencé en 1828, on a : 0 = 1828 — 1815 = 10, • i='22''50' = lô70'. n = 125. En appelant io la déclinaison pour 1828, 15 Ï25 log !„ = log 1570' + log cos 90-^ = 5,1 3G72 -h 1,99418 = 3,15090, d'où !„ = 'J2''5r,5. Tome XXXVII. 130 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER CHAPITRE II. APPAREILS d'inclinaison. § 1. Inclinaison absolue. 186. La forme de cet instrument est décrite dans les traités de physique et n'a guère été modifiée. Un des meilleurs est celui que possède l'Observa- toire de Bruxelles depuis 1828,. et qui a été construit à Londres (*). M. Que- TELET, ayant dû s'en procurer un autre plus petit pour les voyages, n'en fut point aussi satisfait. Ce nouvel instrument venait de la même main que celui acheté par Gauss en 1840. Les nombreux défauts que le grand physi- cien de Gottingue y a signalés, et pour lesquels il a institué un système (îomplet de cori-ections, confirment le jugement porté par M. Qletelet Ç"). La difficulté de construire cet appareil dans les conditions délicates qu'il exige pour être à peu près parfait, lors même que les artistes les plus re- nojnmés y appliquent leur bonne volonté et leur talent, nous explique les efforts tentés pour obtenir par des moyens indirects la mesure de l'incli- naison, les nombreux moyens de contrôle indiqués, et enfin le détour que l'on a dû faire pour calculer les variations de cet élément. 187. « Le cercle vertical du grand instrument de Bruxelles a un peu » plus de deux décimètres de diamètre; il est divisé de 15 en lo minutes. )) Le cercle horizontal est un peu plus grand et permet de lire les azinuiths >) en minutes au moyen du vernier. Il est muni de deux niveaux à bulles, » pour en assurer rhorizonlalité. » On place l'instrument dans le méridien magnétique au moyen d'une » aiguille de déclinaison auxiliaire, et de deux points de repère que porte le » cercle horizontal; ces points de repère sont sur une droite parallèle au (*) Plnjsifjiie (lu (/lolip, p. 173. (■*) Restillutc ih's tiagiielischen Vcreiim , 18il. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 131 » plan que décrit raiguille d'inclinaison, quand elle est en expérience (*). » Dans cette opération préalable, l'aiguille d'inclinaison est abritée des agi- » tations de l'air par une boite garnie d'une glace à sa partie supérieure. » Quand l'instrument est dans le méridien magnétique, on place l'aiguille » d'inclinaison sur deux couteaux ayant des échancrures pour recevoir les » tourillons de l'aiguille, puis on abaisse doucement ces couteaux au moyen » d'une vis; les échancrures sont faites de manière que l'aiguille vient se » placer au centre du cercle vertical sur deux agates polies; les surfaces de » ces agates sont cylindriques; de sorte que les axes, également cylindriques, » de l'aiguille, ne reposent, de chaque côté, sur ces coussinets que par un » seul point, le point de contact des deux cylindres qui se croisent à angle » droit (**). » 1 88. M. QuETELET a noté l'inclinaison par les observations directes dans le méridien magnétique. Quatre lectures sont faites avant le retournement des pôles de l'aiguille, et quatre autres après l'inversion. Les points à vérifier dans un tel appareil sont principalement : 1° La coïncidence du centre de gravité de l'aiguille, et de son centre de suspension ; 2" La coïncidence de l'axe magnétique et de l'axe de figure; 3° La coïncidence de la verticale du lieu avec le diamètre du cercle qui passe par les divisions 90 degrés en haut et en bas ; 4." Enfin la coïncidence du centre de suspension de l'aimant et du centre du cercle. La lecture sur les deux faces de l'aiguille, avant et après le renversement de la polarité, suffirait pour suppléer aux deux premières coïncidences, qui n'existent jamais. Toutefois il est bon de remarquer l'insuffisance de ces quatre lectures, dans le cas où n'a pas lieu la troisième coïncidence; et pour y suppléer, il faut que les quatre lectures soient renouvelées en faisant faire (*) Resultate des magnelischen Vereins , 1841. Gauss considère aussi l'aiguille auxiliaii<' comme le moyen le plus rapide et le plus sûr de placer l'instrument dans le méridien magnc- tique, pp. 15 et 16. (**) Nouveaux mém. de l'Acad. de Bruxelles, t. XII, pp. 15 et 16, 1839. 152 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER «111 cercle vertical une demi-révoliilion , et en ayant soin de vérifier chaque fois rhorizontaiité. La quatrième coïncidence se vérifie par la lecture simultanée de l'angle supérieur et de Tangle inférieur; si ces deux angles ne sont point égaux, l'un est trop grand et l'autre trop petit : il faut en prendre la moyenne. Or la différence de ces angles o|)posés peut avoir diverses causes : 1° La mauvaise graduation du limbe, les divisions ne correspondant pas diamétralement; 2" La position trop haute ou trop basse du plan tangent aux coussinets d'agate ; 3" Le roulement de l'axe sur les coussinets pendant les oscillations que l'aiguille décrit avant de prendre sa position d'écpiilibre; ce roulement a quelquefois pour effet d'incliner l'axe sur le plan du lindje, ou de l'excentrer; A" L'axe de rotation de l'aiguille et l'axe de figure peuvent ne point se rencontrer. Les deux premiers défauts ont le même résultat. Le |)remier se \ érifie par la lecture des deux angles opposés dans les différents azimuths. Lorsfpie les coussinets sont plus haut que le centre du cercle vertical, l'angle supérieur est trop grand, et l'angle inférieur trop petit; c'est l'inverse si les coussinets sont plus bas. Dans l'un et l'autre cas, on obtient le même résultat en retour- nant l'aiguille sur ses tourillons. Cette constance des résultats ne s'observe pas, par suite du changement de position qu'occasionne le roulement de l'axe. Pour atténuer cette cause d'erreur, M. Quetelet indique un tour de main qui consiste à amortir les oscillations de Taiguille, en rapprochant doucement les couteaux de l'axe, jusqu'à ce qu'il s'établisse un léger frottement de celui-ci dans l'échancrure. Le trop grand diamètre de l'axe est une circonstance défavorable que le constructeur doit éviter. Les erreurs de parallaxe peuvent être très-sensibles, et l'observateur doit mettre tous ses soins à lire très-exactement les indications angulaires, en se plaçant bien en face de l'aiguille. Peut-être une ouverture ménagée à cha{[ue extrémité, rendrait-elle cette erreur moins indépendante du personnel. LES ELEMEÎSTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 153 On contrôle le parallélisme du limbe vertical et du méridien magnétique par des lectures d'inclinaison dans un azimuth constant après chaque obser- vation dans le plan présumé être le méridien, 189. C'est le lieu de faire remarquer ici ce qui a été dit au sujet du ren- versement des pôles , et des diflerences de moment qui en sont la consé- quence (n" 38). Lorsqu'une aiguille est entièrement libre, elle obéit à la force directrice de la terre, quel que soit son moment magnétique; mais dès (ju'un obstacle tend à la dévier de la direction de la force terrestre, sa position dépend alors du moment magnétique. Or c'est ce qui a lieu par suite de l'excentricité du centre de gravité, de la déviation du limbe, ou de l'axe de suspension. C'est pourquoi M. Quetelet indique les précautions indispensa- bles, quand l'aiguille dont on se sert est nouvelle, et qu'elle n'a pas encore été souvent soumise à l'inversion de polarité. L'on devrait alors faire osciller horizontalement l'aiguille, avant de la remettre en expérience pour s'assurer que son moment est resté le même. L'emploi d'aimants inducteurs trop faibles j)our renverser la polarité aurait l'inconvénient (|ue nous avons déjà signalé (n" 19) d'après un opérateur éminent, M. Lamont, et sur lesquels nous n'insisterons pas davantage (*). § 2. IncUnuteur à oscillations. 190. On cite comme nouveau un indinateur à oscillations de Sartobius • DE Waltershausen; nous n'avons pu nous procurer de renseignements sur cet appareil qui donne l'inclinaison par le procédé que nous avons indiqué théoriquement (n" 66). On a déjà du reste appliqué la méthode des oscilla- tions à la recherche de l'inclinaison. Elle consiste à faire osciller l'aimant dans la direction de la force totale, et ensuite dans la direction de la com- posante verticale; puis à déduire l'angle cherché du rapport de la force totale à la composante verticale. 11 nous semble que ce procédé est compa- tible avec un appareil plus simple que celui de Sartorius; mais dans tous les cas, l'excentricité du centre de gravité oblige à compter les oscillations (*) Tous CCS déliiils sont indiqués avec i>i'ccision dans le mémoire de M. Quetei.et, 1831), et rappelés dans celui.de Gal>s, IS'ti. 134 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DÉTERMINER avec les deux polarités inverses, et s'il faut tenir compte de toutes les autres résistances qui peuvent influer sur la force directrice, cette méthode ne parait pas préférable aux observations directes indiquées dans le numéro précé- dent, et adoptées généralement par les bons observateurs. M. Lamoxt, après bien des recherches attentives, a fini par rejeter l'incli- nateur à oscillations. § 3. Analyse de V inclinateur ; théorie de Gauss. 191. L'ajustement de l'inclinateur doit satisfaire à six conditions : les deux plans d'agate (**), sur les bords desquels doivent reposer les tourillons de l'aiguille pendant les observations, sont réglés à l'aide de deux vis de rappel, de façon : 1" Que leurs bords supérieurs soient dans un même plan; 2" Que ce plan soit normal à celui du cercle vertical; 3° Qu'il soit à une distance du centre de ce cercle, égale au rayon des tourillons de l'axe de l'aimant; 4." Que l'intersection des deux plans mentionnés soit perpendiculaire à l'axe vertical de l'instrument. Les couteaux ou crapaudines mobiles au moyen desquels on relève et l'on abaisse l'aiguille, doivent être disposés de façon : 5° Que l'axe de rotation de l'aiguille soit perpendiculaire à l'intersection des deux plans, et au plan du cercle vertical; 6° Que cet axe coupe le diamètre vertical de ce cercle. La vérification de la première condition se fait à l'aide d'un plan de glace polie; celle de la seconde et de la quatrième, à l'aide du niveau à bulle. La cinquième en amenant l'aiguille dans une position presque horizontale par un contre-poids, et faisant faire au plan vertical une demi-révolution : les pointes de l'aiguille doivent toujours rester à la même distance du bord du limbe. (*) Extrait des i Hesultale des maçiniilinchen Vereiiis. » (■•) La forme cylindrique des supports d'agate nous paraît meilleure. (Voir n' 187.) LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 133 La seconde peut encore se vérifier de même par des positions presque ver- ticales de Taiguille, soit à Taide de contre-poids, soit en renversant la polarité. Dans ces expériences la vérification des niveaux est indispensable. La troisième et la sixième condition seront également satisfaites, si l'écart entre le bord intérieur du limbe et la pointe de Taiguille, tant dans l'équilibre horizontal que dans l'équilibre vertical, reste constant dans deux azimuths rectangulaires entre eux. Ajoutons que la première condition pourrait et devrait être exactement et invariablement satisfaite par la construction de l'appareil. Le plan du limbe pourrait ne pas être vertical, et par conséquent le plan horizontal des supports d'agate ne lui serait pas perpendiculaire; la vérifica- tion est diflicile, mais possible à l'aide d'une lunette bien dressée : d'ailleurs un écart angulaire de 10 minutes ne donne pas une seconde d'erreur sur l'inclinaison. Une partie des défauts produit une erreur dont la valeur est du second ordre par rapport à la vraie position de l'aiguille; les défauts relatifs aux conditions 3-4-6 s'éliminent par la combinaison des observations. Ils ont donc en définitive le moins d'importance. 192. L'instrument que Gauss avait reçu de Londres était muni de quatre aiguilles. Or quelques observateurs ont trouvé des écarts considé- rables entre les résultais fournis par plusieurs aimants, bien même que les résultats des diverses combinaisons de chaque aimant fussent concordantes : le capitaine Ross a trouvé avec huit aiguilles des différences qui allaient jusqu'à 4-1 minutes! M. Lamont en a trouvé de 15' (*). La marche habituelle des observations peut donner seize chiffres avec le lenversement des pôles, savoir : quatre observations dans le méridien, et (juatre perpendiculairement au méridien pour chaque polarité. Gauss distribua ainsi l'emploi des quatre aiguilles. Chaque jour il observa avec deux aiguilles, sans intervertir les pôles entre les obs(!rvations; l'in- version n'eut lieu qu'entre deux observations successives, et alternativement sur une seule aiguille. (*) Ces difTcronccs ne peuvent venir que de In didiculté mécTniqiic d'excculer de bons tou- rillons sur un même axe si fin. 13G PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER De cette manière les observations de quatre jours comprennent toutes les combinaisons de la polarité de deux aiguilles. En continuant pendant huit jours, il eut deux fois chaque combinaison de pôles. Les observations de chaque jour furent faites autant (pic possible en même temps sur deux aiguilles. Pour cela Ton commença par les quatre combinaisons de la pre- mière; puis on fit huit combinaisons de la seconde, et enfin quatre combi- naisons de la première dans Tordre inverse. Les observations d'un jour ne déterminent pas encore la vraie inclinaison; mais celles du second jour avec Taiguille qui n'a pas été intervertie, don- nent l'inégalité de l'inclinaison d'un jour à l'autre; cela permet de réduire à une même époque toutes les observations de la seconde. 193. Pi'cnons un exemple des résultats obtenus de cette façon, et dési- gnons par A et B les extrémités de l'aiguille. Le cercle vertical, étant orienté dans le méridien magnétique, marque 90"o' sur le cercle horizontal. Pointe B en bas. CERCLE DÉSIGNATION DF. LA FACE antér leure. posléi ieore. azlmuth. Angle supérieur. Angle infeiieur. Angle supérieur. Angle inférieur. 90"o' 6T"27'o4" 67'>29'36" 67"43'39" 67»44ol" 480 S 89 32 39 89 52 31 92 12 30 90 10 30 270 5 1 12 18 39 112 16 43- 112 38 51 112 33 54 03 89 38 33 89 57 48 90 13 27 90 10 54 Pointe A en bas. 'JO-'o' 68" 2'31" 68" 2'33" 67"35'13" 67"37' 0" -180 o 90 14 48 90 12 21 89 51 12 89 51 30 270 3 112 2721 1 12 22 3;5 112 7 6 112 3 3:i 03 90 16 13 90 1 i 0 89 53 34 89 54 18 La durée [le 1 oscillation liorizo ilale était avant les ot scrvations 3^83533. » » » après 5;'87416. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 137 194. Arrêtons-nous trahord aux différences de lecture en haut et en bas, qui dé|)endent de ce que l'axe des tourillons est excentrique au cercle, et ne coupe pas Taxe des pointes de raiguille. Prenons pour origine des coordonnées le centre du cercle divisé; Taxe des X suivant le diamètre qui passe par les deux points zéro, et celui des y suivant le diamètre des deux points 90". Les coordonnées positives seront dans le quadrant supérieur de droite. Soit 180" — -z l'angle compris par les deux plans passant par l'axe des deux tourillons et les deux pointes A et B. Enfin désignons par l la moyenne des deux lectures; la différence des deux lectures sera exprimée par 2xsiii l -*- 'i-ll cos l ± z. Le signe ± dépend du placement des faces de l'aiguille. Les observations que nous avons notées nous donnent seize équations; et en déterminant x, y, z par la mélbode des moindres carrés , on a : a^= — 58','5; »/= -i- 153,2; c =: -i- 75,4. Si l'on compare ensuite les différences observées aux différences calcu- lées, on trouve que l'erreur moyenne de cinq lectures est de 24" 7, et celle d'une lecture simple 39". Ce résultat satisfaisant est, non-seulement confirmé par l'étude des chiffres obtenus les jours suivants, mais même dépassé; le savant expérimentateur fait remarquer du reste l'utilité de ne relever l'aiguille que dans l'état de repos, pour éviter le roulement de l'axe pendant les oscillations, ce qui donne à x une valeur variable. A ce sujet nous nous référons à ce qui a déjà été dit (n" 187). Toutefois les valeurs de x et de y obtenues ici avec une grande exacti- tude, ne nous apprennent pas encore s'il faut, et de combien il faut déplacer les paliers des tourillons pour satisfaire aux conditions 3 et G (n" 191); ces conditions, en effet, se rapportent l'une au centre de la circonférence intérieure du limbe, et l'autre au centre de la circonférence des divisions; ces deux centres peuvent ne |)as se confondre, comme cela se voit assez souvent. ro.ME XXXVII. 18 i38 PROCÉDÉS SUIVIS POLR DETERMINER Quant à la valeur de z, elle est constante pour chaque aiguille; elle n'a d'autre intérêt pratique que de servir en quelque sorte de mesure à l'habileté et au soin du constructeur. La moyenne des lectures des deux pointes n'est autre chose que l'incli- naison de la droite qui joint ces pointes, ou l'angle d'une parallèle à cette- droite, avec le diamètre qui passe par les points zéro du cercle. Si l'axe des tourillons est toujours dans un plan horizontal, (pielle que soit la position des faces, l'inclinaison de cette droite sera toujours la même par rapport au diamètre des points zéro. Soit L cette inclinaison; « l'en-eur (lu point 0, relativement au diamètre horizontal, nous aurons dans une posi- tion : L = / — a , et dans l'autre L= 180 — (/' - a), d'où ; — a = 1 80 — (/' — a) , et par suite , = 1(/^ r- I80"), ^^ L=-(/ H- 180-/'). Le procédé que nous avons indiqué (n° 218) donne huit valeurs de c, desquelles on déduit l'erreur moyenne égale à OO",^. Ainsi le défaut dont il s'agit est plus grave que les fautes de lecture. 195. Supposons maintenant que le plan des paliers d'agate ne soit pas perpendiculaire à l'axe vertical de l'instrument; s'il est incliné dans le sens de l'axe des tourillons de l'aiguille, ce défaut n'a pas beaucoup d'influence sur la position d'équilibre de l'aiguille; mais s'il est incliné en restant perpen- diculaire au cercle vertical , on comprend que la rotation de ce cercle met le plan des paliers dans des positions dilTérentes par rapport à l'horizon. Soit 7^ le poids de l'aiguille ;p le rayon du tourillon; y l'inclinaison du palier par rapport à l'horizon, positi\e ou négative suivant la position du cercle vertical sur le cercle azimuthal ; L + /3 l'inclinaison réelle de la droite menée par les pointes dans la situa- LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 139 tion actuelle des paliers; L — /S dans la situation opposée; enfin (J la force directrice qui tend à ramener Taiguille dans le sens de la force terrestre; nous aurons : (^sin j3 =pp sin 7-; Par suite a L -H ,6 = ; — a ; L — p= 180 — (/' — a); L=- ^/-t- 480— /■); -+- S=_(/ -t- /') — «J0°. 196. Si les paliers d'agate ne sont pas exactement parallèles, on pourra prendre pour y la moyenne de leurs directions, pourvu que le centre de gravité de Paiguille soit à égale distance des points d'appui des tourillons. A la rigueur la droite qui joint ces points de contact n'a pas le même azi- muth dans les deux positions opposées du cercle; mais cette différence ne se manifeste pas par les conditions d'équilibre de l'aiguille, dans les condi- tions les plus mauvaises; c'est surtout lorsque le plan du cercle vertical est normal au méridien magnétique que le défaut est insensible. 197. En cherchant la composante horizontale de l'intensité avant et après l'inversion des pôles , et par suite les intensités totales et verticales, ces quatre derniers nombres peuvent être regardés comme les valeurs de â dans le méridien magnétique , et dans le plan normal : on ne néglige ainsi que l'inlluence légère de l'excentricité du centre de gravité. Les angles (3 et y peuvent être pris à la place de leurs sinus, et l'on aura savoir « p = l,l88:2y dans le méridien magnétique avant Tinversion polaire, p = Ij'SOôOy dans le méridien magnétique après l'inversion polaire, p^ 1,t2844r dans le plan normal avant l'inversion polaire, P= 1,301 ir dans le plan normal après l'inversion polaire. Pour évaluer l'inclinaison magnétique, les relations que nous avons éta- 140 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER blies entre les chiffres des observations particulières n'ont pas grande im|)or- tance; mais elles en ont mie pour l'appréciation et la consolidation des résultats. Car, dit Gauss : « La confiance dans l'ensemble des résultats ne » peut naître que de la concordance bien évidemment démontrée de leurs » détails. » 198. Il suit de ce qui précède que les résultats des observations sont réduits aux huit valeurs de L, que nous avons définies comme étant les incli- naisons de la droite qui joint les pointes de l'aiguille, sur le rayon horizontal du cercle, dans l'état d'équilibre; on suppose les tourillons posés sur un plan horizontal, ou, ce qui revient au même au point de vue statique, on suppose que l'aiguille ne tourne qu'autour de l'axe des tourillons. En d'autres termes enfin, on suppose la \aleur de L corrigée de toutes les erreurs provenant de l'écart des points zéro à l'horizon, et de l'inclinaison du plan des paliers d'agate. 199. Cherchons maintenant la relation entre L et les éléments dont cet angle dépend. Pour cela désignons par V l'azimulh du cercle pour l'observation ; V|, l'azimuth du cercle placé dans le méridien (la face divisée étant dirigée à Test); / l'inclinaison; m le produit du moment magnétique de l'aiguille par l'intensité totale (la pesanteur prise comme unité de force accélératrice) (n° 49 ); q le moment du poids de l'aiguille par rapport à l'axe des tourillons; c l'angle de l'axe de figure ou des pointes avec l'axe magnétique de l'aiguille; Q l'angle formé par l'axe de figure, et la perpendiculaire abaissée du centre de gravité sur l'axe des tourillons ; (Ces deux derniers angles étant positifs à droite de l'axe de figure.) Enfin â la force directrice. La composante verticale de la force terrestre a pour moment : m sin i cos (L -+- c) ; LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 141 el la composante horizontale : — m cos < cos (V — V,|) siii (L -+- c); le moment de la pesanteur est q cos (L + Q). Dans la position (réquilibre donnée par L, la somme de ces trois moments est nulle, de sorte que — cos (L -v Q) = — sin i cos (L -h c) -t cos i cos (V — Vo) sin (L -f- c). m Poui- une déviation z, le moment de rotation correspondra à une valeur L i- z substituée à L dans Téqualion ci-dessus. Cette expression développée contiendra des termes affectés de cos ;:; qui disparaissent en vertu de cette équation dVupiilibre; il restera une somme de termes égale à — ^ sin z, savoir : '} = m sin i sin (L -f- c) -i- ni cos * cos ( V — V„) cos (L h- c) -h 7 sin (L + Q). Posons : y _ V„ = 0 ; v - V„ = 1 80" ; V - V„ = !)0" cl V — V„ = 270"; et déterminons les valeurs correspondantes de L, avant Tinversion des pôles : L = /-, L=i80 — g; L=/«, et après l'inversion des pôles : L = /'; L=I80 — 7'; L = /t'. Dans ce dernier cas il y a un changement dans les valeurs de c et de ni; soient d et m' ces nouvelles valeurs. La valeur de Q augmente de 180" par la même cause. Les deux équations générales se modifient et donnent les six suivantes : sm(f -^- c — i)= -^cos(/'+Q) (I) m sin ((/ ^ c — «) ^= — cos ((/ — Q) (2) m sin /cos(/t -1- e) = cos (/t -t- Q) (3) m 142 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER sin (/" -H c' — 0 = — -^ cos (/■' +0) (4) m n sin ((/' — c — i) = —cos[(j' — Q) (5) sin ! cos (//'-+- c') = -^ cos (/«' -4- Q) (G) m 200. Ces six équations donneraient les six valeurs de c, c', ^, -y,, Q et /. Cette résolution n'aurait aucune utilité pour notre but; la dinitulté d'elïec- tuer avec une exactitude suffisante toutes les mesures qu'elle comporte, en rendrait les résultats illusoires. G.vlss a démontré facilement qu'une erreui- d'une ou deux minutes sur les nombres h et /i' a sur les valeurs de c et c' une influence considérable. Or l'incertitude de c et c' donnerait lieu à des valeurs de i, l-^, ^., peu concordantes, entre les deux systèmes (1.2.3) et (4 . 5 . 6). '" Les valeurs de - et -^ doivent toujours être positives; ainsi toute valeur de Q doimant lieu à des valeurs des signes contraires pour - et ^, devra être rejetée; il en serait de même si - et —, étaient tous deux néa;atifs. Évi- J ' mm ~ demment alors les valeurs correspondantes de / ne pourraient être admises. Il pourrait donc arriver que les erreurs d'observation rendissent les six équa- tions (1 à 6) complètement inapplicables. Les valeurs de - et —, sont liées entre elles par une relation nui résulte m m ' • de l'observation des oscillations avant et après l'inversion des pôles de l'ai- T'a guille; on a m' = m^, T et T' étant les durées des oscillations. C'est là une nouvelle donnée qui diminuerait la complication des six équations; on pourrait encore, à l'aide de l'appareil qui sert à observei»les oscillations, ou plutôt d'un appareil construit exprès, déterminer directement les valeurs c et c' par le retournement des faces de l'aiguille. On se passerait ainsi des mesures prises dans le plan per|)endiculaire au méridien magnétique. Enfin, suivant l'usage adopté par tous les expérimentateurs, on pourrait supposer c = c'. En procédant à l'aimantation de l'aiguille avec le plus grand soin, avec les mêmes aimants inducteurs, etc., on a cru que cette supposition ne devait guère s'écarter de la vérité; mais cela n'est rien moins que certain, d'après les expériences de M. Quetelet que nous avons citées; Gauss dit LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTUE. 14 14D avoir vu lui-même, qu'en dépit de toutes les précautions, des inégalités sen- sibles se manifestent par les résultats; les données d'autres observateurs contiennent souvent aussi des traces de cette erreur. 201. Les équations (1) et (2), et les équations (4-) et (5) dans lesquelles on remplace c' par c et ^, par 6^^ (*), permettent d'éliminer i; on déter- mine alors c par l'équation : 6 sin (/■' -+- (j) siu (2c -+-/'— f/) = siii (/' -+- (j) sin (^c + /' — (/') , à laquelle il est préférable de substituer la forme suivante : / I \ sin (/ -4- o) -t- 9 sin (/'-(- f/') tans [le --(,-.,'- ^- n] = Jl,J;,_,J[iJ^^ t-S (^- 9-r-^ f,')- Lorsqu'on aura déterminé c, les équations (1) et (2) donneront : sin (/h- (j) . 2sin(/'-t-c)sin((/— c) sin (2c -t-/ — ;/) mii (2c -+- / — (/) On aura aussi par (4-) et (5) : ,^ , si" ir -^ (/) , ■ 2sin(/"-t-f)sin((/'— r) colang(Q— c)=— — r> tang i — sin (2r -t- /' — ij') sin ( 2c + /' — g'} Après avoir trouvé i et Q par ces deux équations, il ne restera plus que - que l'on calculera par les équations (1), (2), (4), (5) ou l'une de leurs combinaisons. 202. S'il n'était pas possible d'avoir la valeur de ô par expérience, il fau- drait ajouter à la supposition précédente c = c', celle-ci : c^=c' ^o; alors : cot q' — cot / ' — cot q -+- col /' tang i = ~ ■ cot g' cot / — col / ' col g On se sert de cette formule pour un usage particulier indiqué par Mayer. (*) Dans une des expériences de Gauss, e = t.0tl5, c'osl-à-dire que la perle de moment magnétique par inversion est moindre que 0.02. 144 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER En surchargeant raiguille d'un léger contre-poids, la position de l'aiguille correspond à des divisions du limbe dilTérentes de celles que l'on observe sans contre-poids. Si les résultats sont concordants, on est à peu près certain que le cuivre du cercle est exempt de mélange magnétique; mais un contre- poids un peu trop lourd donnerait aux erreurs de lectures une influence considérable, ainsi que la suppression des valeurs de c et c'. 203. Pour suppléer à 5, on pourrait encore poser m = m' et c ^ c'. Cette supposition équivaut à e = 4 , et la formule pour la valeur de c devient : .( 1 I 2«---(sf - 9'-r-n] = — 1 = t§^ (/■-+- 9 -+-/'-+- fl') 204. Dans un instrument bien construit, ht distance du centre de gravité de l'aiguille à l'axe des tourillons est toujours petite. Et si les rapports - et —, valent moins que 0,03, on peut, dans les équations (1), (2), (4), (5), remplacer les sinus des premiers membres par les angles, cai' la diUerence n'atteint pas une seconde; d'ailleurs, pour le faible degré d'exactitude des observations avec l'appareil d'inclinaison, on pourrait même substituer les arcs aux sinus pour des valeurs plus grandes de ^ et ^. Or, pour les quatre aimants de Gauss, ces valeurs étaient comprises dans des limites encore plus étroites. 20o. Posons pour abréger : )(/ cos Q jfi sin () t = — et u = -^ ^ , ou 180° X = = 20C'2(J"J". Nous aurons, au lieu des équations (1), (2), (4), (5), les suivantes i = f -\- c — t cos, f -\- H siii /", i = g — c — t cos g — u sin g , i = f -^ c -\- 01 cos/'-t- 6ii sin f\ i = g' — c -i- SI cos g'-i- du sin g'. LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 145 Ou bien, après substitution des valeurs de f, (j, /', y' : i = 07° 2G' 1 !"-(- e — 0,ô8â7< -+- 0,92d4«, i=C7 43 ôG — c — 0,3790< — 0,92o'h<, i = G7 58 H -4- c' -H 0,3801? — 0,9393m, { = 67 55 55 — c'h- 8,38G2«-+- 0,95G8?<. Ce qui donne : * i = 67°41'o4"— 0,0006 (c'— c), /= — 954" -\- 0,0002 (e'—c), »= -+- 048" -t- 0,5DG9(f'— f), 1 ^ (c' -(- f ) = — 73" -4- 0,0037 (f ' — c). La supposition de c = c' aurait une ti'op grande influence sur la valeur de u pour être admissible; les valeurs de i elt, et même la valeur moyenne |(c-]-c'), en seraient fort peu afl'ectées. Des quatre valeurs de /, on tire la moyenne i = G7°40'5G" -y- 0,0009< — 0,001 1 u. Le premier terme n'est autre cliose que la moyenne simple des quatre valeurs f, liO\ «, = a -t- 2 . etc., . . . . cot i.. = cot ; cos a -<- "2 , etc. Il \ Il I Nous aurons, en élevant au carré et ajoulanl (col' („ -+- col'- /, ->■ col-/., i . . . . col-«„_i) ..( .. .. / ^•5"^ '■! I ^^■'^^ = col- « < cos- a -*- cos- la -i 1 -t- -t- cos t a -t- (n — I) La somme entre \ \ = h «lonc : 2 „ • ' col't = "(coi'i'„ -V col* (, -I- col'^/j t- -t- col'- /„_,). n Cette méthode pourrait être appliquée connne contrôle à certains inter valles. (*) Handhùch des Lrdmcujntiisnius, p. "JtT. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. U7 § 4. Varialions, de rindinaison. 208. KuPFFER et K.REIL ont tous deux employé l'iudicateur ordinaire pour noter les variations de Pinelinaison; les principes de la construction étant les mêmes que pour rinstrumenl destiné à observer rindinaison absolue, on l'avait seulement agrandi poui- y adapter une aiguille très-longue dont les mouvements étaient maintenus dans des limites étroites. L'appareil de KuPFFER reposait sur des couteaux triangulaires, celui de Kreh. sur des pointes. A cette occasion, Rreil a fait des recherches très-curieuses sur la meilleure forme à donner à l'axe de rotation de l'aiguille (*). Quoi (pi'il en soit, ne fût-ce que par le mode de lecture, l'inclinateur est un instrumenl dont il est difficile de tirer un parti avantageux; et, comme les erreurs de lecture ont une grande inlluence sur les déterminations, il ne peut être que suspect dans les mesures délicates, comme celles qui concernent les varia- tions. Aussi la méthode de recherche que nous allons indiquer est-elle répandue aujourd'hui plus que celle-là. 209. Lloyd a proposé de déterminer la variation de l'inclinaison en observant la déviation de l'aiguille de déclinaison, produite pai- 1(> magné- tisme induit de la terre dans une barre de fer doux. Nous avons traité ce cas pour les aimants simples (n" G"), mais l'on ne pourrait utiliser l'équation que nous avons trouvée alors, pour deux raisons. D'abord, les barres de fer doux conservent une certaine quantité de magné- tisme permanent, qui a sa part d'iidluence sur la déviation, et dont nous n'avons pas tenu compte. Ensuite, il n'est pas exact d'admettre que le moment du magnétisme induit varie proporlionnellement à la force inductrice; l'expé- rience nous apprend, au contraire, que le fer oppose certaine résistance à riiiduction. Lloyd a employé le retournement pour connaître, par différence d'effet, la mesure du magnétisme permanent. La barre de fer doux était ajustée sur un axe situé dans le plan horizontal de l'aiguille mobile, et perpendiculaire {') liepcrldriinii (1er Plujsili, t. \\l. Ii8 PROCÈDES SUIVIS POUR DETERMIÎNER au méridien magnétique j la rotation de 180" donnait lieu à un magnétisme induit opposé au premier, tandis que le magnétisme permanent restait inva- riable et pouvait être séparé. Quant à la seconde cause d'erreur, Lloyd ne Ta pas examinée. Il est évi- dent que, dans le cas qui nous occupe, les positions d'équilibre de l'aiguille mobile dépendant de l'intensité, les formules doivent contenir les correc- tions relatives à la température. Ainsi soient toujours X et Y les composantes lioi'izontale et verticale de la force terrestre; M le moment du magnétisme induit, et m le moment du magnétisme permanent du fer doux; 9 la déviation observée de raiguille borizontale, et i l'inclinaison chercbée; / la tempé- rature et a le coefllcient du moment magnétique induit relatif à la tempéra- ture. On aura : X sin ç. = (MY-i- m)(\ -+- at). Et si l'on suppose constant le rapport — , la variation de / rapportée à celle de y sera : ih = - SIM 2« -+ cos" i H- — j./ sin 'J(. tg . \-2 MX y -2 Ordinairement on fixe le barreau de fer doux à un axe de bois, de sorte i|ue sa distance à l'aiguille ne varie pas avec la température; on est ainsi tlispensé d'une seconde correction relative à la dilatation du support; autre- ment, au lieu de «, il faudrait mettre a — 3/5 dans cette formule. Le retour- nement du barreau de fer donne une seconde formule analogue, et l'on élimine la constante m. 210. Lloyd avait d'abord placé le barreau de fer doux vertical, dans un [)lan perpendiculaire au méridien magnétique et passant par le milieu de l'aiguille. M. Lamoxt a modifié celte disposition; il a employé deux barreaux de fer doux, placés verticalement dans un plan perpendiculaire à la longueur de l'aiguille mobile, et symétriquement; ces deux appareils d'induction agissent dans le même sens avec plus de force, de sorte que de faibles va- riations dans la suspension peuvent être considérées comme sans influence. 211. Pour avoir égard au défaut de j)ro[)ortionnalité du magnétisme induit et de la force inductrice, M. Lamoxt se sert d'un aimant auxiliaire, LES ELEMENTS DU MAGISETIS3IE TERRESTRE. 149 pouvant tourner sur un axe horizontal, et se placer dans un plan normal à la direction de Taiguille libre. Soit A (fig. 33) la projection de celle-ci sur le plan vertical perpendicu- laire à son axe, soient NS et N'S' les deux barreaux de fer doux, possédant le magnétisme d'induction dû à la terre; ab un petit aimant supplémentaire ajuste sur l'axe c, de manière à ce qu'il puisse prendre la position horizon- tale a'b'. Désignons par(/;>i le magnétisme élémentaire de l'aimant ((b(*); Par dm' le magnétisme élémentaire de l'aiguille mobile A ; Par dij. et dij.' les magnétismes élémentaires respectifs des barreaux de fer doux, le premier à l'est, le second à l'ouest; Par (jj l'angle de déviation de l'aiguille libre (positif vers l'ouest); Par X, x', 1, 4' les distances respectives des points magnétiques considérés aux centres neutres; Par k la distance commune des deux barreaux de fer doux à l'aiguille ; Par// la distance commune de leurs milieux au plan horizontal de l'aiguille, le barreau Est au-dessus, le barreau Ouest au-dessous. L'action terrestre agit sur l'aiguille en vertu d'un moment M'X. Les deux barreaux agissent sur cette aiguille en vertu d'un moment M'P -t- M'pdY, en désignant par P le magnétisme induit par l'intensité verticale et le ma- gnétisme permanent ; par pd\ l'accroissement qui cori'espond à l'accroisse- ment d'intensité terrestre. Si le pôle austral du barreau aO est incliné de l'angle if vers l'ouest de la \erticale, il pioduit un moment de rotation // xx'dmdm' sin i P en désignant par p la distance réciproipie des éléments dm, dm'. {') La quantité dm représente ifi le produit analogue îi /xdm des notations antérieures. iSO PROCÉDÉS SLlViS POUK DETERMirsER Cet aimant agit aussi par induction sur les barreaux de fer doux et par là influe indirectement sur la position de raiguilie; les actions réciprocpies de dm et dix, de dm et dyJ seront : c — h -h s -\- X oos ^ c -t- A -t- I' -+- a' cos ■}, (Im, et — ilni. Dans ces formules r représente la distance de l'aimant ah à raiguilie mo- bile; /■ et f les distances respectives de f/^ et d/j.' à dm. On a d'ailleurs : p = e -t- .y ■ -H a; sur ^ , f- = ((' — /( -4- § ■+- j- c-os ^)^ -f- (i- -+- X sin i)-. ['-= [e — // -1 §'+ X cos i)* -t- (A- — X sin ;)-. :212. En développant ces valeurs suivant les puissances négatives de e. jusqu'à la cinquième puissance exclusivement, on intégrera sans difficulté, et l'on aura pour moment de rotation tant diicct (ju'indirect de l'aimant ab sur l'aiguille mobile : MM' 2MM' / //- sin 'i' H r- p cos ■;/ I -i- C -^ Ce moment tend à diminuer l'angle de déviation, comme le moment ter- restre M'Xsiny; tandis que M'P -{-Wpd\ tend à l'augmenter. La somme de toutes les forces agissant sur l'aiguille doit être égale à 0; d'où, en posant X = X„ -[- r/X, et y = 9^ -f ^/y et en cherclianl des valeurs moyennes qui rendent P — Xsin y = 0, on aura : M sin 6 ^JM/j cos .^ / An pttY : : I -1- 6 -, — Xortv COS Vo — "-^ '^'" ^u ^ "• Donnons à .// les valeurs successives 0, t., ^ et ^, et soient f/9,, d-^.,, df., d'fi les valeurs correspondantes de f/y, nous aurons quatre équations; la diirérence des deux premières et celle des deux dernières donne : 4M« / lr\ , , ^ — . - 1 I -1- 0 — I -+- \,|COs ç.o(''rî — "f«) = "' '2M -r- + Xo COS Vo (''r» — "i!^ = <-•• c LES ELEMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. loi On éliminera M, et l'on connailra la valeur de p. Cette valeur nous con- duit ensuite, pour une valeur de e sufllsamment grande, à la relation : /«/Y = X(/y cos yo -•- f^X siii y,,. On substituera ici la valeur de />, et l'on établira la relation ,/Y = (/ (X tg l) = Ig id\ -*■ -—- di, dans laquelle / est l'inclinaison. 213. Les déviations sont observées comme dans l'instrument de la dé- clinaison et de la variation de déclinaison que nous avons déjà décrit (n"' 179 et suivants) ; c'est-à-dire que l'aiguille horizontale mobile porte un miroir tn, dans lequel on lit par réflexion à l'aide d'une lunette les divisions d'une (k'helle placée au-dessus de celle-ci (n" 1 82). Soient s la valeur angulaire d'une division de l'échelle ; N l'inclinaison absolue donnée par l'inclinateur et modifiée de l'écart de la variation; Posons ^ sin y tg ^^ -*- p ^ , ^ cos y cos t sin t ' ~ P ' ' P sin j — p tg i. cos a h = • 1 h = — -, — ; ' f . Ig i siii y -t /j Ig i sin -f -^ p On aura pour la variation d'inclinaison : di = /> — -+- //N , I et pour la variation de l'intensité totale : d\ dX — = a (- a'i\. I X Les coefficients a, a', b, h', dépendent de p, savoir : I ti.i — d-., I 1 (iyj— (/y, / , /* » = -: = -[\ —6 ^ 2 d-,, — d., . h' 2 d-f, — d: - t?j ■ 15-2 PROCÈDES SUIVIS POUR DETERMINER Ces formules paraissenl les plus commodes et les mieux ap|)iopi'iées à l'usage (le Tappareil. 21 4. Nous montionnerons encore un appareil imaginé par Lloyd, et qu'il a nommé balance ma(jiiétiqm'. poui' mesurer les variations de Tintensité verticale. Il consiste en un fléau formé d'une aiguille posée sur deux plans d'agate, par l'arête d'un coin d'acier; les extrémités de cet aimant sont terminées par deux cercles de cuivre évidés ])ortant des fils croisés, dont on observe la position à l'aide de deux mici-oscopes disposés perpendiculaire- ment au plan de l'aiguille, et sur un même |)lan horizontal. Suivant MM. La- mont et Weber (*), Llovd lui-même aurait condamné son appareil comme peu i)ratique. Cependant il est installé à l'Observatoire de Bruxelles depuis 1841 ; nous comprenons peu les raisons de cette critique, à moins qu'elles ne rentrent dans les inconvénients inhérents à tous les inclinateurs. La théorie de cet appareil est contenue sommairement dans le problême que nous avons traité {W" 5S et 56). La description en a été faite par M. QUETELET (**). L'avantage de la suspension horizontale et de la lecture des déviations à grande dislance, c'est-à-dire à l'aide d'un grossissement, permet une divi- sion et une approximation très-grandes; cela assure, nous semble-t-il, à l'instrument que nous venons de décrire (211) une supériorité, dont té- moigne du reste sa rapide admission dans les observatoires où l'on observe les variations de l'inclinaison. Le principe de cet appareil est dû à Lloyd lui-même, comme nous l'avons dt-jà dit, et c'est en remplacement de la balance magnétique qu'il a été adopté à l'établissement de Dublin. La balance magnétique de Lloyd existe aussi à l'Observatoire de Helsing- fors : dans le but d'appliquer à l'appareil le mode de lecture à grande dis- tance, on y a remplacé les microscopes par un miroir à l'une des extrémités, é(piilibré par un contre-poids ajusté à l'autre bout. Le contre-poids curseur est indépendant de celui-ci. La lunette ainsi que l'échelle de lecture sont placées à une très-grande distance, et l'échelle est verticale. Ne peut-on pas (•) nrperloridiii dcr Phijaik, t. Vil. — ftffiilliilc des murjneiischen Vereiiis, 1841, p. 7(i. (") Physùiiie (lu glohe, pp. "210 tt si)i\. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 153 appréliender, par suite de ces modifications, que le frottement, augmenté eu pi'oportion du poids, n'altère les conditions de l'équilibre? Nous ne savons si des recherches ont été faites pour apprécier cette influence sur Finstru- ment dont il s'agit, et jusque-là la disposition primiti\e paraît préférable. CHAPITRE III. PRINCIPAL'X APPAUF.ILS D 'l N TENSIT É. § 1, Mesures absolues. 215. Nous avons décrit (n"** 180 et suivants) le grand appareil destiné par Gauss à mesurer la déclinaison absolue, et les variations. Pour faire servir le même appareil à la mesure de l'intensité, il faut y ajouter les règles divisées qui servent à déterminer la position de l'aimant fixe, à chaque expérience. Ces règles sont disposées parallèlement au méridien magnétique, de chaque côté de l'aimant suspendu, et leurs faces supérieures forment un plan hori- zontal. Il faut que les droites qui joignent les divisions de même ordre de ces lignes soient dans ce plan, et exactement perpendiculaires au méridien magnétique; de plus, les faces supéi'ieures portant les divisions sont placées à une hauteur telle que l'aimant fixe placé sur elles soit au même niveau que l'aimant mobile : autrement la dislance verticale doit être mesurée. Les règles ont 5 à 6 mètres de long, et sont partagées en deux également par une perpendiculaire au méridien magnétique qui passe par le centre de l'aiguille mobile. Si la largeur du local le permet, il est bon de disposer une troisième règle en travers des deux premières, et passant sous la boîte de l'aimant suspendu, afin d'être rencontrée par une perpendiculaire abaissée du milieu de la distance du centre de gravité au centre de suspension de cet aimant. Les Tome XXXVII. 20 \U PROCEDES SUIVIS POUR DÉTERMINER règles parallèles sont légèrement reculées, snivant leur longueur, lorsque cela est nécessaire, pour que Taimant fixe produise, d'un côté comme de Taulre, des déviations égales. 216. La ra|)i(lité et l'exactitude des expériences exigent que les oscilla- tions de l'aimant soient modérées : dans la mesure de la durée des oscil- lations, il importe de ramener ces oscillations, au commencement, à 2 ou 3 degrés d'amplitude, et, pour les variations, à 2 ou 3 minutes au plus. On y parvient au moyen d'un aimant auxiliaire dont chaque observateur doit apprendre lui-même l'usage pratique; cet aimant auxiliaire est d'une lon- gueur et d'une largeur moitié moindres que l'aimant mobile, son poids est quatre fois moindre; il doit être assez fort pour produire une déviation d'une minute quand l'observateur le tient horizontalement derrière la lunette du théodolite, c'est-à-dire à une distance de 5 ^ mètres environ. Cette déviation sera à gauche ou à droite, suivant la position réciproque des pôles; elle diminue lorsque l'aimant est incliné sur l'horizontale, et elle devient presque nulle s'il s'approche de la verticale. C'est la position qu'il faut rapidement lui donner quand on voit que l'aiguille est arrivée à peu près au repos; et avant cela, il faut placer les pôles dans le sens contraire à celui qui produirait l'élongation que l'on veut réduire. 217. Il n'est généralement pas indispensable d'amener au repos complet l'aiguille oscillante : il suffît de réduire l'arc d'oscillation autant que le per- mettent les circonstances. L'arc en lui-même est assez indilférent, pourvu que la vitesse ne soit pas assez grande pour permettre de l'apprécier. Dans les expériences au magnétomètre à théodolite, comme nous le ver- rons plus loin, il est vrai que les grandes amplitudes offrent de l'inconvé- nient; mais il suffît de les réduire à 10 ou 13 minutes et de placer le fil de la lunette dans une position moyenne entre les écarts de son image. En tous cas, l'usage de l'aimant modérateur demande une certaine dex- térité à laquelle l'observateur ne parvient que par l'exercice assidu. 218. Tel est l'appareil complet (pie Gauss a installé au cabinet magnétique de Gôttingue : il pouvait servira la détermination de la déclinaison absolue, à celle des variations de la déclinaison, et à celle de l'intensité horizontale absolue. M. Weber complète le système par la construction d'un appareil LES ELEMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 15o portatif entièrement fondé sur les mêmes principes et la même méthode de recherche; il ne se dislingue du premier que par ses dimensions réduites (*). 219. L'appareil de Gauss pour étudier l'intensité horizontale est applicpié dans un grand nombre de cabinets magnétiques, en Angleterre, en Russie, à Milan et à Prague; à Christiania et à Bruxelles depuis 184.2. Il diffère ici })ar sa suspension : l'assemblage de cocon, ayant éprouvé quelques accidents, a été remjjlacé par un fil d'argent. 220. Nous ferons ici la description du dispositif adopté à Munich et fondé sur l'exposé théorique que nous avons fait (n"* 133 et suivants) d'a|)rés le mémoire du docteur Lamont, en déduisant ses résultats de la formule géné- rale de Gauss. Pour observer la durée des oscillations, qui donne la première formule, 31. Lamont se sert de l'instrument que nous avons représenté dans la figure 36. Le fil de suspension forme à l'extrémité inférieure un œillet que saisit un crochet. Ce crochet fait corps avec un écrou qui serre la vis du miroir s; celui-ci est sous l'aimant, et sa vis en traverse le centre. Pour les oscillations ordinaires, l'aimant est suspendu à un simple fil de cocon; mais lorsqu'il s'agit de chercher le moment d'inertie du barreau, il faut bien, pour supporter le poids de l'anneau, remplacer ce fil par un assemblage de six fils, capable de résister à une traction de 200 grammes. Cet assemblage est rattaché par le bout supérieur du fil à un cercle de tor- sion T, dont on ne se sert pas lorsqu'il n'y a qu'un seul fil. Le tout est recouvert d'une cloche g dont le joint avec la base de l'insti-u- ment doit être imperméable à l'air. La base est oïdinairement en verre ou en pierre bien polie , et le bord de la cloche bien rodé. M. Lamont préfère une base de bois, sur laquelle on dépose un anneau de cire molle, pour y faire pénétrer la cloche. Une ouverture />, pratiquée dans la cloche, est refermée par un plan de glace, à travers lequel on observe le miroir. Une échelle de verre h, fortement éclairée au moyen d'un réflecteur s, est placée vis-à-vis du miroir et parallèlement à sa surface, à une distance f) ResulUile des inagnetis'clien Vereins ; \Sô8. lo6 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER tic i mètre à 1 mètre et demi. La lunette /' reçoit l'image réfléchie des divi- sions de réchelle. Les oscillations étant assez rapides, on ne pourrait les noter toutes; on laisse un intervalle entre les passages observés, mais il doit en comprendre ini nombre pair pour qu'il y ait autant de demi-oscillations d'un côté (|ue de l'autre, et pour éliminer la variation de la déclinaison. Après une série de dix passages, on s'arrête; on recommence vers le 200""; puis on en observe encore dix : la diflerence des temps des deux séries, divisée par 200, donne la durée moyenne d'une seule de ces deux cents oscillations. A la fin de chaque série on note la température et l'état de l'instrument des variations. 221. Pour les déviations on se sert de l'instrument représenté figure 2. Dans une boîte ABDE est suspendu l'aimant libre par un fil de coton ff; en dessous de l'aimant est attaché le miroir s dont le plan est parallèle à l'axe magnétique. Vis-à-vis du miroir, dans la paroi de la boite, est fixé un ob- jectif, au foyer duquel, en F, est tendu un réticule éclairé par un réflecteur aa. Un oculaire h correspond à l'axe principal de l'objectif. Avant que l'aimant soit dévié au méridien par la présence d'un autre aimant fixe, s'il y a coïncidence entre le réticule et son image, c'est que l'axe optique de la lunette formée par les deux verres o et 6 est noi-mal au miroir : alors le vernier V montre la direction du méridien magnétique. Si l'on place l'aimant de déviation sur la règle de laiton LL à une certaine distance de l'aiguille mobile, celle-ci s'écarte du méridien. Cette règle est mobile avec l'axe de l'alidade à vernier, et, dans son mouvement de rota- tion, elle entraîne avec elle le système de l'aiguille mobile et le vernier lui- même; on fait donc tourner tout cet ensemble jusqu'à ce que l'axe de la lunette bo coïncide de nouveau avec la normale au miroir, c'est-à-dire jusqu'à ce que le réticule soit superposé à son image réfléchie par le miroir. Alors le vernier donne l'angle de déviation qui correspond à la distance Ce des centres de l'aiguille mobile et de l'aimant déviateur. La règle de laiton LL est divisée; mais on ne pourrait, avec une préci- sion suflisante, placer l'extrémité de l'aimant fixe sur un trait de division , LES ELE3IENJS DU MAGNETISME TERRESTRE. 1d7 même à Taide (Pune loupe. On résout très-bien la dilliciilté au moyen d'un chariot curseur NN, maintenu sur la règle par des guides parallèles, comme le chariot d'un tour; ce chariot peut être poussé parallèlement à la longueur de la règle , en avant ou en arrière. On le fixe au moyen d'une cheville ou pointe qui le traverse et pénètre dans des trous coniques très-petits, ménagés dans la règle aux deux cotés de chaque trait de division. Le chariot porte un indicateur taillé en biseau, avec un trait k qui doit être placé en face d'un ti'ait de la règle de manière à en former le prolongement , lors(|u'il y a coïn- cidence. Cet index est analogue, pour sa forme, aux règles des verniers et aux index des alidades, etc. Pour mettre le trait k en coïncidence parfaite, on donne au chariot un mouvement micrométrique à l'aide d'une vis de rappel représentée à part avec ses douilles qq et sa manolte //. Vwq loupe disposée au-dessus du trait k sert à vérifier sa position. L'aimant déviateur est percé au centre d'un trou conique ; on le centre sur une pointe portée par le chariot en C, et terminée en filet, pour y passer un écrou; on fixe ainsi l'aimanta demeure. i222. Pour mesurer les déviations, on commence par placer le trait k à la division 3, puis à la division o'; puis à 3' et enfin à 3. La distance moyenne sera | (3 + 5 + 3' + iJ' ). Il est évident que la longueur du cha- liot curseur doit avoir un certain rapport avec le système de division de la règle. Celle-ci doit être assujettie à l'alidade mobile avec la boite de l'aiguille. 223. La figure 38 représente un autre appareil de déviation, dans lequel la règle est ajustée sur un axe horizontal à deux tourillons : la pièce ff em- pêche la rotation de cet axe, qui ne doit servir qu'à entraîner la boîte dans son mouvement de rotation autour du point vertical h. L'aiguille mobile est dans la boite ah, et le miroir sous l'aiguille dans un cube qui coupe en deux la règle et son axe transversal. Enfin la règle est formée d'un tube cd, dont la moitié sert de lunette : l'ob- jectif est en d' à l'intérieur, sa place est marquée par un trait pointillé; l'ocu- laire est en o. Le chariot curseur s'emboite sur la surface extérieure du tube. 224.. Pendant les mouvements que l'on imprime à la règle et au chariot, il importe que le cercle de l'alidade ne s'incline pas; car alors le milieu de l'aiguille mobile ne correspondrait plus à la même division de la règle. Il i58 PROCEDES SLIMS POUR DETERMINER faut donc que le pivot de l'alidade et de tout son attirai! ne s'écarte point de l'axe vertical de ce théodolite; ce pivot doit être serré à IVottement doux contre la face intérieure de sa boite ou poèiette : cela se fait au moyen d'un ressort. On pourrait aussi, à l'aide d'un niveau à bulle d'air, vérifier la posi- tion du cercle à chaque observation, et tenir compte des dérangements j mais il est préférable de les éviter. 31. Lamont supj)rime même le ressort, lorsque le pivot est bien ajusté dans sa base, et que le fil de suspension est court, ce qui n'a aucun inconvénient à cause de sa faible torsion. 223. Le dispositif que nous venons de décrire suppose que sans l'ainianl fixe ou déviateur, l'axe longitudinal de la règle et de la lunette sont per- pendiculaires au méridien magnétique. Cette direction est déterminée au moyen d'une mire éloignée sur laquelle on dii'ige la règle en même temj)s que le réticule de la lunette coïncide avec son image. Nous avons montré (n" 156) jusqu'à quel point les erreurs de lecture sont à craindre dans cette opération. 226. Les deux aimants doivent être proportionnés de façon à ce que les coefficients p et q de la formule (2) du n" loo soient très-petits ou s'éva- nouissent. On y parvient après quelques tâtonnements : si l'on avait affaire à des aimants simples, le second terme dispai'aitrait si les cari-és des longueurs des deux aimants avaient le rapport 3 à 2. On commence par faire l'aiguille libre un peu plus longue, et l'on réduit peu à peu cette longueur à la lime, jusqu'à ce que Ton arrive au terme convenable. 227. La torsion du fil //" (fig. 2) n'a pas d'influence sur les derniers résultats dans les circonstances oi-dinaires. Il y a cependant avantage à éli- miner la torsion ou à la réduire à une valeur très-petite. Ainsi l'on note les déviations v, v', v" et v'" et les déclinaisons correspon- dantes â, &', â" et â'"; puis on éloigne l'aimant de déviation et l'on ramène l'image du réticule en coïncidence, et l'on note la division V qui correspond au méridien magnétique; au même instant on prend l'indication A de l'appa- reil de déclinaison. Si la torsion est nulle , on aura \ — ji = — (i- -t- t -(- v" ^- r'") ((J -t- 0 -^- 0 + Cl ). 4 4 LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 159 Si elle n'est pas nulle, la différence entre les deux membres de cette équa- tion en donnera la valeur. 228. Dans la confection du théodolite, on tâche de supprimer les organes de fer ou d'acier; ou bien il faut tenir compte de leur influence. L'influence des parties magnétiques appartenant à l'alidade est éliminée, comme la tor- sion, par les déviations symétritiues. Mais les parcelles de fer disséminées dans l'alidade ou dans la règle peuvent agir sur l'aimant de déviation, et récipro((uement : alors la déviation de l'aiguille mobile serait influencée dilïé- remment d'après la position de l'aimant fixe. Du reste, il est bon de réduire les dimensions de l'appareil de déviation autant que cela est compatible avec la précision des mesures. M. Lamont estime qu'une règle de O-^^ISO suffit avec des aimants de 60 millimètres environ pesant 5 à 10 grammes. Nous avons déjà fait la remarque que, si le point neutre de l'aimant de dé- viation n'est pas très-près du milieu de sa longueur, et si son magnétisme n'est pas symétriquement distribué, cet aimant ne peut servir. Nous avons indiqué (n° 75) un moyen de s'assurer de la symétrie en question; on peut vérifier, (|uand on veut, sur le théodolite lui-même si cette condition importante est sa- tisfaite. On note d'abord la division V qui correspond au méridien magnéti(iue, puis on place l'aimant fixe sur la règle, et l'on note la déviation v; enfin on retou^rne l'aimant bout à bout, ce qui produit à la même distance une déviation v' en sens contraire. La distribution est symétrique si l'on a v — V=V — v'. 229. La mesure de' l'intensité prend toujours un certain temps pendant lequel le magnétisme terrestre subit une variation continue, dont il faut tenir compte. Pour estimer la durée des oscillations, on lit au commencement et à la fin, les indications d'un appareil de variation, et l'on admet que la durée mesurée correspond à la moyenne des deux positions, ce qui est d'autant plus vrai que l'opération aura été plus l'apide. Soit £ la valeur de la variation d'intensité ; Xq l'intensité absolue qui cor- respond au zéro; l'intensité vraie sera \ (1 + s)' ^" ain*a, en tenant compte de l'influence de la température sur la durée 160 PROCÈDES SUIVIS POUR DETERMINER Pour estimer la déviation, il ne faut pas seulement tenir comj)te de la variation d'intensité, mais aussi de la variation de déclinaison. Soient v et v' les déviations d'un côté (ouest, par exemple), v" et v'" les déviations opposées (est, par exemple), c^, â', â", à'" les positions au même instant données par l'instrument de déclinaison. Les lectures réduites au zéro de l'instrument seront d — ù,v' — $' ,v" — d" , v'" — è'" , en supposant que les v et les c? soient de même sens; au cas con- traire, il faudrait poser + au lieu de — dans les termes où il en serait autre- ment. La vraie déviation est alors : ifi », 1 1 Posons 1 = — (ti"'-(- v" - V — i' f/.. = -((? -t-vr_rr'_rr") Il ^ ' Soit b' la moyenne des positions de l'instrument de variation d'intensité, nous aurons l'équation : u 1 et enfin TT l/K„ 1 \/[k ^^^'"<^ Pour achever le calcul, il faut connaître les valeurs de T et de o que l'on aurait obtenues si l'intensité n'avait pas subi de changement; soit s" la posi- tion fixe qu'aurait dû donner l'instrument des variations. La réduction pour T est 1 - (f - f") T. t2 et pour 9 LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 161 § 2. Insiruments des variations. 230. Le système de corrections relatives aux variations de rélément qui fait l'objet du calcul , nécessite l'observation d'un second appareil propre à indiquer ces variations depuis le commencement jusqu'à la fin du travail. Nous venons d'en voir un exemple dans le numéro précédent : c'est pour concourir à ce résultat, que Gauss ainsi que Lloyd ont imaginé un magné- tomètre qui diffère du déclinomètre et de l'appareil à intensité borizontale par le système de suspension. Il s'agit du magnétomètre bifilaire, destiné à calculer la variation de l'intensité horizontale, pour un intervalle quelconque de temps. Voici les principes de cet appareil : 231. Les conditions d'équilibre d'un corps suspendu à deux fils et soumis à la pesanteur consistent en ce que la verticale passant par le centre de gra- vité, et les deux droites représentées par les fils soient dans un même plan; elles peuvent être parallèles entre elles ou se rencontrer en un même point. Pour fixer les idées, admettons que les deux fils aient la même longueur, et que leurs points d'attache supérieurs soient entre eux à la même distance que les points d'attache inférieurs, et que ceux-ci forment avec le centre de gravité un triangle isocèle. Si le corps est écarté de cette position d'équilibre par une rotation autoui de la verticale du centre de gravité, les deux fils ne resteront plus verticaux, ni dans le même plan : le corps sera un peu soulevé. La tendance à revenir à la position primitive est mesurée par un moment de rotation qui est pro- portionnel au sinus de la déviation; sa plus grande valeur correspond donc à une déviation de 90 degrés. C'est de cette valeur qu'il s'agira dans la suite. Ce moment peut être considéré aussi comme la mesure de la force qui retient le corps dans la position d'équilibre, au moyen du mode de suspen- sion que nous avons décrit; pour abréger, nous désignerons cette force sous le nom de force directrice. Elle dépend : l" de la longueur des fils de suspension; 2° de leur écar- ToME XXXVII. 21 162 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER tement; 3î du poids du corps. Elle est inversement proportionnelle à la longueur des fds; directement proportionnelle au poids du corps et au carré de l'écartement. La loi véritable est bien un peu plus compliquée, et la résistance des fils à la torsion la modifie aussi; mais on supplée par l'expérience, de façon à connaître avec une très-grande exactitude la vraie valeur de la force direc- trice; il sufiirait, par exemple, après une déviation plus ou moins grande, d'abandonner le corps à lui-même : il ferait des oscillations régulières, dont le milieu coïnciderait avec la position d'équilibre, et dont la durée dépen- di'ait de la foice directrice et du moment d'inertie du corps. 232. Maintenant considérons le cas où un aimant fait partie du système : une seconde force directrice entre en jeu, et les phénomènes observés seront subordonnés au concours des deux forces directrices, suivant les lois de la statique. On peut distinguer trois cas : les deux positions d'équilibre que le corps prendrait sous l'influence isolée de chacune des forces, peuvent coïncider; elles i)euvent être opposées; ou bien faire entre elles un angle. Ces trois positions sont respectivement nommées : naturelle, inverse et transverse. La première est toujours stable ; la seconde est stable si la force magnéti(jue est moindre que la force de la suspension, instable dans le cas contraire; dans le troisième cas, les conditions statiques engendrent une position moyenne ou plutôt intermédiaire, qui ne correspond ni au parallélisme de l'aimant avec le méridien magnétique, ni à la forme plane et rectangulaire du qua- drilatère formé par les quatre extrémités des fils. Si la foi'ce directrice de la suspension a une mesure absolue connue, les conditions d'équilibi-e feront connaître la mesure absolue de la force magné- tique. La position d'équilibre qui convient le mieux au calcul est celle où l'aimant se trouve per|)endiculairc au méridien magnétique. Alors la dévia- tion des fils par rapport à leur parallélisme est aussi la plus grande, et le calcul du résultat est plus précis : en outre, une légère variation accidentelle ou horaire de la déclinaison, n'influe pas sensiblement sur la position d'équilibre. Au contraire, la moindre variation d'intensité est accusée immédiatement. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 163 et se reconnaît avec la même facilité, la même exactitude et la même rapi- dité que Teffet correspondant de la déclinaison sur le magnétomètre ordi- naire. 233. Le magnétomètre bifilaire de Gôttinguc est suspendu à un fil d'acier tournant sur deux cylindres parallèles attachés au plafond de la salle : les deux brins, de 17 pieds de long, descendent pour s'attacher à l'appaieil magnétique; ils ont entre eux un écartement de 1 Y^ pouce; cette disposition leur donne une même tension. L'api)areil magnétique se conq)ose de quatre parties principales. La première est un cercle divisé en quarts de degré, auquel sont direc- tement attachés les bouts des fils : il a quatre pouces de diamètre. La seconde partie est une alidade à deux verniers donnant les minutes; son axe se prolonge en une tige assez forte tournant avec elle et })erpendi- culaire au cercle. Cette tige porte un miroir de 1 ^2 pouce de diamètre, une lunette placée à 16 pieds de distance fait voir par réflexion les divisions d'une échelle divisée en millimètres et placée sous la lunette. Les moindres mouvements angulaires du cercle sont agrandis et mesurés avec une grande approximation, tandis que les grands mouvements sont mesurés par la com- binaison de la lecture au moyen de la lunette et du miroir, et de la lecture des verniers de l'alidade. La troisième partie est l'étrier suspendu au cercle; et enfin la quatrième est l'aimant de 10 à 12 kilogrammes posé dans cetétrier. Celui-ci est mobile sur le centre du cercle , et muni de deux verniers donnant la minute. On peut donc, au commencement, donner à l'aimant telle position que l'on vou- dra, et la repérer sur le cercle. Si l'aimant est ainsi écarté du méridien magnétique, puis abandonné, il prendra une position qui correspondra à l'équilibre des forces en jeu; et la déviation notée sera la diflerence entre l'écart donné et l'angle de la torsion. La déviation la plus favorable au cal- cul est celle de 90° : et les changements de déviation accusent immédiate- ment la variation de l'intensité horizontale. 234. Il est à peu près superflu de rappeler que de temps à autre l'état magnétique de l'aimant devra être vérifié; que dans les calculs il y aura à tenir compte des changements de température, non-seulement en ce qui con- i6i PROCÉDÉS SLIVIS POUR DETERMINER cejne leur influence sur l'état magnétique de Tainiant, mais en ce qui concerne les dimensions de l'appareil de suspension d'où dépend sa force directrice. Quant au mode d'observation, il est le même que pour le déclinateur que nous avons déciit (n<" 180 et suiv.). Ce dernier servira seul pour connaître la déclinaison absolue; mais les variations de la déclinaison, et particulière- ment celles qui se succèdent rapidement, peu\ent être recherchées aussi bien par le bifilaire que par l'unifilaire. Il en est de même pour l'intensité ab- solue, mais alors l'unifilaire est d'un maniement plus simple. Quant aux variations de l'intensité, il ne peut fournir qu'une valeur moyeime relative à un temps donné, et les variations qui se suivent en peu de temps lui échappent totalement, tandis qu'elles se manifestent sensiblement dans l'ap- pareil bifilaire. 235. Désignons par S la force de torsion de la suspension; Par iM le moment magnétique de l'aimant; Par X l'intensité horizontale absolue; Par a une constante, et par z la durée d'oscillation. Nous aurons dans une première position où l'aimant est perpendiculaire au méridien magnétique : S-hMX=- . Dans une seconde position inverse, après avoir fait tourner l'aimant de i 80°, en appelant t la durée d'oscillation : a S — MX = - • La combinaison de ces deux équations donne : MX fi — T^ S t-.2 — d(f, = nt. 1 étant la valeur angulaire d'une division de l'échelle, il vient : Posons f — = £', d'où r = é'2 tg^ 5. ; e' = 0,0002; et y = o5''29'4 , tg? le second terme du second membre sera = n^ X 0,0005o. Cette correction peut être négligée lorsque la période diurne de l'intensité horizontale X est comprise entre 5 divisions de part et d'autre du centre de l'échelle; c'est ce qui a lieu dans les contrées de l'Europe centrale. 168 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER 242. Nous avons exposé (n" 121) les formules qui ont servi à M. La- mont pour ap|)i'écier à sa juste valeur la méthode proposée par Poisson pour mesurer l'intensité absolue du magnétisme terrestre. L'insti-ument qui sert à réaliser cette méthode est des plus simples et des plus portatifs; nous Tavons représenté dans la figure 1. Il consiste dans une petite caisse de bois où est suspendu un aimant à un fil de cocon A, et qui est fermée par un cou- vercle de glace. L'aimant se trouve à trois lignes au-dessus du fond, et généralement à trois lignes des parois. La pointe de l'aimant doit être éloi- gnée d'une couple de lignes de l'arc de cercle divisé sur lequel on observe l'amplitude des oscillations, autrement les durées d'oscillation observées seraient fautives. Il faut qu'à chaque opération la distance des aiguilles soit la même pour que la valeur de la constante soit déterminée une fois pour toutes. A cet eflet, Taiguille B est maintenue dans sa position pai- un talon dont la règle S est munie. Pour que l'aimant mobile A soit aussi toujours dans une position constante, il porte en son milieu une pointe k représentée dans la figure 2. Cette pointe doit coïncider avec un trait fin n marqué sur un cône arrondi placé en dessous. Cette coïncidence est amenée au moyen d'une vis calante V (voir la figuie 1 ), et on la vérifie au moyen d'une loupe latérale /, ménagée sur l'une des parois de la caisse. 243. Les formules du numéro 121 doivent être cori'igées des influences de la température, d'après les indications du numéro 163, et en observant que M = M,, (1 — aO , M' = m;, ( I — r/i) n = n„(i-5pn, H' = ii;(i — 3(50 K = Ko ( I -t- 2fi'0, K' = K;, (I + '■l'f'l) a. et o! sont les coefiicients magnétiques des aimants A et B; /3, et /5' sont les coeflicients de dilatation du cuivre et de l'acier. Posons pour simplifier : 9 6' j = cos a- _- = COS X — = COS X T T' "o, /Ho Mi. /H„ 7Vir„ = ''»' -.\^r''' T \/K„H„ = C„, r. l,/KoH„ = C„. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 169 nous aurons cj i - (^(S-p) (1 T'tgx X X = En voyage ces opérations ne se font qu'aux stations principales : aux stations intermédiaires, on se borne à observer les oscillations d'une seule aiguille et à prendre T ou T'. On interpole les valeurs de ij.q et f^'o au moyen des observations principales, et l'on calcule l'intensité absolue d'après les formules p;t'-^ Quant aux valeurs de T et T', elles sont ramenées aux arcs très-petits, suivant les indications que nous avons données (n"' 148 et suiv.). CHAPITRE IV. APPAUEILS ENREGISTREURS. § 1. Enregistreurs mécaniques de Munich. 244. « Quelque soin, dit Gauss, que l'on apporte aux observations qui » concernent la mesure des grandeurs pbysiques , elles sont forcément sou- » mises à des erreurs plus ou moins considérables. » Parmi les erreurs dont la valeur n'est pas susceptible d'être calculée, il faut compter celles qui prc- ToME XXXVII. 22 170 PROCÈDES SUIVIS POUR DÉTERMINER viennent de rimperfection de nos organes, et généralement toutes celles qui sont dues à des causes irrégulières, tellement variables qu'il serait impossible de les prévoir toutes. Les variations météorologi(|ues demandent à être sur- veillées jour et nuit, d'heure en heure; or ce sont précisément ces observa- tions, à termes fixes et réguliers, (|ui sont exposées au danger des erreurs personnelles, soit que l'oubli, la négligence, soit que la fatigue surtout entrent pour une part plus ou moins grande dans ces erreurs. Les appareils enregistreurs répondent, sous ce rapport, à un besoin im- périeux de la science, et cela explique les efforts tentés par plusieurs savants, dans ces dernières années, pour trouver des combinaisons j)ropres à foui-nir des résultats comparables avec ceux des observations directes. L'Observatoire de Munich pai-aît être le premier (*) qui ait été en pos- session d'un système d'enregistrement automatique pour les variations des éléments du magnétisme terrestre : ils empruntent tous leur action péiiodique à un mécanisme étranger aux aimants. En voici à peu près l'idée généi-ale. 245. Imaginons un aimant mm' (fig. 4.1) d'environ 15 pouces de long, suspendu à un fil métallique; l'extrémité supérieure de ce (il est attachée à un ressort de laiton /f, assujetti à une poutrelle H. Au-dessus du ressort se trouve un excentrique e, dont l'attache est indépendante de celle du res- sort. Cet excentrique tourne et abaisse le ressort ^d'environ un millimètre ou deux; puis il le laisse se relever et reprendre sa position d'équilibre. Ce mouvement est très-doux, continu et sans secousse. L'aimant porte à ses deux extrémités, et en dessous, deux pointes c, c' ; tandis que sous les pointes et sur des axes perpendiculaires à la longueur de l'aimant, sont centrés deux cylindres de zinc CC enduits de cire et de noir de fumée. Les axes de ces cylindres portent des roues dentées. La distance des pointes c, c' à la surface des cylindres CC est un peu plus petite que la course de l'excentrique e , de sorte que, par l'abaissement du ressort /f, les pointes de l'aimant viennent toucher la surface du cylindre qui leur correspond. Aussitôt que les pointes se relèvent par le mouvement de l'excentrique, (*) Mémoires de l'Acad. des sciences de Munich, t. VI; 1852. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 171 les roues déniées des cylindres avancent d'une dent. L'excentrique est mû par un échappement d'horlogerie; la rotation complète dure environ deux secondes. Une horloge qui se trouve tout près lâche l'échappement toutes les heures. Tel est, sous la forme générale, la disposition d'un appareil magnétique enregistreur : cette disposition est appliquée à la déclinaison, à l'intensité et à l'inclinaison. 24.6. M. Lamont a vérifié l'exactitude des enregistrements, de la manière suivante : il a adapté un miroir sur l'aimant, et fixé, à une distance conve- nahle, une lunette et une échelle, comme pour ohserver suivant la méthode ordinaire. Un aimant fixe fut placé à dilTérentes distances, pour donner à l'aimant mohile des positions d'équilihre dilTéi-entes : au moment où l'on ohservait à la lunette, on faisait partir à la main l'échappement de l'excen- trique, au moyen d'un cordon, et l'aimant marquait sa position. De la sorte on ohtenait une série d'observations notées à la manière ordi- naire, et enregistrées à la fois par l'instrument. C'est ainsi que M. Lamont s'assura d'une concordance très-satisfaisante, qu'il vérifia à plusieurs reprises, et qui, en 1852, s'était manifestée constamment depuis trois années d'usage. Pour la lecture des points enregistrés, on se sert d'un grand micromètre de construction ordinaire; sa glissière porte des paliers sur lesquels on place le cylindre, en le maintenant par un ressort pour qu'il ne glisse pas suivant son axe : ce ressort s'appuie contre une plaque de glace. Le microscope est fixe et dirigé sur l'axe du cylindre. Au moyen de la glissière, mue par une vis sans fin, on amène au fil du microscope le premier point d'une série. La vis sans fin est munie d'un cercle divisé avec index : on lit la première position, puis on amène un second point au fil du microscope, et on lit la seconde position; ainsi de suite pour tous les points. Le micromètre est placé de manière à lire les points en croissant de l'est à l'ouest. On obtient donc les grandeurs ab, cd (fig. 42), lorsque le point zéro du micromètre coïncide avec le cercle gh, ik. Si la lecture du cylindre nord donne N, celle du cylindre sud S; si a est la valeur angulaire d'un pas de la vis micrométrique, l'angle de l'aimant, avec le méridien magnétique compté du nord vers l'ouest, sera A -f- |a(N — S). 172 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER L'unité de N et de S est le pas de la vis micrométrique. Les cylindres portent des roues de 60 dents; ils sont relevés tous les (jUiitre jours. On établit le contrôle tous les jours à midi, cela suffît, et il ne serait pas prudent de s'approcher plus souvent d'appareils si délicats. 24.7. Pour empêcher ou modérer les mouvements de l'aimant, M. Lamont s'est vu forcé de supprimer les placpies de cuivre, dont l'induction, par suite du mouvement même, faussait les indications au bout de quelques jours. Il a tout simplement immergé dans l'eau une lame suspendue à l'aimant par un fd de laiton. Pour que les variations de température ne produisent pas dans cette eau des courants qui changeraient la position de l'aimant, le vase doit être très-petit et ne donner que le jeu nécessaire au mouvement propre de l'aimant. En hiver on mélange un peu d'alcool avec l'eau pour empêcher la con- gélation. 24.8. Les cylindres à diagrammes sont mus par un appareil mis en rap- port avec l'horloge, par l'intermédiaire d'un échappement spécial qui agit aussitôt que l'excentrique a relevé le ressort ^ (fig. 41). A cet elïet, un axe creux en laiton porte deux vis sans fin, lesquelles engrènent avec les roues de 60 dents des cylindres. Lorsque l'échappement s'abat, cet axe fait un tour, après lequel il se retrouve appuyé contre son arrêt. 249. Les indications des cylindres donnent l'angle que l'aimant (ou la droite qui joint les pointes) fait avec le méridien magnétique, savoir: la valeur de la torsion étant A-+-i«(N-S); T+ify(N-S) la vraie déclinaison sera, en désignant par C la somme constante A -f- T, C + 1 (a -t- ,) (N - S). 2oO. La disposition de l'instrument d'intensité est, au point de vue mé- canique, exactement la même que celle de l'instrument de déclinaison. La LES ÉLÉMENTS DU MAGiNETISME TERRESTRE. 173 seule différence porte sur Tappareil magnétique , et consiste dans l'adjonction de la règle qui porte les aimants déviateurs; ceux-ci sont placés de façon à écarter Taimant mobile à environ 4-0 degrés du méridien. Conime le système de compensation que nous avons fait connaître (n° 192) ne peut pas s'appliquer aux gros aimants, M. Lamonï y a substitué le sui- vant (fig. 43). Les aimants sont ajustés aux cylindres cb, c'b'. Ces cylindres sont portés par une pièce de bois AB, et mobiles sur des pivots aa'. Au-dessous des pivots on a placé entre les cylindres cb, c'b' un tube de zinc ff, contre les extrémités duquel sont pressés les cylindres verticaux cb, c'b' au moyen des ressorts de laiton hh' . Lorsque la température s'élève, le tube de zinc s'allonge et rapproche les deux aimants d'une quantité convenable poui- compenser la perte qu'ils éprouvent. Soient M(l — at) et M'(l — a't) la diminution des moments magnétiques, dont a et a' sont les coefficients; soit /3 le coeflicient de dilatation du zinc. Le rapprochement effectué sera de chaque côté : Soit ^^ = A-, ff -=c'c = 'ie, (j> la déviation; on aura Xe' (I — pktf sin y = M (1 — a^) -t- M' (I — a'(). Posons M-4-M=f;l, 1 = s. Pour compenser l'influence de la température, on doit avoir {l—fiktf = {\~At, ou y^kt=\. Pour un aimant de oOO grammes, on peut poser : A = 0,0008 , et comme p = 0,000039 , />• = 0,84. 174 PROCÉDÉS SUIVIS POLR DÉTERMINER C'est d'après ces données que fut construit l'appareil qui fonctionne à Municii (*). 231. La réduction des observations se fait de la manière suivante : Soient N' et S' les indications des cylindres , l'angle que l'aimant fait avec le méi-idien magnétique sera : A'+T'-A-T + i(«' + -i-)(X-S')-i(«-^7)(N-S), et comme A' + T' — A — T = 9, on aura (v. n° 26S) : X 2 langv Lorsque Ton aura déterminé a, a', q, q' et 9, on aura les coefficients des valeurs observées N' — S' et N — S, ou plutôt marquées par l'appareil. 252. L'instrument d'inclinaison consiste en une aiguille libre déviée du méridien magnétique par deux barres de fer doux soumises à l'induction terrestre. La disposition est représentée (fig. 4-6) : les deux barres de fer doux sont suspendues à une traverse de bois AB, par des fils de laiton ub et cd. Les barreaux de fer doux ne sont pas simples, mais doubles et reliés par des règles de cuivre. La traverse AB est mobile, pour pouvoir mettre les barreaux à une distance telle que leur effet sur l'aiguille mobile soit exacte- ment le mémo de part et d'autre. Le mécanisme pour l'enregistrement est toujours le même. § 2. Instruments automatiques projetés par 31. Gloesener. 253. Nous venons de voir que les appareils auto-enregistreurs de Munich sont directement activés par des mouvements d'horlogerie. Bien que le temps nécessaire à l'eni'egisti'einent soit très-court, et ne porte en lui-même aucun (*) Màn. ihrAciid. de Munich , t. VI, p. 409. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 173 préjudice à rexactitude des notations, on a pu craindre qu'un défaut dans l'échappement ne produisît quelque clioc nuisil)le, susceptible de fausser la position de l'aiguille au moment où elle se mai-que. Il est vrai de dire que l'expérience prolongée des appareils de 31. Lamont a pu bannir cette appi'é- hension. Néanmoins, le savant physicien à qui le télégraphe est redevable d'un de ses plus remar(|uables perfectionnements, et qui a consacré tant de veilles et de méditations au progrès de la chronographie, M. le professeur Gloesener, a aussi dirigé son attention sur les appareils destinés à l'étude du magnétisme terrestre. Un axe fileté tourne d'un mouvement uniforme (une révolution en 24 heures, produite par un moteur à horloge), et reçoit par le fait même de sa rotation un mouvement progressif, comme le chariot d'un tour parallèle. Sur cet axe est ajusté un cylindre dont le diamètre doit être proportionnel au nombre d'enregistrements que l'on désire; ce cylindre porte un disque marquant les heures, les minutes, et les fractions de minutes, si on le juge nécessaire. Une feuille de papier entoure le cylindre; elle est divisée par des lignes droites parallèles aux génératrices de cylindre, en autant de compar- timents que l'on doit avoir d'enregistrements dans les 24- heures; soit 24, 48, 96 1440, suivant que les notations devraient être faites toutes les heures, toutes les demi-heures, toutes les quinze minutes, ou toutes les minutes. 11 est clair que l'inventeur n'a ici en vue que la possibilité de ces notations si fréquentes, et non pas leur utilité; cependant, si les marques nombreuses et fréquentes étaient possibles sans confusion, sans superposition ni arrêts, la courbe des variations se dessinerait, pour ainsi dire, d'elle- même, ainsi que les points singuliers représentant les perturbations, et la loi du phénomène apparaîtrait tout entière aux yeux. L'avantage qui en résulterait est incontestable. L'aiguille de déclinaison est disposée au-dessus du cylindre, de manière que son axe de rotation soit dans le plan vertical de l'axe de rotation. L'extré- mité de l'aiguille porte un réservoir conique à pointe très-fine, mais ouverte, constamment entretenue d'encre limpide et fluide : cet encrier écrit lui- même, lorsque la pointe s'abaisse sur le papier. Un courant interrompu et rétabli périodiquement pa)- un rouage spécial. 176 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERMINER que l'auteur désigne sous le nom A'étobUssour, incline l'aiguille dans son plan vertical au moment où l'état de la déclinaison doit être noté. Une com- binaison de conducteurs permet de donner à rabaissement du pôle écrivani une grande vitesse, ce qui importe dans ce genre d'application. 11 va sans dire que l'aiguille, après avoir enregistré sa position, devra être relevée tout aussi rapidement. Il importe, en elTot, qu'elle soit rendue promptementà la liberté, c'est-à-dire aux influences naturelles : nul doute que l'ingénieux inventeur qui a su é(|uilibi'er d'une façon si heureuse l'enregistrement télé- graphique, ne parvienne à résoudre aussi complètement cette partie du pro- blème. Pour appliquer le même mode d'enregistrement à l'inclinaison magné- tique, M. Gloesener dispose la boussole dans un plan vertical latéral au cylindre. On doit prévoir dans ce cas un peu plus de difliculté que pour l'inscription delà déclinaison; peut-être serait-il plus avantageux de se servir encore de l'aiguille horizontale, déviée par des barreaux de fer doux? Nous ne pouvons toutefois rien piéjuger avant de connaître exactement ce pro- cédé qui n'a été décrit que sommairement, dans une revue française (*). § 3. Enregistreurs photographiques. 254. La représentation graphique continue des phénomènes magnétiques et météorologiques est obtenue automatiquement à Greenwich, par le secours de la photographie. Voici sommairement les principaux éléments de ce genre d'appareils. Imaginons un papier préparé et enroulé sur un cylindre de verre ou d'èbène de 11 Y^ pouces de long et de 14 ^ji pouces de circonférence, noirci à l'intérieur. Une extrémité de ce cylindre est terminée en hémisphère; l'autre est recouverte d'un disque métallique centré sur un tourillon portant une manivelle. Les deux bords du papier qui se recouvrent un pou, adhèrent suflisam- nient par leur humidité. Ce cylindre et son papier sont recouverts d'un (*) Les Mondes, par M. l'abbé Mcuno, 1870. LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 177 second cylindre de même forme qui s'emboite sur le bord extérieur du disque qui ferme le premier. L'axe du disque et le cylindre extérieur sont posés sur des galets; la manivelle est entraînée par Taiguille des heures d'une horloge de grandeur ordinaire , mais solidement construite. Si, au lieu d'un cylindre de verre, on se sert d'un cylindre d'ébène, celui-ci est porté sur deux tourillons et reçoit son mouvement de l'horloge galets, par l'intermédiaire de deux roues dentées : les tourillons reposent sur des Ce cylindre fait donc une révolution en 12 ou en 24 heures. On emprunte la lumière à une lampe à gaz de houille, chargé de vapeur de naphte ; elle est placée un peu en dehors de la ligne droite tracée du miroir concave porté par l'aimant, au milieu du papier photographique. En avant de la lampe est un écran percé d'une petite ouverture de ^ pouce de haut et j^ pouce de large; cet écran est fixé au pilier qui supporte l'ap- pareil magnétique. La lumière de l'ouverture tombe sur le miroir concave fixé à la suspension de l'aimant, et participant à tous ses mouvements angu- laires. Ce miroir renvoie la lumière venant de la lampe à travers la petite ouverture vers un point de la surface du papier; mais la forme de cette ouverture, et l'aberration, allongent l'image dans le sens vertical, et la cour- bent un peu. On la réduit à une étendue très-petite, et circulaire, presque à un point, par une lentille convergente cylindrique, dont l'axe est hori- zontal. Ce point lumineux suit les mouvements à enregistrer dans la direction de l'axe du cylindre, pendant que celui-ci tourne. Lorsque le papier est développé, il offre une représentation exacte et géo- métrique du phénomène. L'axe des temps est représenté par la circonfé- rence du cylindre rectifiée et divisée en 24, 48, .... parties; tandis qu'une perpendiculaire à cette ligne représente la vitesse du mouvement à chaque instant. — La ligne des temps est tracée par une lumière qui projette un pinceau lumineux direct sur ce cylindre, et trace en 24 heures un cercle entier. 2S5. Le principe général de cette disposition s'applique, à Greenwich, à l'aiguille de déclinaison, et à celle d'intensité horizontale bifilaire. La trace lumineuse représentant les positions de chaque instrument est prise sur un Tome XXXML 23 178 PROCÈDES SUIVIS POUR DETERMINER même papier : du tôté sud, vers rextrémité ouest du cylindre, pour la première aiguille; du côté nord, vers rextrémité est, pour la seconde. Il faut donc deux échelles du temps dont les points zéro correspondent aux extré- mités d'un même diamètre du cylindre, c'est-à-dire à une distance de 6 ou de 12 heures, suivant que la révolution du cylindre s'opère en 12 ou en 24 heures. Elle s'applique aussi à l'aiguille d'inclinaison, avec cette dilïérence que le cylindre est vertical au lieu d'être horizontal (*). Ces appareils fonctionnent depuis environ vingt années à l'Ohservatoire de Greenwich. 236. Depuis ISiG, 31. Ronalds, sous le patronage de la Société britan- nique pour l'avancement des sciences, a installé à Kew un « magnétographe de la déclinaison et de la force horizontale; » en 1848, il a introduit à Toronto un magnétographe de la force verticale (**). » Dans ces appareils, la feuille sensible (plaque d'argent ou papier photo- graphique) n'était pas enroulée sur un cylindre tournant; elle était plane, fixée dans un châssis, et glissait dans des guides, toujours sous l'impulsion d'une horloge. Le rayon lumineux , au lieu d'être réfléchi par un miroir fixé au centre de rotation de l'aimant, est transmis à travers une fente étroite ménagée dans un écran léger, mobile avec l'aimant. Depuis une quinzaine d'années le châssis à marche rectiligne est remplacé à Kew par des cylindres tournants comme à Greenwich; et lors de la visite que nous avons faite à cet établissement, nous avons appris que le môme dispositif est adopté à Aberdeen , Armagli , Falmouth, Glascow, etc. 237. Dans tous les cas, la préparation de la plaque ou du papier est une opération très-importante; car une lacune dans la trace lumineuse est irré- (■) Resulls o/'thc magnetical and iiieteorological observations mode al tlie royal Observatory, Grccnwitli (I86G). — Voir aussi la Description des appareils pliolograpliiques employés et organisés par M. Chaules Buoore, à l'Observatoire de Greenwich (1832). (*') Descriptions de quelques instruments magnétiques, etc., par Francis Ronalds. Paris 4853. (Imprimé pour l'auteur, par l'imprimerie française el anglaise Bricrc et C'% rue S"- Anne, 33.) — M. Ronalds n'a pas seulement appliqué la photographie aux observations magné- tiques, mais aussi aux phénomènes météorologiques en général, tels que température, pression atmospliérique , état électrique, etc. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 179 parable, siirlout si cette lacune correspond à une de ces perturbations vives et rapides , qu'il est si intéressant de connaître. Pour assurer Fenregistrement de ces phénomènes irréguliers, qui wit tant de chances d'échapper à l'obser- vation directe et intermittente , on insiste sur la nécessité de rendre la surface du papier ou de la plaque aussi sensible que cela se peut, sans que cette surface perde la faculté de conserver pendant un temps sutTisant la trace du rayon lumineux. Le trait doit être délié et exempt des taches que pourrait occasionner l'aberration chromatique. A cet effet, la fente par laquelle entre le rayon lumineux est très -limitée : mais cela diminue nécessairement la durée de l'action sur un point donné de la surface sensible, en même temps que la quantité de lumière introduite : ces inconvénients ne peuvent être compensés que par une grande rapidité de l'effet chimique, c'est-à-dire une grande sensibilité du papier. La propreté des manipulations, le choix du papier et la pureté des réactifs sont des conditions sans lesquelles la mé- thode peut échouer et perdre tous ses avantages : le but de ces dispositifs délicats est de substituer la conthmité à l'intermittence des observations, et aucun autre procédé plus simple ou plus facile n'a pu l'atteindre jusqu'à présent. 258. Malgré les difficultés à surmonter, difficultés que M. Lamont, si habile et si persistant dans ses recherches, paraît avoir redoutées, M. Ro- NALDS a produit sur un papier ordinaire des courbes très-complètes, et grâce aux soins des opérateurs, les appareils ne paraissent pas avoir failli à leur importante mission. Le cabinet magnétique de Florence possède aussi un enregistreur photographique. Celui de Paris, après un fonctionnement satis- faisant de plusieurs années, y a renoncé momentanément, à cause de la dépense. 180 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER CHAPITRE V. OBSERVATOIRES DE MUNICH ET DE BRUXELLES. 259. L'idée d'observer à grande distance les mouvements de l'aiguille horizontale à l'aide d'un miroir, due à Poggendorf, et les belles recherches de Gauss, ont inauguré dans l'histoire du magnétisme terrestre une époque de grande précision dans les mesures. Les instruments perfectionnés, d'après des indications théoriques certaines, se sont rapidement propagés, et bientôt, à l'appel de Humbolt et de la Société royale de Londres, les Gauss, les Hansteen, les Kupffer, les Lloyd, les QuETELET, les Sabine, etc, etc., unirent leurs efforts pour organiser, tant en Euroj>e que dans les possessions anglaises et russes et en Amérique, un bel ensemble d'observations régulières. Parmi les nombreux observatoires qui furent fondés depuis 1833 jusqu'à i841, plusieurs se distinguèrent par l'amélioration des méthodes et des ap- pareils : après Gottingue il faut citer Dublin, Greenwich, Munich. 260. Dans le dernier de ces établissements, le savant D"^ Lamont s'est con- stamment attaché à faciliter le maniement des appareils, et à simplifier les calculs ; en un mot, à gagner du temps sans préjudice pour le degré d'ap- proximation que réclament, avant tout, les résultats. Après avoir décrit ses instruments à enregistrement automatique, dont l'importance ne saurait être mise en doute, nous croyons bien faire de donner une idée complète de l'Observatoire de Munich, d'après un document qui se trouve dans les annales publiées par le directeur. 261. Les figures 4.6 et 4-7 sont destinées à représenter les différentes parties qui composent la suspension d'un aimant horizontal. Les cages des aimants sont actuellement formées : 1" D'un cercle solide de laiton muni de trois vis calantes; 2° De deux ca[)sules de verre qui contiennent entre elles l'aimant; 3° D'une chambre à peu près cubique qui contient le miroir; 4" D'un tube de laiton qui contient le fil de suspension. LES ÉLÉMENTS DU MAGxNÉTISME TERRESTRE. 181 Le cercle passe sous les pôles à une distance suffisante pour ne pas exercer d'attraction sensible, quand même il contiendrait un peu de fer; cette attrac- tion n'existerait que si la proportion de fer dans le cuivre était exagérée : alors il faudrait la faire entrer en ligne de compte dans les calculs. Les capsules de verre aa' (fig. 4-7) sont scellées à la cire et maintenues par des douilles de laiton très-courtes, serrées sous la boîte du miroir ce' : cette fermeture suffit pour empêcbor les oscillations de l'air de se commu- niquer à l'aiguille. La boîte est fermée latéralement par des parois de laiton; en avant, du côté de l'observateur, par une plaque de glace bien plane; en arrière, par une feuille de verre ordinaire. Au-dessus de la boîte s'élève le tube RR : à la partie supérieure est un crochet en laiton de 1 | pouce de longueur, terminé par une tige fde- tée k, et retenu latéralement par une vis de pression /;. (Voir la coupe fig. il.) L'aimant est composé de trois lames de ressort séparées au milieu par de petites plaques de cuivre; il porte un miroir rond de 8 lignes de diamètre, serti dans une bague de cuivre. A cette bague est soudée une queue cylin- drique qui vient s'attacher au fil de suspension ; cette queue est assez flexible poiu- permettre de régler la direction du miroir par rapport au plan vertical, sans changer l'horizontalité de l'aiguille. Les boîtes et les aimants des trois instruments de variation sont identiques. Tandis que l'aiguille de déclinaison est dans le méridien, celle d'intensité est déviée par le déflecteur DD' (fig. 48) et celle d'inclinaison par les barres de fer doux EE, E'E' (fig. 49). Le déflecteur d'intensité DD' (fig. 4-8) est en bois, de droit fil et verni; il porte deux aimants compensés us et n's' ; on en règle la distance par les vis h et h' dont les écrous s'appuient sur des lames de ressort interposés. Ces lames sont en laiton. Le déflecteur DD' peut glisser suivant sa longueur pour être mis au point où les deux aimants agissent également, c'est-à-dire où la déviation est mininia. (Voir n" 239.) Les barres de fer doux EE, E'E' de l'appareil d'inclinaison (fig. 4-9) sont composées de trois lames vissées ensemble et séparées par des cales de laiton. ^82 PROCÈDES SUIVIS POUR DP:TERMINER Elles sont siispondues par des fils do laiton, qui passent sur des blocs de l)ois A et B, et dont les bouts sont attacbés en a, h, et en c, d. L'extrémité inférieure E du barreau le plus haut est à un pouce envii'on en contre-bas de Taiguille, et l'extrémité supérieure du barieau le plus bas est d'un pouce en contre-haut : c'est ainsi que l'effet est le plus énergique. Pour obtenir l'égalité d'effet, on fait glisser les blocs A et B sur la ti'ingle de bois CD, jusqu'à ce que la déviation soit minima. La tiaverse CD est soutenue par deux colonnes de laiton P et Q solide- ment attachées au pilier en pierre; des vis de rappel F et G permettent de régler la hauteur des barreaux, en l'elevant ou abaissant la tringle. Ces colonnes sont assemblées de manière à foimer un système suffisamment rigide. La largeur du pilier ne dépassant pas l'emplacement du cercle à vis ca- lantes, les barreaux peuvent être rappi'ochés de l'appareil autant qu'il est nécessaire. Pour enlever les aimants de leurs boîtes, il faut d'abord desserrer les cap- sules; pour cela on dévisse le couvercle inférieur (fig. 4'6'"'). 262. Les lunettes, avec leurs échelles et leurs miroirs réflecteurs pour éclairer les échelles, sont montées sur un support unique, cylindiique, en cuivre, solidement fixé sur un pilier de pierre; le long de ce support cylin- drique glissent trois consoles, dont une est représentée dans la figure 50. On arrête ces consoles au moyen des vis de serrage ce' (fig. SO). La lunette est appliquée contre cette pièce; l'échelle SS est fixée vers l'extrémité; on règle sa position par deux mouvements croisés, un horizontal et un vertical; le miroir M est placé en arrière avec sa tige p, que l'on cale au moyen de la vis q. Ordinairement chaque lunette a son pilier, ou du moins les trois lunettes sont disposées séparément sur une grande plate-forme de cuivre, et chacune a sa colonne. Elles sont alors plus faciles à régler. M. Lamont considèi'e qu'il est préférable de sacrifier un peu plus de peine à l'ajustement préalable, en vue des facilités qui en résultent plus tard. En effet, les lectures ne pouvant être faites simultanément, il faut réduire, autant que possible, l'intervalle qui les sépare; or, dans le système actuel. LES ÉLEMEÎNTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 183 (|uolques secondes suffisent, parce que, à de rares exceptions près, les aimants sont toujours calmes; et comme la variation de l'intensité ne pro- duit pas d'oscillation, on peut se passer des plaques modératrices ou des aimants modérateurs dont l'usage est difficile. Au-dessous des trois lunettes, et sur le même pied, s'en trouve une qua- trième, c'est la lunette de sûreté que l'on dirige sur la mire fixe pour vérifier la position générale du pilier. Le pilier de la lunette et celui de l'instrument de déclinaison sont en face l'un de l'autre dans la diiection du méridien magnétique; le piliei- de l'instru- ment d'intensité est à droite, et celui de l'inclinaison est à gauche, de manière à ce que l'aiguille d'intensité est déviée de 50 à 60 degrés, et celle d'incli- naison de 20 à 30. (Voir fig. SI.) 263. Comme les mouvements de l'aiguille d'intensité et de celle d'incli- naison dépendent du mouvement du méridien, celui-ci doit être noté, et soustrait pour connaître les variations de l'intensité et de l'inclinaison. Pour exprimer ces variations , le journal d'observation est ainsi libellé : JOURS. HEURES. DÉCLINAISON. INTENSITÉ. INCI.IN.VISON. Lecture. Posilion. Lecture. Posilion. 1 -1' 8 9 2iJl 23 G 23 2 18 0 n 3 - m - 38 - 7 9 22 7 23 0 - m - 1 1 - 0 2 Pour l'intensité et l'inclinaison, le mot lecture signifie le nombre donné réellement par l'échelle; le mot position est le nombre qui aurait été lu si le méridien magnétique n'avait pas varié. La position de l'intensité est égale à la lecture de l'intensité, moins la lec- ture de la déclinaison; — la posilion de l'inclinaison est égale à la lecture de l'inclinaison, moins la lecture de la déclinaison. — Il est bien entendu que les divisions de chaque échelle doivent être réduites en divisions angulaires. 184 PROCEDES SLIMS POUR DETERMINER 264. Voici quelques détails sur les instruments destinés à la déclinaison et à Tintcnsité absolues : La boîte de Taiguille de déclinaison (fig. 52) est un fort bloc de bois, dans lequel on pratique une cavité de 7 pouces de long, de 6 pouces de haut et de 2 Va pouces de large. Le tube R du fil de suspension pénètre dans la paroi supérieure; les parois antérieure et postérieure de la cavité sont bouchées par des plaques de glace, Tune pour laisser voir le miroir, l'autre pour dé- crocher et retirer Paiguille. Dans la figure S2, C est l'ouverture ronde par laquelle on voit le miroir S; ns et n's' sont deux aiguilles. Ces dernières sont vues à part dans la figure 52'"' : elles portent deux crochets pour le retournement. L'étrier de suspension est formé de deux œillets perpendiculaires entre eux (fig. 52'*"^). L'œillet inférieur est saisi par un des crochets de l'aiguille; l'œillet supérieur est destiné à être traversé par une cheville, pénétrant à travers le tube, pour empêcher le fil de tourner. Pour détordre le fil, on y suspend durant plusieurs jours une masse dont le poids est égal à celui de l'aimant. Avant d'enlever ce poids, on passe dans l'œillet supérieur la cheville dont nous avons parlé. Il peut encore arriver, malgré cela, que l'étrier ou les œillets ne soient point parallèles au méridien magnétique, et que l'aimant torde encore le fil d'un quart de révo- lution. Mais cette torsion, que l'on peut du reste amortir à l'œil, ne pro- duit pas un effet d'un dixième de minute sur la déclinaison; il est préfé- rable de l'éliminer par la répétition des observations, aussi bien que d'autres erreurs. La mire de repère est le fil d'un cercle méridien (n" 1~8), mais en même temps l'on peut pointer la lunette sur une seconde mire formée par l'angle d'une tour éloignée. 265. Pour la composante horizontale de l'intensité, M. Lamont se servait d'abord d'un appareil composé d'une règle de 1200 millimètres, fixée à l'alidade d'un cercle horizontal de 2 '/* pieds de diamètre. Cette règle pouvait se diriger du nord au sud, ou de l'est à l'ouest; la boite de l'aimant, de iOO millimètres de longueur, était fixée au milieu de la règle et centrée sur LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 18a l'alidade; celle-ci portait, en outre, une petite lunette. Aujourd'hui 3L La- mont se sert d'un grand théodolite représenté figures 53, 54, 55, 56. Sur le pied PP est assujetti un cercle divisé KK (fig. 54), portant une alidade avec deux microscopes MM' (fig. 53), et la règle de déviation AB. Sur celle-ci est appliqué un support niohile avec la boite de l'aimant ;;f/, la lunette F et son contre-poids Q. La figure 54 montre la coupe du pied P et du cercle K; la figure 55 montre l'alidade et la règle AB avec leur axe conique fg qui doit passer dans la boîte ce (fig. 54), et venir s'appuyer sur la traverse hk. Cette traverse peut être un peu élevée ou abaissée au moyen d'une vis de rappel s; on règle sa hauteur de telle sorte que le cône fg i)uisse se mouvoir sans toute- fois ballotter, ce qu'il faut de temps à autre vérifier. L'axe est ajusté au milieu de la règle, ainsi qu'un manchon destiné à porter les microscopes et leur vis micrométrique, et à servir de point d'appui aux étançons Im, l'm' qui empêchent très - efficacement la flexion de la règle. L'un des microscopes est en vue sur la figure 53; ils glissent verticale- ment dans leurs douilles pour être mis au point convenable à la vue de l'ob- servateur, et sont ensuite fixés par des vis de pression. Les douilles font partie d'étriers munis aussi de rappels, pour placer d'abord les microscopes, à la distance angulaire d'environ 180" l'un de l'autre; on achève de les y mettre par de petits mouvements micrométriques formés par des crémaillères dont le pas correspond à 10 minutes, et par une vis dont la tête mesure la minute, et permet d'apprécier un dixième. Les petits mouvements du manchon sont produits par la vis micromé- trique g appliquée à l'extrémité du bras dd. Une spirale contenue dans le tube /sert de contre-pression; et quand l'appareil est au point, on le cale par la vis //. Au-dessus de la règle, et toujours au milieu, s'applique l'appareil magné- tique mobile. Le support est retenu par les vis de pression u et v (fig. 56); il soutient : 1» la boîte dans laquelle est suspendu un petit aimant composé de 4 lames, avec son miroir; 2« la lunette F munie d'un prisme à réflexion totale r pour éclairer le réticule, et 3" le contre-poids Q de la lunette. Tome XXXVII. 24 186 PROCÉDÉS SUIVIS POUR DETERxMINER Ainsi la règle est liée à l'alidade, et le support peut à volonté tourner indépendamment de l'alidade, avant d'être calé par les vis de pression. L'aimant qui l'orme un angle de 45" avec son miroir est donc dirigé per- pendiculairement ou parallèlement à la règle, suivant (pie la lunette est dans la position représentée figure 56, ou dans la position de la ligne ponc- tuée CD. Celte construction facilite beaucoup l'installation exacte du théodolite. Soit a. l'angle de la mire avec le méridien magnétique , compté du nord à l'ouest; soit c la lecture du vernier de l'alidade quand on vise cette mire avec la règle; celle-ci sera perpendiculaire au méridien quand on aura placé le vernier au point du cercle c — ^«4- 90; et elle sera parallèle au méridien en amenant le vernier au point c — a. Le supj)ort de la Ijoite magnétique sera, dans les deux cas, dans une bonne direction, quand il amènera la lunette perpendiculaire au miroir : alors il y a coïncidence entre le réticule et son image réfléchie par le miroir. Dans cette condition l'aiguille est perpendiculaire à la règle, quand celle-ci est dirigée de l'est à l'ouest, et parallèle à la règle quand celle-ci va du nord au sud. 266. Il s'agit de placer l'appareil magnétique bien verticalement pour que le milieu de l'aiguille corresponde au centre du cercle, et au milieu de la règle. A cet effet, la plaque qui forme le fond de la boîte ne touche le support qu'en un point placé à l'arrière; en avant sont deux vis calantes, et entre celles-ci un ressort, diamétralement opposé au point d'appui fixe; ils forment ensemble un axe mobile , et l'on comprend aisément que les deux vis calantes peuvent faire pencher l'appareil en avant et en arrière; tandis qu'une seule le fera pencher de côté. Ce système de rappels est très- rapide. 267. L'annulation de la torsion est un travail assez laborieux, d'autant plus que les aiguilles sont plus petites. La torsion est assez considérable au commencement; mais à la fin elle diminue à cause de l'imparfaite élasticité du fil; au bout d'une heure déjà, le changement est sensible. On rend l'erreur très-faible par une ou deux révolutions dans le sens indiqué par la déviation. LES ÉLÉME^iTS DU MAGNETISME TERRESTRE. 187 La correction rigoureuse ne se trouve qu'au moyen de déviations : il faut détcrminor l'arc de déviation, et chercher quelle serait l'indication du ver- nier si la torsion n'existait pas. On place le théodolite dans cette position, et l'on fait tourner le fil de suspension jusipi'à ce que le réticule coïncide avec son image. • Si, outre les positions du vcrnier correspondantes aux déviations, on lit celle qui correspond à la direction naturelle de l'aimant mohile, on aura tous les éléments nécessaires pour évaluer la torsion dans le calcul de l'intensité; et les modifications survenues dans l'intervalle pourront toujours être corri- gées. Remarquons ici que si, théoriquement, la torsion, grande ou petite, n'a jamais d'influence sur la mesure de l'intensité, l'imparfaite élasticité du fil ne permet pas de négliger une torsion trop considérahle. 268. Pour expérimenter, on ne place pas l'aimant immédiatement sur la règle, mais sur un chariot (fig. 59); et les distances sont mesurées par deux index placés sous les loupes P et Q. Lorsque la règle est dirigée dans le sens est-ouest, l'aimant est fixé dans la position NS; dans le sens nord-sud, il est placé suivant N'S'. On le serre au moyen des vis cdef. 269. On sait que M. Lamoxt a fait de nomhreuses excursions magnéti- ques, tant dans le royaume de Bavière, que dans plusieurs parties de l'Alle- magne, et dans le sud-ouest de l'Europe. Son théodolite de voyage ressemble à celui que nous venons de mentionner; seulement il est de dimensions plus petites; l'aimant est un peu plus grand et sert en même temps à mesurer la déclinaison; la règle de déviation est plus courte, et les déviations observées ne comportent qu'une seule distance. Voici les plus importantes modifications que le docteur Lamont a introduites dans l'appareil pour ses expéditions de 4856 et 1857 en Espagne. Le cercle K (fig. 57) est immobile sur le pied F; l'alidade AA est mobile et porte la boîte de l'aimant ainsi que la lunette. L'axe EE de l'alidade est conique et repose dans une douille conique ; son extrémité inférieure était autrefois soutenue par un ressort; ce dernier est remplacé par une traverse rigide uo, contre lequel l'axe est pressé par le ressort ff. Une vis de pres- sion bb permet de régler la position de la traverse de telle sorte que l'axe remplisse exactement sa douille conique, et ne puisse pas y ballotter. Cette 188 PROCÉDÉS SLIVIS POUR DETERMINER condition est essentielle, car autrement le retournemeut de l'aimant de dévia- tion changerait la position de raiguille libre. Or les formules que nous avons exposées supposent que le centre de celle-ci est toujours au même point de la règle, pendant que l'aimant de déviation est changé de place. La lunette est sur un axe horizontal de 3 '/^ pouces de long, dont les deux tourillons sont maintenus dans leurs coussinets par les ressorts llll. On donne à la lunette un mouvement vertical au moyen de la vis S. La figure S?*"* montre la lunette du côté de l'oculaire, avec son prisme à réflexion totale p, pour éclairer le réticule. Celui-ci est composé de deux gros fils pa- rallèles c(I, ef; on vise entre ces deux fils. Par exemple, on pointe le bord du disque solaire entre les deux fils, ou bien l'on observe le passage sur l'un et sur l'autre. 270. Les théodolites sont ordinairement pourvus de deux boîtes^ dans l'une desquelles on peut retourner l'aimant, et dans l'autre point; M. Lamont, étant assuré de l'invariabilité de l'aiguille, ne se servait que de cette der- nière : cette assurance était fondée sur une expérience de plusieurs années. Les déviations sont observées quatre fois à une seule distance. Les déflec- teurs compensés A et B ont été employés plus souvent que les aimants de déviation proprement dits, pour mesurer l'intensité : ils sont appliqués à la même boîte, et n'ont besoin d'être retournés qu'une fois, de sorte que l'ob- servation est complète après deux opérations. Les figures 58 et 59 représen- tent la forme des déflecteurs et la manière dont ils se placent; ils sont en bois verni, et les aimants sont protégés par des boîtes de laiton recouvertes de blanc, contre l'action directe du soleil. Les parties essentielles d'un déflecteur compensé, représentées dans les figures 58 et 59, comportent deux étriers de laiton cd, c'iV vissés sur la règle de bois AB, et aux(|uels sont fixés les aimants M et 31'. Chaque aimant est double, c'est-à-dire composé d'un premier aimant trempé au bleu, et à grand coeflicient de température, et d'un second trempé raide à faible coefficient, réuni au premier avec les pôles intervertis, sans retoucher : ils sont séparés par une cale de laiton, ou par les étriers mômes cd ou c'd'. Pour mesurer l'intensité, on place le déflecteur sur la boîte de l'aimant, comme l'indique la figure 58 : on observe deux déviations de l'aiguille libre, LES ÉLÉMENTS DU MAGNÉTISME TERRESTRE. 189 l'une à l'est, l'autre à l'ouest du méridien magnétique, ce que l'on obtient par une rotation de 480° du déflecteur. Une déviation représente la moyenne arithmétique de deux déviations du même côté par un aimant ordinaire. 271. Les déflecteurs facilitent la détermination des constantes magnéti- ques; mais ils ne donnent point la torsion du fil, et l'on ne peut pas les soustraire à l'excentricité de l'aiguille. Quand même les deux aimants com- pensés seraient exactement d'égale intensité , la déviation varie dés que Ton penche l'appareil et que l'aiguille libre n'est plus centrée. La condition d'égalité n'étant qu'approximative au commencement, et des pertes de force ayant nécessité des corrections au système des compensa- teurs, ces circonstances donnèrent lieu à des essais qui j)rouvèrent que les erreurs n'étaient pas graves, même en donnant à l'aiguille libre des écarts plus grands que ceux auxquels elle est ordinairement exposée. 272. La figure 60 représente la boîte que l'on place sur le théodolite pour observer les oscillations. Le fil de suspension est renfermé dans le tube rr, et attaché à une anse légère qui supporte l'aiguille, et qui est tra- versée par une cheville ab pour l'empêcher de tourner. Cette boite n'a pas besoin d'être fixée à l'alidade du théodolite; on la place simplement sur le pied et les oscillations sont comptées à l'œil. 273. Pour mesurer l'azimuth du soleil, un petit instrument de passage, représenté par les figures 61 et 62, est placé sur le théodolite. La figure 61 est une vue de côté sans les microscopes : aa est l'axe de rotation de la lunette F , et G son contre-poids. H est une vis de pression pour centrer cet instrument sur l'alidade AA du théodolite; // est un niveau à bulle d'air. Les vis de rappel b (fig. 62) servent à placer l'axe dans la position horizon- tale. Le cercle divisé R'R' (fig. 61 et 62) est adapté à la lunette F, ainsi que les deux microscopes MM et WW (fig. 62); de sorte que l'on a, à la fois, l'azi- muth et la hauteur, sur les cercles RK (fig. 57) et R'R' (fig. 61 et 62). Pour assurer l'horizontalité des microscopes, on se sert d'un niveau à bulle d'air posé sur de petites plates-formes EE' (fig. 62). 274.. L'appareil est placé sur un trépied formé de tubes de laiton repré- senté figure 63. Le théodolite est posé sur le triangle abc qui assemble les 190 . PROCEDES SUIVIS POUR DÉTERMINER trois pieds par les vis dd, d'd', d"d" : l'un des pieds h vis du support F (fig. ()0) pénètre dans une cavité a; le second pied dans la mortaise h, et le troisième sur la face plane c. Pour les observations on recherche un endi-oit découvert d'où l'on puisse apercevoir plusieurs clochers ou d'autres points saillants, pouvant servir de mires. On note d'abord les lectures du cercle qui correspondent à ces mires. La boîte magnétique est ensuite vissée à l'alidade; on lit la division du cercle qui correspond à la déclinaison, ou direction du méridien magné- tique : le réticule de la lunette doit coïncider avec son image dans le miroir de l'aimant. Aux stations ordinaires, on détermine l'intensité à l'aide des déflecteurs M et M' (fig. 58). Une déviation de déflecteur n'exige que deux pointages, entre lesquels la barre est tournée de 1 80°, La demi-différence des lectures est le véritable angle de déviation, sans autre correction. Si l'on employait d'autres aimants pour mesurer l'intensité, il faudrait quatre pointages sur les deux côtés de l'aimant libre, une fois avec le pôle boréal en dedans, une fois en dehors. Après avoir obsei'vé les déviations d'intensité, on détermine l'inclinaison à l'aide de barreaux de fer doux, ou à l'aitle (k deux paires successivement dans les stations principales. On a soin de marquer les extrémités des bar- reaux de fer doux pour leur donnei' toujours la position convenable dans les opérations. Une mesure d'inclinaison comporte huit pointages. Les barreaux sont assujettis à un anneau qui leur est perpendiculaire, et dont on doit vérifier l'horizonlalité avec soin, par trois coups du niveau à bulle d'air. On termine par une dernière obsei'valion de déclinaison; et après avoir enlevé la boîte magnétique, on repointe les mires pour vérifier si l'instru- ment n'a pas dévié pendant le cours des oj)érations. 275. Nous avons déjà dit que des observations régulières furent com- mencées à Bruxelles, en 4828, par M. Quetelet. Les premiers instruments destinés à mesurer la déclinaison et l'inclinaison, choisis chez les meilleurs artistes de Londres, furent placés dans un cabinet séparé de l'Observatoire astronomi(jue, et dont la construction était exempte de fer. LES ÉLÉMENTS DU MAGNETISME TEIIRESTUE. 191 Peu d'années plus lard , le cabinet fut complété par de nouveaux appareils montés tant à Gottingue qu'à Dublin, deux des observatoires où le perfec- tioimement des moyens marchait de pair avec le travail des observations. M. QuETELET se pourvut d'uu magnétomètre unifilaire, d'un bifdaire et d'une balance magnélicpie : tous ces instruments avaient été confectionnés sous la surveillance des inventeurs eux-mêmes, Gauss et Lloyd (*). Les trois appareils employés à l'étude des variations lïu'ent placés dans l'intérieur de l'établissement au sommet d'un triangle équilatéral de quatre à cin(| mètres de côté. Les deux instruments pour mesurer l'intensité horizon- tale et verticale du magnétisme terrestre sont à la base du triangle du côté sud de l'Observatoire (fig. 64.); ces deux aimants sont suspendus horizontalement dans une direction commune et perpendiculaire à celle de l'aimant de décli- naison qui est au troisième sommet au fond de la salle. Cette base du triangle forme avec la face méridionale du bâtiment, parfaitement orienté, un angle de vingt degrés environ. La lunette d'observation est en a; l'échelle en fjc, et une seconde lunette en e, un peu plus basse que l'autre, sert à observer l'aimant d'intensité horizontale; d est le miroir porté par l'aimant de décli- naison. Muni de cet ensemble complet, et dont le fonctionnement était assuré par le travail assidu des années précédentes, l'Observatoire de Bruxelles fut prêt un des premiers, avec Berlin , Gottingue, Milan, puis Greenwich et Dublin, à contribuer à l'œuvre immense préparée })ar de nombreux explorateurs depuis La Pérouse, et fécondée par les Humkolt, les Hansteen, etc. M. Que- TELET, par ses voyages en Italie, en Allemagne et dans les Pays-Bas (**), avait déjà fourni sa bonne part aux documents accumulés depuis 1791 (***). A partir de 1828, ce savant avait observé les variations annuelles du magnétisme de la'station de Bruxelles; en 1840 il fit cinq mesures de décli- naison et d'inclinaison par jour , et prit part au système d'observations faites chaque mois, de cinq en cinq minutes, durant l'espace de 36 heures, que Gauss avait recommandé aux observateurs des dilTérents pays; de 1841 à (') Physique du (jlubc , p. iôO. C*) Nouveaux méin. de V Académie de Bruxelles, t. VI et XIII. (**') Mémoire sur les li(jiies isodijnumiques de Sabine. (Corresp. .math., t. XI.) 192 PROCEDES SUIVIS POUR DETERMINER 1847, les observations furent poursuivies jour et nuit, de deux en deux heures, et augmentées de quelques mesures supplémentaires aux heures impaires; depuis 184.7 les instruments continuent à être observés quatre fois par jour. Le nombre et Texactitude des résultats permettent de dire, avec l'auteur de tant de laborieuses recherches, que le pays où Ton s'était le moins occupé de magnétisme avant 1828, a depuis lors dignement comblé son arriéré. TABLE DES MATIERES. PRÉFACE i-vi PUEMIÈRE PARTIK. ÉTUDE DES AIMANTS ARTIFICIELS. Numéros. 1 à 8. Chapitre I. — Distribution de la force magnétique 1 !) à 15. Chapitre II. — Induction et conservation du magnétisme ^ 10 à 50. Chapitre III. — Aimantation 9 30 il 59. Chapitre IV. — Comparaison des méthodes d'aimantation 19 40 ;'i /|./|. Chapitre V. — Instabilité des aimants 2C DEUXIÈME PARTIE. PROBLÈMES RELATIFS A LA RECHERCHE DES ÉLÉMENTS DU M.AGNÉTLSME TERRESTRE. 4;i il îiO. Chapitre I. — De la mesure des forces magnétiques 31 VA i'i 07. Chapitre II. — Quelques propriétés des aimants simples S'J 08 à 70. Chapitre III. — Moments magnéticfues 'i'^ 77 il 107. Chapitre IV. — Oscillations d'un aimant horizontal. — Résistances. — Mo- ment d'inertie Sa 77 i'i 80. — §1. Oscillations d'un aiiiinnt liorizonlal ibid. 81 à 89. — § 2. Résistance de l'air 58 90 à 96. — § 3. Torsion 05 97 à 107. — §4. Moment d'inertie 09 Tome XXXVII. 2S iU TABLE DES MATIERES. Numéros. Page*. 108 à 172. Chapitre V. — Action réciproque de deux aimants 7C 108 à 112. — § 1. Considérations générales ibid. 115 à 120. — §2. Méihode de Poisson 79 121 à 129. — §5. Application de la métliodc de M. Lahont pour les instru- ments de voyage 84 130 à 132. — S 4. Mélliode de Gauss 92 ili'5 à Ifil. — §5. Modification de la niélhode de Gauss par M. LamoiNT. . 107 102 à 172. Chapitri; VI. — Iiifliiencf de la température 112 TROISIÈME l'ARTIE. ÉTUDE DES PRINCIPAUX .\PPAREILS MODERNES. 173 à 183. Chapitre ]. — Appareils de déclinaison 119 174 à 179. — §1. Instruments proposes par Coulomb ibid. 180 à 181. — §2. Instruments proposés par Gauss 123 182 à 184. — §5. Appareils de M. Lamont 120 183. — § 4. Loi de la déclinaison en un lieu donné 128 186 à 214. Chapitre II. — Appareils d'inclinaison . . 13(» 180 à 189. — §1. Inclinaison absolue «7m/. 190. — §2. Inclinaleur à oscillations 133 191 à 207. — §5. Analyse de l'inclinateur; théorie de Gauss 154 208 à 214. — §4. Variations de l'inclinaison 147 213 à 243. Chapitre III. — Principaux appareils d'intensité 133 213 à 229. — §1. Mesures absolues ibid. 250 a 245. — §2. Instruments des variations 161 244 à 258. Chapitre IV. — Appareils enregistreurs 169 244 à 232. — § 1 . Enregistreurs mécaniques de Munich ibid. 235. — §2. Instruments automatiques proposés par M. Gloesener. 174 234 à 238. — § 3. Enregistreurs photographiques 176 239 à 273. Chapitre X. — Observatoires de Jtlimich et de Bruxelles 180 Mém. cour, ei m*in^ fAtr .w« tr^^nn^rys, teaijz. ■ (J -J. D'ilMMiis d'Hallov — Coup d' œil sur tn péo/"fli> de la Belgique . p ïl. Brui., IMi ) MEMOIRE en réponse à la question sui«'aole proposée par 1 Académie royale dos sciences, des lettres et des lieausL-arfN de ISelglque. pour le concours de la classe desselences de I 869 i II, EXISTE DANS LE BRABANT DES TERRAINS ANCIENS fiUE DUMONI A RANGÉS DANS LES CROUPES QU'IL APPELAIT » SYSTÈMES GEDINNIEN ET COBLENTZIEN. DES OBSERVATIONS PALÉONTOLOGIQUES ONT FAIT CONNAÎTRE, DEPUIS, QU'UNE » PARTIE DES DÉPÔTS DITS COBLENTZIENS APPARTIENNENT AU TERRAIN SILURIEN DE LA GÉOLOGIE ACTUELLE. - ON " DEMANDE DES OBSERVATIONS PROPRES A FAIRE CONNAÎTRE LA POSITION QUE LES AUTRES PARTIES DE CE MASSIF n DOIVENT OCCUPER DANS LA SÉRIE DES TERRAINS? » Tome XXXVII. LISTE CHRONOLOGIQUE S DES AUTEURS QUI ONT CONTRIBUÉ A LA CONNAISSANCE DES MASSIFS SILURIENS OU BRABANT , DE SAMBRE-ET-MEUSE ET DE DOUR. 1808. M. J.-J. d'Omalius d'Halloy signale Texistence de roches de la formation ardoi- sière et de roches porphyriques dans le Brabant. (Essai sur la géologie du nord de la France. Journal des Mines, n" 140 et suiv.) 1821. Drapiez traite des mêmes formations du HainaïK. (Coup d'œil tninéralogique sur le Hainatit. Mémoire couronné , en réponse à cette question proposée par l'Aca- démie royale de Bruxelles : « Décrire la constitution géologique de la province du Hainaut , les espèces miné- rales et les fossiles accidentels que les divers terrains renferment, avec l'indica- tion des localités et la synonymie des auteurs qui en ont déjà traité » , in-4°avecpl. Mémoires conrontiés de l'Académie de Bruxelles, t. III.) 182S. P.-F. Cauchy donne des détails sur les affleurements du terrain ardoisier de la province de Namur, appartenant au massif du Brabant. Il signale une bande de la même formation aux environs de Fosses. (Mémoire couronné en réponse à la question proposée par l'Académie royale des Sciences et Belles-Lettres de Bruxelles : . Décrire la constitution géologique de la province de Namur, les espèces miné- rales et les fossiles accidentels que les divers terrains renferment, avec l'indica- tion des localités et la synonymie des auteurs qui en ont déjà traité, in-4°. Mémoires couronnés de l'Académie de Bruxelles, t. V.) 1828. M. J.-J. d'Omalius d'Halloy décrit avec soin la bande de terrain ardoisier qui se dirige de Lessines à Jodoigne. (Mémoires pour servir à la description géologique des Pays-Bas, de la France et de quelqties contrées voisines. Namur, 1828.) 1830. A.-H. Dumont donne quelques détails sur les parties septentrionale et centrale du terrain ardoisier que l'on trouve dans la province de Liège. Il signale l'existence de roches plutoniennes à Ilozémont et à Pitet. (Mémoire sur la constitution géo- logique de la province de Liège, en réponse à la question suivante : a Faire la description gèologi(|ue de la province de Liège, indiquer les espèces minérales et les fossiles accidentels que l'on y rencontre, avec l'indication des localités et la synonymie des noms sous lesquels les substances déjà connues ont été décrites », in-4'' avec cartes. Mémoires coïiromiés de l'Académie de Bruxelles, t. VIII, 1832.) 1830. C.-J. Davreux traite de la partie septentrionale ardoisière de la même province. (Essai sur la constitution géognostique de la province de Liège. En réponse à la question proposée par l'Académie royale des Sciences , Arts et Belles-Lettres de Bruxelles, pour le concours de 1830, savoir : . Faire la description géologique de la province de Liège, indiquer les espèces minérales et les fossiles accidentels que l'on y rencontre, avec l'indication des localités et la synonymie des noms sous lesquels les substances déjà connues ont été décrites » , in-4" avec planches. Mém. cour, de l'Acad. de Bruxelles, t. IX, 1833.) II LISTE CHRONOLOGIQUE 1835. Lors de sa réunion exlrnordinairc à Mczièrcs, la Société géologique de France visite Grand-Manii, et y trouve entre autres fossiles un Calymene voisin du Blumen- bachii. ( Bulletin de la Société géologique de France , i " sér. , t. VI , p. 552. Réu- nion extraordinaire à Mézières.) 1837. H. Gaieotti ajoute de nouveaux détails à ceux que l'on possédait sur le terrain ardoisier du Brabant. {Mémoire sur la constitution géognostique de la province du Brabant, en réponse à la question suivante : « Décrire la constitution géologique de la province du Brabant, déterminer avec soin les espèces minérales et les fossiles que les divers terrains renferment et indiquer la synonymie des auteurs qui en ont déjà traité » , in-4° avec planches. (Mémoires couronnés de V Académie de Bruxelles, t. XII.) 1837. A.-Il. Dumont communique à l'Académie (Bulletins de l'Académie royale de Belgique, 1"' sér., t. IV, p. 461, Bcipjjort sur les travaux de la carte géologique pendant l'année 1837) le résultat de ses observations sur le terrain ardoisier du Brabant. Il y distingue deux systèmes qu'il identifie avec les deux systèmes infé- rieurs du terrain ardoisier de l'Ardenne.dans lequel il avait établit trois systèmes l'année précédente. (Bulletins de l'Académie royale de Belgique, 1" sér., t. III, p. 550, Bapport stir les travaux de la carte géologique pendant Vannée 1856.) Il donne quelques détails sur les roches anciennes et plutoniennes du Bra- bant. 1838. A.-H. Dumont, à la suite d'un voyage fait en Angleterre en compagnie de 3IM. d'Omalius d'Halloy et de Vcrneuil, assimila le terrain ardoisier de l'Ardenne et du Brabant au système Cambrien. Il signala en même temps de nouveaux gites de roches plutoniennes dans l'ardoisier du Brabant. (Bulletins de l'Académie royale de Belgique, 1'" sér., t. V, p. 654. Bapport sur les travaux de la carte géologique pendant l'année 1858.) 1841. A.-H. Dumont décrit la bande ardoisière centrale des environs de Fosses et signale, aux environs de cette localité, des fossiles qui ressemblent à ceux de Grand-Manil près Gembloux. {Bapport sur les travaux de la carte géologique pendant l'année 1841. Bulletins de l'Académie royale de Belgique, t. Vlll, p. 593.) 1842. M. J.-J. d'Omalius dllalloy donne de nouveaux détails sur le terrain ardoisier. {Coup d'œilsur la géologie de la Belgique. Bruxelles, 1842.) 1847 A.-H. Dumont publie un remarquable mémoire où il décrit complètement la for- et malion ardoisière qu'il subdivise en deux, l'inférieure ou terrain ardennais et la 1848. supérieure ou terrain rhénan, auquel il rapporte les massifs du Brabant, de Sambre- ct-3Ieuse et de Dour. {Mémoire sur les terrains ardennais et rhénan de l'Ar- denne, du Bhin, du Brabant et du Condroz. Mémoires de l'Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique; 1"= partie. Terrains arden- nais, t. XX, 1847; 2" partie. Terrain rhénan, t. XXII, 1848.) 1833. M. J.-J. d'Omalius d'Halloy traite du terrain rhénan au même point de vue que Dumont. {Géologie. Encyclopédie populaire. Société pour l'émancipation intellec- tuelle. A. Jainar, éditeur. Bruxelles.) DES AUTEURS, etc. m 1857. A. -H. Dumonl distingue, dans la carte géologique d'Europe, un terrain rhénan proprement dit ou à faune devonicnnc = teirain dcvonien inférieur, dans lequel il range les massifs du Brabant, de Sambrc-el-Meuse et de Dour; et un terrain rhénan à faune silurienne = terrain silurien. (Carte géologique de l'Europe Paris. Imprimerie impériale de France.) 1839. Sir Roderick Murehison classe les terrains anciens du Brabant dans le dcvonien inférieur. (Siluria. London, 1839.) 1860. M. G. Dewalque donne une traduction de la partie du Siluria qui traite des terrains paléozoïques des provinces rhénanes et de la Belgique. (Les terrains paléozoïques des provinces rhénanes et de la Belgique. Revue universelle, I. VII. Liège, 1860.) 1860. M. G. Gosselet trouve des fossiles siluriens a Grand-Manil ; il donne plusieurs coupes du massif du Brabant, et subdivise les porphyres de cette région. (Mémoire sur les terrains primaires de la Belgique, des environs d'Avesnes et du Boulo- nais. Paris, 1860.) 1860. M. J. Gosselet décrit la coupe de l'eurite de Grand-Manil. (Observations sur les terrains primaires de la Belgique, et du nord de la France. Bulletins de la Société géologique de France. 2" ser., t. XVIII, p. 18.) 1861. M. J. Gosselet signale l'existence de fossiles siluriens à Fosses. (J. Gosselet. Note sur des fossiles siluriens découverts dans le massif rhénan du Condroz, 1861. Bulletins de la Société géologique de France, 2= sér., t. XVIII, pp. 338- 359.) 1862. M. C. Malaise, à la suite de l'examen des Brachiopodes de Grand-Manil par M. de Koninck, croit qu'ils sont devoniens. (De l'âge des phyllades fossilifères de Grand-Manil près de Gembloux. Bulletins de l'Académie royale de Belgique, 2" sér., t. XIII, p. 168.) 1862. Rapport de M. G. Dewalque sur la note précédente. (Ibid., p. H8.) 1862. M. J.-.I. d'Omalius d'IIalloy continue à adopter la classification de Dumont pour les formations ardoisières du Brabant et de Sambre-et-Meuse. (Abrégé de géologie. Bruxelles, 1862.) 1862. IM. J. Barrande démontre que les fossiles trouvés à Grand-Manil et à Fosses par M. Gosselet appartiennent à la faune silurienne seconde. (Existence de la fanne silurienne seconde en Belgique. Bulletins de la Société géologique de France. 2''sér., t. XIX, p. 734et 924.) 1863. M. J. Gosselet déclare n'avoir trouvé à Gembloux aucun fossile dcvonien, aucune espèce commune avec les schistes de Ilouffalize. (Sur les terrains primaires de la Belgique. Bulletins de l'Académie royale de Belgique, 2° sér., t. XV, p. 171.) 1863. Rapport de M. G. Ocwalcpie sur la note précédente. (Ibid., p. 16.) 1863. Rapport de M. J.-.I. d'Omalius d'IIalloy sur la note précédente. (Ibid., p. 18.) 1863. M. de Koninck, dans un rapport sur la note précédente, dit n'avoir rencontré à Grand-Manil aucun fossile qui eût l'apparence d'un fossile silurien. (Ibid., p. 19.) 1863. M. G. Dewalque soumet à M. J. Barrande les Trilobites recueillis à Grand-Manil par M. C. Malaise; M. Barrande y rcconnait des formes exclusivement silu- IV LISTE CHRONOLOGIQUE, etc. rienncs. [Notes sur les fossiles siluriens de Grcmd-Manil près de Gembloux. Bul- letins DE l'Académie royale de Belgique, 2' sér., t. XV, p. 41 C.) 1863. M. J. Baiiande suppose que la Belgique appartient à la zone silurienne septen- trionale. ( Faune primordiale aux environs de Hof en Bavière. Bulletins de la Société géologique de France. 2= sér., t. XX, p. 481.) 1863. M. J. Gosselet donne quelques détails sur le silurien du Brabant. (Observations sur les dislocations brusques éprouvées par les terrains primaires de la Belgique. Bulletins de la Société géologique de France. 2" sér., t. XX, p. 720.) 1863. Le rapport de INI. G. Dewalque, secrétaire, sur la réunion extraordinaire à Liège, de la Société géologique de France, décrit la coupe de Grand-Manil. (Bulletin de la Société géologique de France, t. XX, 1863. Société géologique de France, Réunion extraordinaire, à Liège, du 50 août au 6 septembre 1863. Rapport du secrétaire M. G. Dewalque. Tiré à part.) 1864. M. F. Fayn continue à placer les formations ardoisières du Brabant, de Sambre- et-Meuse et de Dour dans le rhénan de Dumont. [André Dumont. Sa vie et ses travaux. Annuaire de l'Association des Ingénieurs sortis de l'Ecole de Liège, t. VI., 2" cah. Liège, 1864. Tiré à part.) 1864. M. C. Malaise reconnaît, dans les terrains primaires du Brabant, l'existence de nouveaux gites fossilifères à faune silurienne. (Sur l'existence en Belgique de nou- veaux gîtes fossilifères à faune silurienne. Bulletins de l'Académie royale de Belgique. 2= sér., t. XVIII, p. 331. Bruxelles, 1864.) 1865. M. C. Malaise annonce la découverte de nouveaux fossiles siluriens. [Note sur quelques fossiles du massif silurien du Brabant. Bulletins de l'Académie royale de Belgique. 2" sér., l. XX, p. 871 .) 1866. M. Tli. Davidson, mentionne Strophomena rhomboidalis à Grand-Manil, près Gembloux '. (Th. Davidson, A monograph of Ihe British fossil Bracliiopoda, The Silurian Brachiopoda, Paleontographical Society, vol. for 186j-1866.) 1868. M. J.-J. d'Omalius d'Halloy donne comme terrain silurien les formations anciennes du Brabant, de Sambre-et-Meuse et de Dour. (Précis élémentaire de géologie. Bruxelles, 1868.) 1868. M. G. Dewalque décrit comme siluriennes les mêmes formations, tout en y con- servant l'ordre établi par Dumont. [Prodrome d'une description géologique de la Belgique. Bruxelles et Liège, 1868.) 1868. M. .I.-J. Bigsby cite quelques espèces observées à Gembloux. (Thésaurus siluricits. The Flora and Fauna of the Silurian period. London, 1808.) 1869. Dans la 4'' édition du Siluria, sir R. Murcbison traite les terrains anciens du Brabant comme en 18o9. Il parait avoir perdu de vue les travaux qui ont démontré l'existence des terrains siluriens dans cette région. ' Par suite d'une erreur typographique, Gembloux est devenu Grimlaux. ÂVÂNT-PKOPOS. rROISlÈMt; QUKSÏIO.N l'OSÉE PAK LA CLASSE DES SClEiNCES DE LACADLMlt lidVALE DE BELlUyLE, POUR LE CONCOURS DE 1869 : // i'xisli' dans h- Brabaiit des terrains anciens que Uunioni a rangés dans 1rs ijnnipes qu'il appelait » systèmes gedinnien et coblentzien. Des observations paléontologiques ont fait connaître, depuis, qa'ane » partie des dépôts dits cnlilentziens appartiennent an terrain silurien de la géoloyie aetaelle. — 0\ > DEMANDi: DES OBSEUVATIONS PROPRES A iAlRE CONNAÎTRE I.A POSITION QUE LES AITKKS PARTIES DE C.V. » MASSIF DOIVENT OCCl PEU DANS I.A SÉRIE DES TERRAINS' " Nous prenons la liberté de soiimellre à la classe des sciences le résultat de nos recherclies relalivenient à cette question. Les terrains anciens du Hrahant présentent un itrand nombre de dil!i- cullés : 1" D'abord, celle de reconnaître el de dénommer les différentes variétés de roches. 2° L'ordre de succession des couches n'est pas facile à établir; il est sou- vent discutable. Des lacunes, des dislocations cachées, peuvent entraîner à des idées inexactes sur la disposition des couches. Les fossiles ne s'y rencontrent 2 AVANT-PROPOS. t|ue dans la partie méridionale, el l'on sait (|ue raliiire des roches et leurs caractères niiiiéralogiques ne sulliseiil pas toujours pour (pToii puisse fixer leur âge avec sécurité. 3" On ne parvient pas toujours à déterminer d'une façon positive la stra- tification. Les roches quartzeuses que l'on y rencontre ne présentent que rarement des joints de stratification et les roches schisteuses sont traversées de joints de clivage schisteux, parfois parallèles, le plus souvent ohliques à la stratification. 4° Les roches pluloiiiennes qui ont fait éruption au milieu de ces terrains, sont venues modifier leur aspect minéralogique, produire des phénomènes de métamorphisme el en même temps des changements dans l'ordre de dis- position des couches. Ainsi, les terrains dont nous avons à nous occuper ne permettent de faire que des coupes théoriques. Les espaces boisés, les débris de. toute nature qui les recouvrent trop souvent, ne permettent que de figurer quelque chose que le géologue ne pourra jamais altirmer : représenter l'exacte vérité. DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN DU CENTRE DE LA BELGIQUE. INTRODUCTION. A la suite de la réunion exiraordinaire de Mézières en 1835, la Société géologique de France visita Grand-Manil, près Gembioux ^ ; elle y trouva un Calymene voisin du Blumenbachu, espèce silurienne, et des fragments de cri- noïdes et de brachiopodes appartenant aux genres Spirifer et Strophomena. A la réunion de Mézières, le terrain ardoisier fut assimilé par Buckland, en présence de Dumonl, au système cambrien ^. En 1836, Dumont, ayant divisé en trois systèmes le terrain ardoisier, le considéra comme silurien ^. Onze ans plus tard, en 1847, il divisa cette formation en deux, auxquelles il donna les noms de terrains ardennais et de rhénan. Il assimila ce dernier au devonion inférieur *. C'est ce qui fui admis par MM. de Koninck et d'Omalius dMailoy ^. ' Bull, de lu Société géologique rie France, 1" sér., l. VI, p. 352; I8ôi). - Loc. cit., p. 534. '' Bull, de l'Acudémie royale de Bruxelles, 1" sér., t. lit. p. 530. '' A. Dumont, Mémoire sur les terrains ardeiiiiais et rhénan, i" part., Terrain arden- nais, p. 0. (MtM. DE lAcAD. royale des sciences, des LETTItES ET DES BEAUX-AHTS DE BELGIQUE, t. XX; 1847.) ^ J.-J. d'Omalhis d'Halloy, Abrégé de géologie ; 1853. 4 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN D'aiiliTS, M. Sharpe et sir Rodericli Murchisoii virent du devoiiien dans le col)lei)tzien. et dn silurien dans legedinnien. I\I. llél)erl démontra jtlus lard (|ue les fossiles de Mondrepuits, dans le gedinnien de Duniont, étaient devoniens. Les fossiles des environs de Ilouiïalize, qui appartiennent au devonien inférieur, avaient été pris comme terme de comparaison et Dumont considéra teux de Gembloux comme étant les mêmes; cependant l'analogie que pré- sentent les fossiles de Fosses et de Grand-Manil l'avait également frappé, et il dit, en parlant de la bande de Sambre-et-Meuse, que les rares fossiles i\uou y trouve ressemblent à ceux de Grand-Manil près de Gembloux. Tout le monde avait admis avec Dumont l'analogie des massifs rhénans du Hrabant et de TArdenne. Comme ce dernier avait été reconnu devonien, on admettait la même assimilation pour le premier. Les choses en étaient à ce point, lorsqu'en 1860 M. J. Gosselet, ayant pris comme sujet d'une thèse l'étude des terrains primaires de la Belgique, des environs d'Avesnes et du Boulonnais ', vint visiter le gîte de Grand- Manil. Plus tard il visita également Fosses, où Dumonl avait signalé des fossiles analogues à ceux <^le Gembloux; il trouva dans Pun et l'autre gile des fossiles siluriens. « En somme, dit M. J. lîarrande '^, les fossiles qui nous ont été soumis à deux reprises différentes par M. Gosselet nous autorisent à formuler les conclusions suivantes : A. Les dépôts de Grand-Manil et de Fosses renferment des couches silu- riennes, indubitablement caractérisées comme telles par la présence de quatre genres exclusivement siluriens : Trinucleus, Cahjmenc, Sphorexochus et lialijsiles, et du groupe de Didmanites conophthaimus , également caracté- ristique de cette période. IL D'après les analogies coinuies, les types Calymene, Sphœrexoc/ius et Halysiles pourraient aussi bien indiquer la faune seconde que la faune troisième. Mais l'espèce du type Trinncleus et celle (pii représente le groupe ' .1 ffOssEi.KT, Mémoire sur les lerraiiis firimaires de la nelgi(iiie , rlc; Paris, I8()0. - J. liuiiiANDE, existence de la janne seconde silurienne m Belgique. (Bull, de la Soc. (iÉoL. Dii riuNt:t:, '■>" iér., t. XIX, pp. 758-759.) DU CEiNTRE DE LA BELGIQUE a (le Dahiiaiiilcs roiiophl/ialiiiiis , caraclérisatil uniqucnieiil la faune seconde, nous induisent nécessaireniciit à penser que l'ensemble de tous ces fossiles appartient uniquement à cette faune. » Depuis, nous avons signalé de nouveaux gîtes à faune silurieimo, à Grand- Alanil, et dans une hande fossilifère (|ui forme à peu près la bordure méridionale du massif |)rimaire du Brabant, à Fau(piez (lllre), à Chenois (Hennuyères) et à Rebecq-Rognon '. Nous sommes en présence ici de deux classilicalions, celk' de Dumont el celle de M. Gosselel. En 1847, Dumont- avait subdivisé la formation ardoisière d(! M. d"Oma- lius en deux nouveaux terrains, séparés en Ardenno par une discordance de slralification; il avait nommé Tinférieur, terrain ardennais el le supérieur, terrain rhénan; dans chacun d'eux, il avail élabii trois systèmes. Dumont avait subdivisé en Ardenne, en ûmx élages, les systèmes gedinnien et coblenizien de son terrain rhénan. Uroyanl avoir affaire au même terrain dans le Brabant, il avail établi de même quatre divisions dans les deux systèmes qu'il avail cru devoir représenler le gedinnien et le coblenizien. Il suflil cependant de con)parer les divisions du tableau ci-des- sous, extrait de la légende explicative de la carte de Belgique, pour voir qu'il y avait tout autant de raison pour l'assimiler à l'ardennais. ( Siistème coblenizien Grès et phvllades eris-bleuâlre. . . j 5y,j^,,,j^ gedinnien Poudingues, gr6s verts et phyllades rouges, verts ou aimantifti'es. ( Système revinien Quartziles et phyllades gris-bleuàtre. EBRAIN ARDENNAIS. ^ gy^f^,^^ devillien Quarizites blaiits OU verls et phyllades rouges , vcrts OU aimantifères. On peut certainement trouver des analogies entre les roches du Brabant el celles du silurien de l'Ardenne (terrain ardennais de Dumont) sous le rapport pélrographique. La paléontologie ne permet pas jusqu'à présent d'établir de rapprochements entre ces deux terrains; les rares fossiles que l'on connaît ' C. Malaise, Sur l'existence en Belgique de nouveaux (jiles fossilifères d faune silurienne. (Bull, de l'Acad. roy. de Belgique, 2' séi\, t. .WllI, p. 531. Bruxelles, ^864.) 2 A. Dumont, Mémoire sur les terrains ardennais el rhénan, 1" part., p. 6. (i DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN (lu silurien de rArdenne nous montrenl des espèces différentes de celles du r>rabanl. L'ordre de succession des couches du liiabanl ne peul pas se comparer à celui de TArdenne, soil (pie l'on admelle, [)oin' ces dernières, Tordre, de Dii- nionl ou celui proposé plus récemnienl par M. Gosselel el par nous. D'autre part, nous ne pou\ons nous empêcher de signaler cjuMl existe une grande analogie entre les roches plutoniennes du silurien de TArdenne el celles du centre de la Belgi(pie. Ce sont, jus(prà présent, les seuls terrains où Ton ail trouvé des roches plutoniennes en IJelgi(|ue. Quoi cpTil en soil, nous ne chercherons pas actuellement à établir des analogies entre les terrains siluriens du centre el ceux du sud de la Relgirpie. En 18G0, M. J. Gosselel ' avait divisé les roches primaires du Brabant en deux catégories. Il avait rangé l'une, formée : 1" de quartzites à la base, el 2° de fausses aidoises, de schistes subluisants el de schistes à Cali/mene, dans le silurien. Quant à l'autre, formée: 1° de schistes argileux tendres à |)lusieurs plans de division el 2" de (piarizophyllade zonaire, il l'avait placée dans le de^vonien inférieur, mais cette dernière assimilation n'avait été faite (pi'avec doute. Aussi, dès 1863 ~, M. Gosselel a-t-il eu soin de la rectifier el (le considérer tout le rhénan du Brabanl comme silurien. Tout semble démontrer actuellemenl que le massif du Brabant t^st com- posé de terrains appartenant à une même formation el qu'il est silurien. Les l'oches elles-mêmes ressemblent plus à celles de l'ardennais (silurien) qu'à celles du rhénan (devonien) de l'Ardenne. Jusqu'à présent, on n'y a rencontré (pie des fossiles siluriens el pas de fossiles devoniens, et rien de comparable au poudingue de Fepin. Les quelques bancs que Dumont avait décrits comme poudingue, et qui ne présentent d'ailleurs que quelques décimètres de puis- sance, ne sont que des quarlzites à gros grains. ' J. GossELET, ife'moîVe svr les terrains primaires de la lielgiqiie, des environs d'Aves- iies, etc., p. 55. 2 J. GossEi-ET, Observation sur les dislucutions briisf/nes éprouvées par les terrains pri- maires de la Belgique. (Bull. Soc. géoi,. de Fiiance, i' sér., 1. XX, [ip. 773 et 774.) PREMIÈRE PARTIE. GÉOLOGIE. POSITION DU TERIIAIN SILURIEN EN BELGIQUE. Les dépôts anciens de la Belgique que nous considérons comme se rap- portant an terrain silurien, s'observent : au sud dans l'Ardenne, au nord dans le Brabant, entre ces deux régions parallèlement à la Meuse el à la Sambre, el dans le Hainaut. Le terrain silurien de l'Ardenne ou terrain ardennais de Dumoni forme t|uatre massifs dans celte contrée : les massifs de Stavelot, de Rocroy, de Givonne el de Serponl, développés aux environs des localités dont ils portent les noms. Comme, dans le seul massif de Stavelot, on n'a trouvé que des fossiles dont l'état n'a pas encore permis la détermination cl que ce terrain ardennais est recouvert en stratification discordante par le terrain rhénan de Dumont ou devonien inférieur, on ne sait pas encore positivement s'il appartient au silu- rien ou au cambrien. Nous comptons nous occuper, dans le présent travail, du terrain silurien Tome XXXVII 2 8 DESCRlPTIOiN DL TERRAIN SlLLRlEiN (lu Brabanl , et des massifs on bandes de la même formation (|ue l'on voit parallèlement à la Sambre et à la Meuse cl aux environs de Dour dans le Hainaut. Ces trois massifs, que nous désignons sous le nom de terrain silurien du cenire de la Belgique, en réservant le nom de terrain silurien du sud de la Belgit|ue pour celui de TArdenne, présentent entre eux des res- semblances telles, qu'il est impossible de bien étudier l'un sans l'autre. Quant aux analogies qu'ils offrent avec celui de l'Ardenne, on ne peut pas en établir jus(|u'à présent sous le rapport paléontologique. Les rares fos- siles (lue l'on possède du silurien de l'Ardenne sont entièrement différents de ceux du terrain silurien du centre de la Belgique. Quant aux analogies pétro- grapbiques, il en existe, mais seules elles peuvent conduire à des erreurs, et ce sont elles qui avaient amené Dumont à identifier le silurien du Bral)ant avec le rbénaii de l'Ardenne ou devonien inférieur. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. MASSIF DU BRADANT. Ce massif se trouve siirloul développé dans la province d'où il lire son nom (Brabanl), el dans celles de Ilainaut, de Namur et de Liège, où il s'étend sous les terrains secondaire, tertiaire et moderne. Dûment a parfai- tement établi ses limites et les points où il se trouve; nous ne pouvons (|ue relever ce qu'il a dit à ce sujet en substituant le mot silurien au mot rliénan. « il est limité au S. par le terrain anihraxifère (terrain devonien et ter- rain carbonifère), suivant une ligne un peu convexe vers le S. passant près de Ghislenghien, à Horrues, au sud de Ronquières, à Monstreux près de Nivelles, à Sart-Dames-Avelines, entre iMazy et Vichenet, entre Bovesse el Warisoux, entre Marchovelette el Tillier, au S. de Fumai, entre Horion et llozémonl; el ne se montre pas au nord d'une ligne un peu convexe vers le nord, passant près de Lcssines, Enghien, Hal, Wavre, Piélrebais, Jodoigne, Lalinne et Hozémont *. » « La surface comprise entre ces deux lignes est un ovale allongé de l'ouest à l'est, dont la longueur, de Lessines à Hozémont, est d'environ HO kilo- mètres, et la plus grande largeur, entre Mazy et Grez, d'environ 2o kilomè- tres. Elle a la forme d'une |)laine mamelonnée, faiblement inclinée vers le N. et sillonnée par les vallées peu profondes de la Dendre, de la Senne, de la Dyle et de la Geele, dont les eaux s'écoulent au N. vers l'Escaut, et par celles de rOrneau, du Hoyoux et de la Mehaigne, dont les eaux se rendent vers le S. dans la Sambre et dans la Meuse. » ' A. DuMONT, Mémoire sur les terrains ardennais et rhénan, seconde partie, terrain rliênnn, p. 240. (Mémoires de l'Académie, etc., t. XXII.) 10 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN « Des clépôls quaternaires, lerliaires cl crétacés se monlrenl souvenl sur les lianes des vallées, et le terrain silurien n'est à découvert qu'au fond de celles dont la profondeur dépasse l'épaisseur des dépôts lerliaires et secon- daires superposés '. » « Il résulte de cette disposition (pie la contrée qui nous occupe offre l'aspect et la fertilité des plaines tertiaires du Brabant et de la Ilesbaye, et ne présente l'aspect si caractérisli(|ue des terrains schisteux anciens que dans le fond de certaines vallées -. » « Les localités où le terrain silurien est à découvert sont : 1° Le bassin hydrographique de la Dendre, au S. de Lessines et de Ghis- lenghien; 2° La vallée de la Marcq , entre Marcq et la chaussée d'Enghien à Gram- nionl; 3" Le bassin bydrographi(|uede la Senne, depuis Ilorrues, Braine-le-Conile, Ronquières et Nivelles, jusqu'au N. de liai, et quelques points isolés dans ce bassin, tels que Sarl-Moulin, Tourneppe, Buysinghen; 4." Le bassin hydrographi(iue de la Dyle, depuis Loupoigne près de Genappe, Sari-Dames- Avelines, Tilly, Villeroux, Noirniont et Nil-Pierreux , jusque près de Wavre, et quelques points isolés, dans le même bassin, lels qu'au S. de Gi'ez et à Piélrebais; S° Le bassin de la Geete, entre Opprebais, Thorembais, S'-Trond, Jau- chelelle, Offus et Jodoigne; 6° Le bassin de la Ligne aux environs d'Elvaux; 7" Le bassin de l'Orneau, depuis le moulin de Lascaille sur rOrncaii, cl le moulin d'IIarlon sur l'Harlon, jusqu'au moulin d'Alvaux ; S" La vallée de THoyoux, enire la ferme de Trehet el celle de Seunioy près d'Emine; 9° La vallée d'IIambraine, vers Tillier et Novilles-les-Hois; 10" Les vallées de Gernine et de Velaine; M» La vallée du Burdinal, depuis Lamonizée jusqu'à Fumai el celle de la iMehaigne, de Fiunal à Lalinne; ' A. UuMONT, Mémoire, etc., p. 240. 2 ll,i(l., p. 241. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 1 1 12° Enfin celle de Donimailin près crilorion '. » « D'aulre pari, dit iM. Dewalque ^, on sait (|ue vers le N. il s'élend ;hi delà des limites indicpiées par Diimonl. Du moins, nous croyons l'avoir reconnu dans les puils artésiens d'Ostcnde, de Menin, de Laeken et de S'-Trond. » Nous avons subdivisé le massif silurien du Hrabant en hiiii sous-massifs, ou massifs secondaires : 1° Le sous-massif de liai; 2" le sous-massif de la Dyle; 3" le sous-niassif deGembloux; 4." le sous-massif de Jodoigne ; o" le sous-massif d'Ihunbraine; 6" le sous-massif de Landenne; 7° le sous massif de la Mebaigne; 8" le sous- massif de Ilozémonl. Nos observations nous ont conduit à grouper les rocbes siluriennes du jjrabant en quatre assises caractérisées par leur composition et leur ordre de superposition. Nous allons examiner leurs caractères en commençant par la base. DIVISION EN ASSISES. Assise I. — Assise de Blanmonl, ou des (juartzites inférieurs. Elle est composée de (piarizilc blanchâtre et de quarizile verdâtre deve- nant rougeâtre el blanchâtre par altération. Le quartzile est formé de grains inégaux ou de lamelles de quartz hyalin, tellement unis (pie la cassure les divise sans les séparer. Ces grains, en attei- gnant une grosseur inférieure à celle d'un pois, constituent quekpies bancs d'une faible puissance (jue Dumont nommait poudingue quarizeux. Il est très-dur et très-tenace. Sa cassure est inégale, conchoïde ou écailleuse. Il a l'éclat vitreux, résineux ou mal. Il est sans stratificalion ou à siralificalion peu marquée; on dirait tpie ces quariziles proviennent d'éjaculalions geysé- riennes ou hydro-thermales siliceuses. Ils sont Irès-fissurés et ces fissures présentent quelquefois l'aspect de joints de siralificalion. Par altération, ils ' A. Dusio.NT, M(iinoirc tiU', j) :24l. 2 G. Dewalque, Prodnma d'une ileHciiplion (jéolwjiqiie de la Hclfji^iii', \i. 31. Uiuxcilcs cl Liège, 1868. s ^2 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN |»iis-enl au grès et à un sable blanchâtre. Lorsqu'il y a slralificalion, les touches sonl ortiinairement séparées par des lits phylladeux. Jusqu'à présent, nous n'avons pas rencontré de fossiles, ni de roches plu- loniennes dans cette assise, qui correspond au système gedinnien inférieur du Brabant de Dunionl. Usages. — Il sert à faire des pavés et du macadam. Assise II. — ■ Assise de Tiihizc , ou des quarlzites el pliyllades aimanti- fères. Elle est formée de quarizile chlorilifère à grains fins, de phyllade quartzi- fère, et de phyllade verdâlre, bleuâtre, grisâtre par altération; toutes ces roches sont caractérisées par la présence de petits octaèdres d'aimant; elles sonl quelquefois pailletées. Cette assise est fortement métamorphique et se ressent de l'influence de nombreux typhons ou liions. Les roches, en se mélan- j;eant à ces matières feldspatliiques, |)assent à une arkose, grenue ou porphy- roïde, espèce de porphyre stratifié ou de schiste porphyroide. Ces roches sonl stratifiées et elles alternent. Cependant, en général, les (piartzites se Irouvenl à la base, les arkoses à la partie moyenne el les phyl- lades à la partie supérieure. On y trouve des filons quarizeux avec quartz cristallisé, el quelques sub- stances minérales, el des filons de chlorite el d'oligisto, qui rappellent ceux (lu terrain silurien de l'Ardenne. On y rencontre aussi de belles pyrites Iri- glyphes. Outre les roches mélamorphi(iues, on trouve, dans cette assise, du diorite. Cette assise correspond à une partie du gedinnien supérieur du Brabant de Dumont. Fossiles. — Nous avons signalé un EUipsoceplia/iis Ho/fi, qui nous avait été remis comme provenant des environs de liai '. On nous a communiqué un Pumdoxiih's Bohemicus, sans désignation de localité, qui présente, sous le rapport de la roche, les mêmes caractères que l'espèce précédente. Les roches dans lesquelles se trouvent ces deux fossiles offrent une grande ' ('.. Malaise, Xole sur qncUfiivs fossiles du massif silurien du lindiaiil. ( I3u[.l. ui; i.'Acad. iKiv. DE Belgique, T sér., I. XX, p. 871. lîruxelles, 1803.) DL CENTRE DE LA BELGIQUE. 15 analogie avec celles des environs de Hal, mais nos recherches fossilifères dans les environs de celle localilé onl élé infruclueuses jusqu'à ce jour. Ces exemplaires ont élé soumis à l'homme le plus compélenl en semblable.' matière, à W.J.Barrande, qui a eu l'obligeance de nous donner son avis à ce sujet: « En examinant vos deux morceaux de roche, je ne puis reconnaître aucune différence entre ces échantillons et ceux (|ui proviennent de Ginelz en Bohême. La roche me parait identique avec certaines couches schisteuses de cette localilé. » « Quant aux deux espèces, elles sont également identiques avec l'AV/d/AW- cephalus Hoffi et le Paradoxides Bo/iemicus, qu'on trouve communément à Ginelz et aux environs. » « D'après les apparences, il est plus que probable que ces deux spécimens proviennent de la Bohême. » « S'ils avaient élé réellement trouvés dans voire pays, il faudrait admettre à la fois ridontilé de la roche et celle des deux espèces, dans deux contrées notablement éloignées l'une de l'autre. Ce serait un fait très-inattendu, mais qu'on ne peut pas absolument déclarer impossible '. » Usages. — Les roches quartzeuses et Tarkose sont employées pour faire des pavés, pour la réparation des routes, et comme pierres de digue, en Hollande. Assise 111. — Assise d'Oisquercq, ou des phyllades bigarrés et graphiteux. Elle est constituée par des phyllades ou des schistes bigarrés de grisâtre, de bleuâtre, de rougeâtre et de verdâlre. A la partie supérieure, ces phyllades deviennent graphiteux noirâtres; en se décomposant, ils passent à un schiste argileux et terreux de même couleur, tachant en noir; ils sont alors employés comme matière colorante; ils contiennent quelquefois des bancs de quarizile noirâtre. Les roches bigarrées donnent, en s'altérant, une argile rougeâtre, (|ui ressemble beaucoup à celle qui provient de la décomposition des schistes de l'étage de Burnot. La stratification est peu marquée; ces phyllades et ces schistes se fissurent très-facilement, et il se produit alors plusieurs systèmes de joints. ' J. Babhamde, in litler. ii DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Nous y avons Irouvé des Iraces do nialacliilo. Celle assise ne renl'ernie pas de roches pluloniennes. Fossiles. — Nous avons rencontré, dans les roches bigarrées, près la 4.3'' écluse du canal de Bruxelles à Charleroi, des formes en bien mauvais élat, qui apparliennenl peut-êlre à des polypiers. Dumonl avait indiqué à iMousty des liicoïdes '. Nos recherches à ce sujet ont été infructueuses; nous n'y avons vu que des traces, en mauvais étal, qui peut-être repré- scntenl des graptoliihes. Usages. — Les roches bigarrées sont employées pour faire des dalles el des pierres de digue; les phyllades graphiteux altérés, comme matière colo- rante; ceux-ci ont donné lieu à des recherches infruclucuses de houille. Cette assise correspond à une partie du gedinnien supérieur et du cobienlzicn infé- rieur du Brabant de Dumonf. Assise IV. — Assise de Gembloux, ou des phyllades (|uartzifères à Cidij- VI eue. Elle est formée de phyllade quartzifère -, de teinte bleuâtre, bleu-noirâ- tre, grisâtre ou bigarrée des deux, pyritifère, quelquefois pailleté, jaunâtre par altération, avec enduit limoniteux à la surface. Suivant la prédomi- nance du phyllade ou du quartz, ces roches sont plus ou moins feuilletées, ce (pii a donné lieu à des recherches infructueuses d'ardoise; ou bien elles passent à une espèce de psammite. Elles contiennent quehiuefois des grès stratoïdes. Elles passent à Tarkose, en s'imprégnant de feldspath. En général, ces roches ne prennent la division feuilletée qu'en s'allérant. Celles de la partie supérieure de l'assise sont (pielquefois calcarifères. Cette assise correspond au coblentzien supérieur du Brabant de Dumont, ainsi qu'aux quartzophyllades supérieurs du coblentzien inlerietn-. Les roches de cette assise donnent, en s'altérant, une argile siliceuse jau- nâtre. Elles sont employées comme moellons pour les constructions gros- sières el la réparation des routes, el comme dalles el pierres de digue. Plusieurs roches pluloniennes : eurile, albite, hypersthénile, chloro- ' A. Dumont, Mémoire rilé, |). 283. '•^ Qiiaitzopliylliidi's et pliyllades qiiarlzeiix de Uumom. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 15 phyre, porphyre schistoïde, se troiivenl intercalées dans les roches de celle assise. Fossiles. — On trouve à Sirichon (Tilly), à la partie inférieure, des fu- coïdes, que l'on observe, en certains endroits (Roux), mélangés avec les autres fossiles de cette assise, ce qui justifie la réunion (|ue nous faisons de ces diverses roches en un même groupe. On n'a trouvé jusqu'à présent de fossiles siluriens (|ue dans celte assise. En 1853, la Société géologique de France en avait signalé à Grand-Manil *, mais comme les assimilations que l'on avait faites de nos terrains avec ceux des autres pays avaient successivement changé, et qu'en dernier lieu on avait rapporté les terrains anciens du Brabant au devonien inférieur, ce fait était resté inaperçu. Ce n'est que vers 1860 (|ue M.Gosselel, visitant Grand-Manil, y trouva des fossiles qui furent rapportés par M. Barrande à la faune seconde silurienne -. Depuis, nous avons démontré que dans les localités du massif du Brabant indiquées par Dumont sous l'épithète de fossilifères, lorsque Ton y renconire des fossiles déterminables, ils appar- tiennent également à la faune seconde silurienne ^. Nous avons parcouru tous les gîtes indiqués, nous en avons découvert de nouveaux et de nouvelles espèces : ces dernières appartiennent toutes à la faune silurienne. ' Bull, de la Soc. géol. de France, \" sér., t. VI, p. 552. Réunion extraorclinairc de Mézièrcs. - J. Gossici.ET, Mémoire sur les terrains primaires de la Beltjiiiue, de. J. Barrande, Exis- leiice de ta faune silurienne seconde en Belgique. (Bull, de i.a Soc. géoi.. de France, 2' sér., (. XIX, pp. 734 et 92i; )860.) ^ C. Malaise, Sur l'existence en Belgique de nouveaux giles fossilifères à faune silu- rienne. (Bull, de l'Acad. royale de Belgique, 2" scr., t. XVIII, p. 331. Bruxelles, 1864. C. Ma- laise, Xote sur quelques fossiles du massif silurien du Brabant. (Ibid., 2' sér., l. XX, p. 871. Bruxelles, 1865.) Tome XXXVII. DESCRIPTIOi>i DU TERRAIN SILURIEN I)ESCR1PT10>' DES DIVERS SOUS-MASSIFS OU MASSIFS SECONDAIRES. SOUS-MASSIF DE HAL K Il s'étend de Buysiiighen et Mal à Ilorrues dans la vallée de la Senne, de Tubize à Ilennuyères dans la vallée de Cœurcq, et de Tubize à Ilenripont ol Ronqnières dans la vallée de la Sennelle et de la Samme. Il nous fournit trois coupes, dont deux surtout, celles de Buysingben à Ronquiéres et de Tubize à Horrues, sont très-intéressantes. Coupe (le BuijsitKjhen à la ferme Hongrée (Ronquiéres) par la rire droite de la Sennelte, en longeant le canal de Bruxelles à Charlvroi (voir |tl. \\\\, (ig. 1). Assise I. — On trouve au S.-E. de fiuysinglien, à environ 1 kilomètre de la Senne, une carrière de quartzites blanchâtres, verdàtreset rougeàlres sans stratiticalion apparente. Ils présentent de nondjreux joints qui se coupent nuituellement et que l'on pourrait prendre pour des joints de slralificalion. Quelques-uns inclinent au S.-O. de 62% d'autres à l'O. 25° N. = 32° et au iN.-E. = 82°. Ils sont donc très-lissurés en grand. Assise II. - — Au N.-E. de l'église de Buysinghen, on observe des quartzites et des phyllades aimantiféres verdâlres. D'après Dumont'^, près du pont situé au N.-E. de liai, dans le chemin qui conduit à Buysinghen, on voit, outre les roches précédentes, des arkoses chloritileres; nous avons pu les constater, mais ce chemin creux a été en partie remblayé et l'on n'y trouve plus que des fragments d'arkose pailletée (inclinaison N. 25° E. = 80", d'après Dumont). D'anciennes carrières sont situées au S. de Hal, sur les deux rives de la Senne, dans des quartzites parfois pailletés, avec arkose et phyllades aiman- tiféres, verdâtres (inclinaison N.-E. = 80°, rive droite). Toutes ces roches verdâtres, phyllades quarizifères, subcompactes et aiman- ' Diins le but d'en facililcr la description, nous avons subdivisé les massifs principaux en sous-massifs ou massifs secondaires. 2 A. Dumont, Mémoire cilé, p. 280. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 17 lifères, arkoses pailletées, etc., coniniencenl au N.-E. de Buysinghen el se coiitiiiiienl avec un ensemble conslani de caraclères jusqu'au delà du ehàleau de Clabecq, el peul-êlre même jusqu'au pont d'Oisquercq. Les arkoses qui pro- viennenl très-probablemenl d'émanalions geysériennes feldspalbiiiues se trou- vent dans le voisinage ou dans le proloiigemeni de certaines roclies plulonien- nes: diorite de Lenibecq, cbloropbyre de Quenasl; souvent même, ainsi que l'a fait remanpier M. Gosselet, elles ont plutôt l'aspect d'un porpbyre stratifié. Enire Lembecq et Tubize, on trouve du diorite. On voit à Uodenem, dans une carrière de pierres à paver, du phyllade compacte quarizilere verdàlre, renfermant de magnifiques exemplaires de pyrite Irigiyphe (inclin. 0.10° S. = 80°, el arkose). Plus loin, on remarque des phyllades verdâlres aimantifères. A Lembecq, dans le parc de M. Claes, ces roches plongent au N.50"E. = 70". A Malheyde, on exploite du phyl- lade quartzifère, à peu près vertical, inclinaison E.1S<'N.=80°; le phyl- lade quarizifère, en devenant feldspathique, passe à l'arkose; on trouve des filons quarlzeux avec chlorile et oligisle spéculaire, écailleux et cristallisé en belles lamelles hexagonales; nous y avons remar(|ué un filon d'oligiste spé- culaire de 0"',0S de puissance. Ces filons rappellent ceux du terrain silurien de l'Ardenne. On trouve à Clabecq, près la 46« écluse, du phyllade verdàlre à grands octaèdres d'aimant. On voit dans une carrière abandonnée au S. du château de Clabecq de l'ar- kose milliaire grisâtre subordonnée à des phyllades aimantifères passant au schiste (inclinaison N.-E. = 80"). On peut encore observer ces schistes gri- sâtres avec traces d'octaèdres d'aimanl, près du pont d'Oisquercq sur le che- min d'Itlre (inclinaison N. lb°E = 70»). Assise III. — A WO mètres au S. du pont d'Oisquercq, on trouve des phyllades rougeâlres bigarrés de bleuâtre et de grisâtre, sans stratification bien marquée. La tète semble plonger au N. el la base au S.; dans une car- rière abandonnée avant la ii" écluse, l'inclinaison parait être : N.45"E.= 70°. Après l'écluse 44, l'inclinaison est : E.30N. = 70", dans une petite car- rière où la roche est exploitée comme pierre de digue. Les roches rouges donnent, en se décomposant, une argile rougeâtre et les roches aimantifères, schistes et phyllades, une argile grisâtre ardoisée. j8 DESCRIPTlOiN DU TERRAIN SILURIEN Les pliyllades bigarrés se conlinuenl jusqu'à Grand-Houx avec une incli- naison N.-E=70"; ils sont Irès-feuillelés, bleuâtres, et offrent des traces évidentes de bigarrures. Assise IV. — Au S. de la ferme de Grand-Houx, on observe des pbyllades quartzileres pailletés gris-jauiiâlre,qui ressemblent beaucoup à ceux du moulin de Lascaille près Gembloux. L'inclinaison est E. 30 " N. = 60". Vient ensuite un banc de poudingue, signalé par Dumont '; il est formé de fragments (|uarlzeux et scbisleux, faiblement agrégés, d'un gris-brunâlre sale; son inclinaison est la même que celle du quarizopbyllade. On voit encore du pbyllade bigarré de grisâtre et de bleuâtre; il est pyritifère et contient des (races indéterminables de fossiles (incl. N.^O" E. = 60"). On rencontre du phyllade (piarizifère gris-noirâtre pailleté avec des empreintes en très-mau- vais état, peut-être d'un Ortbocère annelé et une forme très-analogue au genre Diclyoncma. On trouve ensuite du pbyllade quarizifère noirâtre; il est bigarré de grisâtre, légèrement pailleté avec une inclinaison N.-E. = 4'5'', et plus loin, N.-E. variant de 60" à 70°. Assise II. — On observe à Asquempont des pbyllades quartzifères et aiman- lifères, verdâtres. L'inclinaison S.5°E. ==58". « La limite entre les deux pbyllades est assez tranchée, et l'on voit dans le dernier une veine quartzeuse de quelques cenlimèlres, brusquement interrompue par le pbyllade silurien, ce qui annonce quelque glissement ou quelque disparition de roclies entre les deux systèmes. Le pbyllade silurien renferme près de sa limite deux filons couchés d'eurite schisloïde blanche de plusieurs décimètres d'épaisseur 2. » Il nous a également paru qu'il y avait contact anormal entre ces deux systèmes de roches et (lu'elles étaient limitées par une faille. Nous avons rencontré, à leur contact, des fragments d'une roche porphyrique, qui, très- probablement, n'est pas étrangère à ce dérangement. Assise IV. — Entre les écluses 4-2 et 4-1 , on rencontre du phyllade gri- sâtre pailleté et une espèce de quartzite feuilleté nommé grès zonaire pyritifère par Dumont. Entre l'écluse 4-1 et Fauquez, on trouve du phyllade bleuâtre compacte, et au N.-O. du château de Fauquez, on voit une carrière de phyl- * A. DirjioNT, Mémoire cité, p. 28!. 2 A. nrsioNT, Méni. cilé, pp. 281, 282. Nous avons suljstitué le mot silurien au mot cohienizicn. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. i9 lade (juarizeiix pailleté pyrilifère, gris-bleuâire et bigarré de grisâtre (incli- naison N-.E. ==70''). Il est qnciqnefois calcarifère. Nous y avons trouvé des fossiles siluriens analogues à ceux de Grand-Manil. TaiLOBiTES: Calijmeiie incerla, Liclias laxatus, Trinudeus seticornis, Zelhus verrmostis. Céphalopodes : Orthocems Belgiaim, Lituites coriui-arielis. FlÉTÉROPODF.s : lii'llerophon hilobaltis. Brachiopodes : Ortliis testudinaria, 0. vcsperlilio, 0. callirjmmma, 0. Actoniœ , O. bijo- rata, Airijpa tiumjinalis , Simphomena rhomboidalà. Lcptœna sericea. CKT\T>iES : Sphœroni tes stelluliferus. C'est l'espèce dominaiile avec quelques Brachiopodes. CniNOÏDES : Tiges d'Enerines. Polypiers et Bryozoaires : Phjloetyctia, rdceocyclus, Cyalhophyllum binum. Le château de Fauquez est sur des phyllades quartzifères bleuâtres, pyri- tifères, compactes, et schislo-compactes. L'inclinaison estau N.-E. de 53° et auS.-0.de 45". On a ouvert une petite carrière, dans une prairie derrière le château, près du chemin du Croiseau, dans un phyllade (piartzilere gris- bleuâtre. Il est en bancs très-épais et a une inclinaison S.-0. = 45°; il pré- sente des enduits ferrugineux à la surface des bancs et des traces de pyrite. Nous y avons rencontré : Sirophomena rlioinboidnlis , LepUcna sericea, Sphœromles slelluliferus et traces d'Encrines. En remontant le chemin du Croiseau, on voit des phyllades grisâtres feuil- letés, renfermant des impressions scalariformes de CJinuicoyraplas scalaris, semblables à celles de Grand-Manil, A 500 mètres S. du château de Fauquez, on trouve des phyllades gris- jaunâtre pailletés et altérés avec les fossiles suivants : Zcl/ms verracoms, Orlhls, sp. Lepin-na sericea, Sphicronites slelluliferus et tiges d'Encrines. En continuant vers le S., on arrive à un (piartzite feuilleté passant à Tarkose ol joignant une roche porphyrique que Dumont nomme Chlorophyre schis- toïde. On retrouve ensuite des quartziles feuilletés dans lestpiels nous avons rencontré une impression en très-mauvais état, mais qui ressemble beaucoup au Graplolilhus priodon ; puis des phyllades feuilletés gris-bleuâtre mat, divi- sibles en baguettes, comme certains schistes devoniens(incl. S.50°0. = G8'). Au niveau de la 40" écluse, le quartzile, feuilleté grisâtre, incline au S.-O. do 75\ Au pont de Ronquières, on voit des phyllades compactes gris-bleuâire ^iO DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN (inclinaison S.-0. = 70°), puis on renconire des phyllades gris-bleuàtre avec quarlzile. A la ferme Hongrée, les phyllades inclinent au S. 30 "0.= 64°. A 300 mètres au S. de ce point, les roches rouges devoniennes inclinent au S. de 43'\ Dans cette coupe, nous avons successivement traversé nos diverses assises, à |)eu près perpendiculairement à leur direction, de Buysinghen au pou- dingue devonien de la ferme Hongrée, à part une petite intercalation de l'assise II à Asquemponl, que nous attribuons à une faille. L'assise I pré- sente des quartzites sans stratification, avec de nombreuses fissures. L'as- sise II commence au N.-E. de l'église de Buysinghen et finit au pont d'Oisquercq; les roches ont une inclinaison générale, sensiblement au N.-E. On y voit diverses roches pluloniennes, pour la plupart stratifiées. Les phyl- lades quarizifères et aimantifères reparaissent à Asquemponl au milieu de l'assise IV. L'assise III avec ses roches bigarrées, et une inclinaison au N.-E., se continue jusqu'à la ferme de Grand-Houx. On arrive ensuite à l'assise IV, qui se termine au devonien, à pari les roches de l'assise II, intercalées près d'Asquempont. Les roches de celte assise sont des phyllades de diverses cou- leurs, renfermant quelquefois des bancs de (|uartzite feuilleté. Près de Fau- quez, on renconire divers gîtes de fossiles siluriens. On voit aussi diverses roches pluloniennes stratifiées, notamment de l'eurite. L'inclinaison générale est au N.-E. el dans quelques points au S.-O., ce qui indique des plissements. Coupe de Tubize à Hennuyères par le riiissemi de Cœiirq. Assise IL — On rencontre au S. de Tubize, dans le jardin d'une filature, des phyllades gris-verdàtre avec traces d'aimant (inclinaison N.-E.). Assise III. — On exploite à Slihaux, comme dalles, des phyllades bleuâtres et bigarrés de gris et de rougeâlre avec filons quartzeux. Ils contiennent : chlorite, oligisle et malachite, et paraissent incliner au N.-E. de 68°. Ils de- viennent rougeâtres par altération. Assise IV. — On trouve près de Cœurcq du phyllade quarlzifère pail- leté, grossier, bigarré de grisâtre et de bleuàlre, et des phyllades feuilletés. Assise IL — Au S. de Cœurcq, on renconire des fragments de phyllade DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 21 verdàlre aimanlifère, qui sonl la prolongation des roches d'Asqnemponl. Assise IV. — • On reiroiive des phyllades quarlzifères à Waruhais. Près Chenois, on voit du porphyre schisloïde (inclinaison E. 20''N.= 63"). Près du chemin de fer, il existe des phyllades gris-vert jaunâtre altérés inclinant au N. lo'E.de 3o". On y remarque des perforations produites par des mol- lusques lilhophages. A Chenois, sur la rive gauche du ruisseau, on trouve, dans une carrière ahandonnée, du phyllade quarlzifère gris-bleuâtre. Il est pyrilifère et a été exploité autrefois pour dalles. Il présente des enduits noirâtres à la surface. La slraliflcation est peu marquée et rappelle par là Fauquez et Gembloux ; il est souvent tacheté de grisâtre et de bleuâtre. L'inclinaison paraît être au N.-E. de 6S°. Nous y avons rencontré les fossiles suivants : Cali/mene incerfa, Trimideus seticornis, Ze/litis verrucosuf;, grande télé deLiclias, et quelques traces d'autres Trilohites indéterminables. Les espèces nommées caractérisent Fauquez, Grand-Manil, etc. Dans cetle coupe, nous traversons successivement les assises II, III et IV. Da'ns celte dernière assise, on observe, comme dans la coupe précédente, une inlercalation de l'assise II. L'assise IV nous offre également divers porphyres stratifiés et un gîte de fossiles siluriens.L'inclinaison est généralement au N.-E. Coupe de Tubizc à Hornies par la vallée de la Senne (voir pi. \ lil, (ig. 2). Assise IL — On a exploité au N. de Tubize des phyllades simples et quarlzifères verdàlres, gris-verdâlre et gris-bleuâlre, aimanlifères (incli- naison E.= 63"). On trouve à Ripain des phyllades aimanlifères altérés (inclinaison E. à peu près verticale); et dans la tranchée du chemin de fer industriel de Quenast, des phyllades grls-bleuàlre et gris-verdâlre (incli- naison E.2S°N. = 70°). Assise III. — Au moulin de Ripain, on voit des roches bigarrées de rou- geâtre (inclinaison E.35''N.= 66°); en se décomposant, elles donnent une argile rougeâtre K Assise IL — Au [)ont de Ripain, des phyllades gris-verdàtre peu aimanli- ' On les observe également dans la (ranchép du rliemin de fer de Quenast, près Tubize. -22 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN leres avec filons quarizeiix inclinent à TE. 35° N. de 58°. Dans une petite tranchée entre Ripain et Qnenast, un affleurement de phyllades aimantifères paraît incliner au S.-O., mais ce n'est que la tète, et dans un petit bois à TE. de Quenast, ils inclinent au N.-E. Assise IV. — En continuant à suivre la voie ferrée, on trouve successive- ment du phyllade bleuâtre pailleté, incliné au N.-E., du phyllade quartzifère bleuâtre incliné au S.-E., du phyllade noirâtre pailleté luisant, et du phyllade quartzifère bleuâtre et grisâtre (inclinaison E. 20"N. = 50°);puis on arrive au plan incliné. Dans un chemin creux à l'E. de Quenast, on remarque du phyllade quartzifère, grisâtre, pailleté, passant au psammite (inclinaison E. 20° N. = 80"). On voit des phyllades quarizifères grisâtres, pailletés, entre Téglise de Que- nast et la Senne, inclinant à E. 15°N., et entre Quenast et les carrières dans un chemin creux, inclinaison S. = 62°. Ils sont ici manganésifères. En se dirigeant vers Rcbecq, on trouve des phyllades gris-bleuâtre pailletés. Assise II. — A Gobart, vers Rebecq, on retrouve des phyllades aimanti- fères grisâtres et gris-verdàlre (inclinaison N.-E. = 65°). A un kilomètre environ à TO. de Rebecq, on voit des phyllades grisâtres aimantifères (|ui présentent une inclinaison E. 25° N. de 55°. Assise IV. - — A quelques mètres à TE. de ce point, on remarque à une ancienne recherche d'ardoises, à Tendroil dit : Trou à scailles, du phyllade noirâtre luisant, pailleté et pyritifère (inclinaison E.15°N. = 57"). Le passage aux phyllades aimantifères précédents se fait par l'intermédiaire d'un psam- mite grisâtre manganésifère. On rencontre au S. et au S.-O. de Rebecq des gites fossilifères. Nous avons trouvé entre Rebecq et la ferme de Grande-Haye, dans une carrière abandonnée où l'on a exploité autrefois du phyllade grisâtre et gris- verdâtre : TniLOBiTES : Cohjniene incerla, Trinucleus seticornis, Zvthus vernicosiis. Ckpeialopodes : Ortlioceras bvlhitmu. Brachiopodes : Ortliis testudinaria, 0. vespertilio, 0. Aclnniœ, 0. biforata, Strophomena rhoiiihoidalis, Lcptwna sericea. liRYOZOAinES : Plijlodjictin. CïSTiDÉES : Sphœronites steUuUferus. Polypiers : CyathophijUum binum. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 23 Entre Rebecq el Petite-Haye, nous avons constaté dans le prolongement des mêmes couches : Calymene iiicerla , TriiiKcleus seticoinis, Zethus vemicosiis, Ort/iis lespertilio , Stropho- nieiHi rhomboidaiis, Leptœna sericea, Sphœronites slelluliferus et tiges d'Enerines. Nous avons vu quelques exemplaires de Leptœna sericea, dans du phyl- lade quarizifère gris-jaunàlre pailleté, qui se trouve à l'O. du gîte précédent, dans un chemin parallèle à celui de Rebecq à Petite-Haye. Nous avons ramassé dans le chemin de Clabecq à Grande-Haye, dans du phyllade gris-jaunâlre : Leptœna sericea el Sphœronites slelluliferus. Sur la rive droite de la Senne, on trouve sous la ferme de S'^-Catherine, et à partir de vis-à-vis Haute-Clabecq ; Assise H. — • Du phyllade verdatre aimantifère; Assise IV. — Du phyllade satiné noirâtre, pailleté et pyritifère et du phyl- lade quarizifère pailleté et bigarré de grisâtre et de bleuâtre (inclinaison E.3()<'N.= 54"); Assise H. — Du phyllade verdàtrc aimantifère (inclinaison E.40<'N.= 42"); Assise IV. — Du phyllade quarizifère, du quartzite et du phyllade, noi- râtres (inclinaison E.30''N.= 58°). Dumont a décrit * le porphyre schisloïde que Ton observe dans un chemin creux près la ferme de S^'-Catherine, mais ce chemin est actuellement en si mauvais état que Ton n'y peut guère faire d'observations. Ces roches se con- tinuent sur l'autre rive et près du viaduc de Rebecq; elles paraissent incliner au S.-E. de 68°. Dumont - a également signalé du chlorophyre au N. des fermes Grande- Haye et Pelile-Haye et près de la ferme du Croiseau. En continuant la coupe sur la rive gauche, nous rencontrons du phyllade quarizifère grisâtre et gris-bleuâire à la ferme du Trieu (incl.E.10''N. = 29''). Près le pont Tordoir, on trouve du phyllade gris-bleuâtre et gris-jaunâlre ' A. Dumont, Mémoire, etc., pp. 304 , 50;). 2 A. DuMOM, Mémoire cilé, p. ô0.5. Tome XXXVH. 4 2i DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN alléré, quarlzcux (inclinaison E. 50" N. = 60"). On exploite au N.-E. de Sieenkerque des phyllades quarlzeux gris-bleuâire (inclinaison N.-E. =60") '. A TE. de Téglise de Sleenkerc|ue, on observe des phyllades grossiers grisâ- tres, inclinés au N.-E. de 72°. A la ferme Bulliau, le phyllade est gris- blcuàlre, pyrilifère (inclinaison N.-E. = 30°). On découvre ensuite au moulin dTIorruetle le piiyllade bleuâtre, quartzifère et grisâtre pailleté passant au psammite (inclinaison S.30° 0. = 60°). Près la borne kilométrique 23, le phyllade est quarlzeux, grisâtre (inclinaison N.-E. = 6 4°), et plus loin dans la direction de Soignies (S. 30° 0.= 32°). A Beau-Repaire, existe du phyl- lade grossier grisâtre avec bancs plus quarlzeux, incliné à l'E. 15°N. de 20°. A la ('roix de Pierre, on voit du phyllade gris-bleu passant au psammite gris-verdâlre, qui devient quelquefois arkose par son mélange avec des sub- stances feldspalhiques. On trouve sous l'église dHorrues du phyllade gris- bleuâtre et du psammite gris-verdâlre devenant Pun et l'autre gris-jaunâtre par altération. Près du moulin dTIorrues, les phyllades bleuâtres un peu quarlzeux, avec enduits ferrugineux à la surface des feuillets, inclinent au N. -iO°E. de 70°. Sous l'église d'Horrues, ils sont en bancs presque verti- caux, et à 50 mètres environ au S. de ce point, on voil un poudingue à ciment schisteux incliner au S.35°0. de 15°. En ne prenant que l'ensemble de cette coupe, d'une manière générale, elle nous présente des faits concordants avec ceux observés dans les deux coupes précédentes. Il y a succession des assises II, III et IV, intercalation dans celle-ci d'une bande de l'assise II ; de nondireux gîtes de fossiles silu- riens, et des roches pluloniennes stratifiées et autres. Il y a, en outre, une seconde bande de l'assise II entre la III*' et la IV'' assise. Nous voyons donc successivement : tes assises 11, III, II, IV, II, IV; les répétitions des assises II et IV peuvent très-bien s'expliquer par des failles. L'inclinaison varie du N. à l'E. et elle se rapproche fréquemment du N.-E.; dans l'assise IV, quel- ques couches inclinent entre le S. et TO., ce qui indique des plissements. Malheureusement, les nombreuses lacunes (|ui existent entre les diverses couches ne permettant pas de se prononcer avec une quasi-certitude. ' On c'X|iloi(c égiilemciU des phyllades à Petil-Rœulx-lez-Brainc. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 2o Différents points et roches piulonienncs se rattachent au sous-massif do Mai. Nous indiquerons, parmi les roches piuloniennes, les chlorophyres exploités ;i Quenasl et à Lessines et signalés depuis si longtemps par M. d'Omalius (rilalloy à Taltention des savants, et le diorite que Ton trouve entre Lembecq et Tuhize, puis les roches métamorphiques nommées chlorophyre schistoïde, porphyre schistoïde, etc., dont nous avons eu à nous occuper dans nos coupes. Des recherches infructueuses de houille ont été faites à la ferme Bron- chenne, entre Lessines et Ollignies el au S. de la barrière de Ghislenghien ; mais les traces des sondages même ont complètement disparu. Au N. de Marcq près Enghien, dans la vallée de la Marcq, on trouve du phyllade quartzifère gris-bleuàlré pailleté (pii nous paraît appartenir à Tas- sise IV, el du ph\ilade gris-pàle, luisant, d'aspect sléalileux el qui semble se ressentir d'influences mélamorphi(jues. On trouve au S. el au S.-E. de ces roches du porphyre schistoïde. Nous avons remarqué, au N.-O. de Marcq, les filons quartzeux renfer- mant de la chlorite cristallisée analogue à celle de TArdenne. Au N.-O. de Nivelles près la ferme de Bel-Air, nous avons observé, dans des phyllades quartzifères grisâtres, pyritifères, analogues à ceux de Grand- Manil, des traces de fossiles indéterminables. On rencontre également aux environs de Nivelles el de Monstreux Peurite quartzeuse el Talbite phylla- difère indiquées par Dumont. SOUS-MASSIF DE LA DYI.E. Il est développé dans la vallée de la Dyle de Loupoigne à Wavre; dans celle delà Thyl entre Sari-Dames- Avelines, Tilly el Court-S'-Élienne; dans celle de l'Orne et de ses affluents depuis Villeroux, Corlil, Nil-Pierreux, Cor- bais, jusqu'à Courl-S'-Étiennc; el sur (juelques points isolés tels que Grez et Piètrebais qui se rattachenl au même sous-massif. Assise I. — On trouve du quartzite blanchâtre à 10. de Piètrebais lez- Grez, près Chapelle-S'-i.aurent. Au Pierroy à un kilomètre S. de Grez, on a repris les travaux dans une carrière autrefois inondée, dans des quartzites 26 DESCRIPTlOiN DU TERRAI^i SILURIEN verdàires, rougeâlres et blanchàlres par alléralion. Les bancs sont séparés par (les pliyllailes gris-bleiiâlre. On voit près de Wavre une pointe de quarlzile et près de Bierges, une ancienne carrière inondée, ainsi que quelques autres des environs de Wavre (voir la coupe de Wavre à Cocriamont, pi. VJII, fig. 3). Près de BlanmonI, les quariziles offrent un beau développemenl. A la car- rière du Molinia, on trouve des quarizites verdàlres et blanchâtres; vers Corbais et Nil-Pierreux, des quarizites verdàtres. \ Trois-Fonlaines, Tincli- naison O.'i0''N. est de 40". Entre Blannionl et Chastre, on trouve, dans une petite carrière abandonnée, près du chemin de fer, des quarizites ver- dàlres et rougeâlres, et un grès blanchâtre qui provient de leur altération. On voit, au moulin de Godeux|)ont, des quariziles verdàtres avec veine de quartz et chlorite (inclinaison 0. = 67°) Ils sont plus ou moins altérés au N.-O. de Blanmont (inclinaison E. = 67°); plus au N.-O., ils sont grisâtres et gris-verdâtrc et inclinent au N.-E. de 83" et au N. de 55". Les quarizites sont verdàlres et blanchâtres au N. de Blanmont et présentent des lits ph} I- ladeux (inclinaison N. = 4-5°), et plus loin Tinclinaison N. = 70". Au moulin du Val, des cailloux pisaires rendent quelques bancs poudingil'ormes. Au S. d'Hévillers, on trouve des quariziles verdàlres (inclinaison S. = 'iO'>). 11 existe au S. de Chaslre, au Piroy, une ancienne carrière d'où Ton a extrait des quariziles gris-verdâlre, el au N. de Noirmonl, des quariziles verdàlres, dans une carrière sous le limon. Assise IL — On trouve au S. de Limai des quariziles verdàtres, sembla- bles à ceux de ■Malheyde près Lembecq, avec veines de chlorite, cl des grès blanchâtres provenant de l'alléralion de ces roches. A Limclolle, on rencontre des phyllades grisâtres altérés aimanlifères. A la station d'Olligiiies, on voit des phyllades quarlzil'ères verdàtres, des phyllades quartzifères, altérés rou- geâlres et aimanlifères, et des phyllades imprégnés d'eurite. Des phyllades el des quarizites aimanlifères, verdàlres el grisâtres, se retrouvent dans la tran- chée au S. de la gare (inclinaison N. = 70°), et au S. du village d'Olti- gnies. On voit, sous l'église de Mont-S'-Guibert, des phyllades quartzifères, ver- dàtres, pailletés el peu aimanlifères, avec bancs d'arkose presque verticaux DU CEINTRE DE LA BELGIQUE. 27 (inclinaison N.-O.^SS"); les mêmes roches se relrouvenl an S. de l'église d'Hévillers. Enlre Mont-S'-Gniberl el Beaurieux, on observe des phyllades gris-vcrdâlre peu aimanlifères; près Beaurienx, dn phyllade verdàlre très- aimantifère; au N.-E. de Beaurieux, dans un chemin creux, apparaissent des quarlziles el des phyllades aUérés rougeâlres. Assise IIL — Entre 3Iousty cl Franciuenies, on trouve des phyllades noirs pyrilifères, passant à un schiste graphiteux , et par une décomposition plus profonde à une argile; noirâtre exploitée comme matière colorante. Ils renfer- ment des bancs de quartzile noir à surface mamelonnée (inclinaison N.= 79"). Dumonly avait signalé ^ des empreintes végétales; nous n'y avons rencontré, ainsi qu'au S.-O. de Mousty, que des traces en mauvais état que nous ne croyons pouvoir rapporter quh des graptolilhcs. A la tranchée de Courl- S'-Étienne, les phyllades gris-noiràtre, veinés de quartz avec chlorite, incli- nent au N. de 60°. A Suzeril et à Faulx, on revoit les couches noirâtres alté- rées, comme à Mousty; elles ont donné lieu à des recherches infructueuses de combustible. Dans la vallée de la Thyl, ces roches noirâtres passent au gris-noiràtre, deviennent pailletées et se rencontrent jusqu'au N. de Laroche. Dans la vallée de la Dyle, elles deviennent manganésifères vers le S.-O., et grisâtres; à Mériveau, Tinclinaison au N.-E. est de 62" et à Bousval au N-SS^E.; elles se continuent jusque vers le château de Thy avec des inclinaisons va- riables au N.-O. au S.'15''E = 80<', à TO., à rE. = 60'', etc. Assise IV. — On trouve ensuite, enlre le château de Thy el Ways, des phyllades quarlzifères ou quartzophyllades seniblal)les à ceux de Laroche, Irès-pailletés. Assise II. — A TE. de Ways, on retrouve des quarlzites aimantifères ver- dàlres, semblables à ceux de Beaurieux. La série est ici brusquement inter- rompue; nous supposons que c'est par une faille. Ces roches inclinent au S. 20° E. de iO°. Au S. de Ways, dans la tranchée du chemin de fer, on a surtout des phyllades quarlzifères verdâtres inclinant au N. Assise IV. — Dans la vallée de la Thyl, on trouve à Laroche au S. des roches noires, des phyllades quarlzifères ou (juarlzophyllades exploités sur- * A. DuMONT, Mémoire cilé, p. 183. ^2H DESCRIPTION DL TERRAL\ SILURIEN Idiil comme dalles; rinclinaison N. varie de 10" à 20°; ils sont grisâlres , ])leuâli"es el pailletés; un peu plus loin, ils présentent une inclinaison S=- 10° el des plissements. Entre Laroche et Cheveliponl, ils passent à une espèce de l)sammite grisâtre (inclinaison 8 = 30°). Vers Cheveliponl, Tinclinaison est au N.-E. et égale 50°. A Villers, au niveau de Tahbaye, des phyllades (juarl- zilères pailletés (inclinaison S. 20''O.= 33°) passent au psammite entre l'ab- baye et Villers-la-Ville. Dans la tranchée entre Villers elSlrichon, le phyl- lade est grisâtre pailleté, el présente des traces de fucoïde; on y trouve une substance blanchâtre qui pourrait bien être de Teurite. Au S. de Sirichon, le phyllade quarlzifère est blanchâtre, bigarré el présente des traces de fucoïdes, ainsi que Dumontravail indiqué ' (inclinaison N.10°0. = 30"). On trouve près Gentissart (inclinaison 0.= 55°) et entre Genlissarl et Tilly (inclinaison S.), et à la ferme du Châtelet, des phyllades quarlzi- fères grisâtres el gris-verdâlre par altération, semblables à ceux de Grand- IManil; ils renferment quelques bancs de quarlzite gris-bleuâtre. On voit au S.-O. de Cocriamont el au S. de la ferme du Châlelel , des traces du terrain devonien indiqué par Dumonl ". Dans la coupe de Wavre à Cocriamont (voir pi. Vlil , lig. 3), en suivant la vallée de la Dyle jusqu'à Court-S'-Etienne, et celle de la Thyl jusqu'à Cocria- mont, on traverse successivement les diverses .assises depuis l'inférieure 1 jusqu'à la supérieure IV. Les roches de l'assise III sont suilout représentées ici par une espèce d'ampélile. L'inclinaison est généralement au N., et dans l'assise IV on voit également des inclinaisons au S., ce qui indique des plis- sements. Si, à partir de Courl-S'-Élienne, nous continuons la coupe dans la vallée de la Dyie vers Genappe, on trouve l'assise II intercalée dans l'assise IV, comme nous l'avons vu dans le sous-massif de Hal : les roches ont ici des incli- naisons assez variables. SOUS-MASSIF DE GEJIBLOUX. Assise IV. — Il est développé dans le bassin do.rOrneau et sur les bords des affluents de ce ruisseau, entre les moulins de la Scaille (Gembloux) et ' A. Du.MOM, Mémoire cité, p. 284. ■i Ibid., p. 283. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 29 celui trAlvaux (Bossières) ; cl sur les bords de rHarlon, depuis le moulin d'Harlon (Lonzée) jusqu'à son confluent avec TOrneau. Nous avons pris les roches de ce sous-massif comme type d'une de nos assises. La vallée de rOrncau nous fournil une bonne coupe dans celle partie du silurien; la dé- couverte de fossiles siluriens aulhonliques à Grand-3ianil ajoule encore à son importance, vu (|u'clle fournil un horizon géognosli(|ue, un point de repère qui permet d'élablir le synchronisme entre celle formation et les cou- ches analogues des autres pays. Le point le plus septentrional où Ton |)uisse observer les roches de ce massif se trouve au N. de Gembloux au moulin de la Scaille. On y observe une roche à texture schislo-grenue, grisâtre, micacée, gris-jaunàlre par alté- ration , nommée (piarlzophyllade zonaire par DumonI : 1° dans le chemin à l'E. du moulin de la Scaille; 2° au N. de la Scaille dans la tranchée du chemin de fer de Tamines à Landen, entre les bariières oO et 51 ; 3" à TO. du moulin de la Scaille au ponl du chemin de fer sur le ruisseau d'Enée. Ce quarizophyllade présente souvent des alternances de zones grisâtres et jaunâ- tres. Entre le moulin de la Scaille et Tabbaye de Gembloux, on voit des blocs de quartzile noirâtre, nianganésifère et pailleté; et au coin de l'abbaye, des phyllades quartzeux, noirâtres, faiblement pailletés (inclinaison S.4."O. = 50° Dumont) ; il est très-probable que les blocs de quartzile que l'on trouve épars à la surface du sol appartiennent au même niveau. A l'intersection des routes de Namur et de Charleroi, dans le chemin de Gembloux au Coquelet et au raccordement de celui-ci avec la roule de Namur, on trouve des phyllades noirâtres, légèrement pailletés, avec enduits ferrugineux à la surface; ils deviennent grisâtres par altération. Ils inclinent au S. 25° 0. de 80° à 86°; la tête plonge au N.; c'est ce qui a trompé Dumont, qui donne à ces roches une inclinaison N. 24° 0. = 74°. Dans la plupart des phyllades siluriens, la tête ou l'aiïleuremenl, surtout lors(pril est altéré, a une inclinaison diamélralemenl opposée à celle de la roche non modifiée. Entre le pont de l'Orneau cl Gembloux, on trouve successivement sur la rive gauche du ruisseau : du phyllade quartzifère noirâtre, pailleté, pyriti- fère, du phyllade quartzifère, pyrilifère, bigarré de noirâtre et de grisâtre, et du phyllade quartzifère noirâtre, pyrilifère, pailleté. 30 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Tous ces i)hylla(les plongent au S.25"0. de 65° à 85". A la tour Hubin, on voit du pliyllade grisâtre qui présente à la chapelle S'^'-Adèle une incli- naison S. 15"O. = 70°; à la Vode, on trouve du pliyllade compacte bleuâtre, (jui devient schisloïde par altération (inclinaison S. 25"0. = (i6"); au moulin Redeau, le phyllade grossier grisâtre incline au S.30°0. de 74°. A Grand-.^lanil, se trouve le fameux gîte fossilifère. Nous donnerons ci-après des détails relatifs aux discussions auxquelles ce gîle a donné lieu. Les roches fossilifères ont Taspect des diverses variétés que Ton a rencontrées depuis le moulin de la Scaille. Ce sont des phyllades gris-bleuâtre compactes et pyri- lifères, des phyllades quarlzifères grisâtres, jaunâtres el bigarrés, très-rare- nienl calcarifères. Toules ces roches sont colorées ou pleines de limonile pulvérulente qui parait résulter de la décomposition des pyrites; elle remplit généralement les cavités qui se trouvent entre les moules inlërieurs el exté- rieurs des fossiles. Ces derniers se trouvent très-fréquemment placés suivant les joints de stralilication, d'autres fois ils sont disséminés dans la masse. L'inclinaison est au S. S^E. de 76". Les roches fossilifères ont au moins 10 mètres de puissance. Nous y avons rencontré les espèces suivantes : Trilobites : Pliacops, Calymene incerta, Hoiixinolotus Omaliiisii, sp. n.; Lichas laxatiis, Trinudeus sefkornis, Ampyx niidus, Asaphm? (lujposlonie) , Illœnus Bouiiinnni , . Cheînirus, Zellius rernicosus. Céphalopodes : Orlhoceras Belgicmii, s\>. n. et trois autres espèces, Cyrtoceras, Lihdtes cornu-arlelis. Gastéropodes : Des débris en mouvais étal apparleiiant aux geni-es Halopcfi, Rnphi.stoiiia, Pleurotoinarid. Hktéuopodes : lieUcrophon bilohatiis. Ptéropodes : Coniilarin Sowcrhli, Hyolilhes. Brachiopodes : 0/7A/.S ti'slKdinaria, 0. vvspvrlilio, 0. callifjniiinnd, l>. /xinala, O. Actoniiv, O. biforuta , Sirophomena rhomboidalis, Leptœna sericea. Bryozoaires : Rolcpora , Ptylodyvtin. Cystidées : Sphœronik's stclltilifirus. Crinoïdes : Tiges d'Encrines. Polypiers : Palœocyclus, Cyalhopliyllniii binum. On y rencontre également des impressions scalariformes de graplolilhes en Irès-mauvais étal. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 31 Les bancs inférieurs renferment surloul des Orllds et des Orthoceras, et les bancs supérieurs le CaUjmene incerta. Les espèces abondantes sont les suivantes : Cnli/iiiciic incerta, Trinvcleiai seticornis, Zet/nis n'rriicnsus, Ort/iorerns Belfjiaiin, Bel- leroplwii bilubutus , Ortliis tesliidinaria, 0. callifjramina, O. Actoniœ, Lcptœna scricea, CyothophyUum binum, Strophoinena rhomboidalis. Elles sont caractéristiques de la faune seconde. Les roches fossilifères se retrouvent sur la rive droite dans le prolonge- ment des couches. Nous y avons rencontré les espèces suivantes : Calijiiicnc incerta, Liclias laxalits, Tririuclem seticornis, Zethus verracosus, Orthoceras Behjiciirn , Holopea; (oiilcs les espèces de Brachiopodes de la rive gauche; Sphœroniles stelhiliferiis; tiges d'encrines; Palaeocychis ? Ptylodyctia. A 150 mètres à l'E. du gîte de la rive gauche, on a creusé un puits dans un phyllade quarizifére grisâtre, renfermant : Têtes de Caiymene incerta; tètes et pygidiimis àlUœniis Boivtnanni, Zel/ms verrucosus , Hyolilhes, Orthis biforala, Sirophomena rhomboidalis , Palœocydus? Relepora. A 5 à 600 mètres à TE.-N.-E. du gîte fossilifère, nous avons trouvé dans un phyllade quarizeux micacé, de teinte jaunâtre et altéré : empreinte de tète de Caiymene incerta, Leplwna sericea, Orthis, sp. ; traces d'en- crines. Si nous continuons noire coupe sur la rive gauche, nous rencontrons à quelques mètres au S. du gîte fossilifère, une espèce de phyllade quartzeux altéré gris-jaunâtre, celluleux, pélri d'anneaux d'encrines et de débris sup- posés appartenir à des Bryozoaires en très-mauvais étal de conservation; il contient, en outre, des débris de Trilobites appartenant aux genres : lllœnus, Acidaspis, Cheirurus, Zethus, Amphion. On arrive ensuite à des phyllades noir- bleuâtre très -fissiles, dans les- quels nous avons rencontré une seule impression d'un Bryozoaire voisin des Graptolithes. Tome XXXVll. S 52 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN L'eurile quarizeuse el ses contacts ont été très- bien décrils par Dumonl ' et par 31. G. Dewalque -. Nous en donnerons la description en parlant du N., conlraircmenl aux coupes signalées, de façon à continuer notre coupe. On trouve successive- ment : « l" Phyllade modifié, grossièrement schisloïde, d'un aspect calciné, jau- nâtre, grisâtre de diverses nuances, terne, dans lequel il y a de petites cavités qui proviennent probablement de la décomposilion des pyrites^ »; nous y avons rencontré des traces de Graplolilhes. « 2° Un banc de quartzile pyritifère gris -noirâtre, dur, tenace, traversé par des veines d'eurite blanche translucide, et ressemblant parfaitement à certains bancs de quartzile revinien du terrain ardennais ^. » « 3° De Peurite compacte, porphyroïde, bréchiforme ou celluleuse, dure, tenace, à cassure inégale, blanc-jaunâtre ou grisâtre, renfermant des frag- ments de phyllade et quelques grands cristaux de feldspath, presque toujours transformés en kaolin d'un blanc mat ^. » « 4° Roche noirâtre, dure et tenace, quartzile en un seul banc massif en partie visible *. » « 5° Partie recouverte d'éboulis, qui parait être une eurile analogue à 7°^.» « 6" Eurite compacte ou subgrenue, gris-jaunâtre clair ou blanc-jaunâlre, à cassure conchoïde ou écailieuse; en bancs d'épaisseur moyenne, parallèles à la stratification des couches suivantes, quelquefois traversés par des fissures remplies de quarlz fendillé, montrant cà et là des zones plus grises, parallèles aux joints qui séparent les bancs, et des cubes de pyrite ou de limonile épi- gène. Celte roche forme la masse exploitée ^. » « 7° Eurite hétérogène, grisâtre, en bancs irréguliers, marqués de zones minces, plus foncées, obliques, qui semblent la trace d'une fausse stratification ; ' A. Ddmont, Mémoire cité, pp. 312-313. - G. Dewalque, Réunion extraordinaire à Liège, du 30 août au 6 septembre 1863, do la Société géologique de France. Rapport de G. Dewalque, secrétaire, pp. 70-7t. ' A. DuMONT, Mémoire cité, p. 313. * G. Dewalque, Ioc. cit., p. 7f. ■* Ibid., p. 70. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 33 les bancs sonl séparés par (pielipies lils terreux, donl un, friable et blanc, ressemble à du kaolin '. » « 8" Roche mixte, peu accessible \ » « 9" Roche siliceuse noirâtre, dure et tenace, subgrenue, avec quelques points bruns, en bancs minces. C'est un quartzile altéré parallèle aux schistes suivants K » « 10° Roche feuilletée, gris-blanchâtre, grossière, à feuillets plans, renfer- mant des empreintes de Graplolithes; ils deviennent bientôt gris, gris-bleuâtre H l'intérieur, et passent ainsi graduellement, vers le S., à un schiste quart- zeux. C'est évidemment une roche métamorphique. Inclinaison S. = 72° '. » « Ainsi donc, ajoute M. Dewalque ^, cette eurile est en bancs parallèles â la stratification des schistes siluriens où elle est intercalée. Celle disposition est favorable à l'opinion de ceux (pii n'y voient qu'une masse métamorphique. Plusieurs assises ont cerlainemenl cette origine, par exemple les couches extrêmes qui passent aux schistes et les quarizites. La masse exploitée, 6", me parait dans le même cas, à cause de sa disposition en bancs médiocrement épais, dans lesquels les zones plus grises paraissent ne pouvoir guère être attribuées qu'à des parties donl la composition primitive, un peu différente de celle du reste, n'aurait pas subi une altération aussi complète. La pyrite en cubes fournirait peut-être un nouvel argument. L'eurite porphyroïde pourrait avoir été formée autrement, et je serais tenté de la considérer comme pluto- nienne. » Nous nous rallions à cette manière de voir pour les deux variétés d'eurite. Dumonl a signalé des fragments d'eurite à 800 mètres de Grand-Manil, dans le chemin de Corroy-le-Chàteau ^. Nous avons trouvé sur la rive droite un afileuremenl d'eurite quarlzeuse qui esl dans le prolongement de celle de la rive gauche. L'une el l'autre occu- pent la même position par rapport au phyllade fossilifère. Ainsi que nous l'avons dit, l'eurite quarlzeuse, et l'eurite porphyroïde, véri- table porphyre feldspathique, sonl intercalées au N. et au S. entre des phyl- ' G. Dewalque, loc. cit., p. 70. ■^ Ihld., p. 71. '^ Mémoire cité, p. 313. U DESCRIPTIOIN DU TERRAIN SILURIEN lades siluriens altérés, contenant des impressions scalariformesde Graplolithes (]ui appartiennent au CHmacofjraplus scalaris. En continuant vers le S., on arrive à du phyllade gris-bieuàlre nial,très- feuilicté. On prétend que l'on y a autrefois extrait ou fait des recherches d'ardoises, et le trou porte le nom de la Scaillière (rardoisière). A quelques centaines de mètres plus loin, on trouve des phyllades gris-verdàlre et jau- nâtres, quartzeux ; puis dans une petite carrière abandonnée, des phvllades gris-jaunàtre avec bancs de quartzite feuilleté gris-verdâtre; nous y avons rencontré de très-beaux Graploltl/ms priodon (inclinaison S. = 62°). Ces phyllades avec bancs de quartzite se prolongent jusqu'à la poudrière de Cor- roy; on retrouve les quartzites vis-à-vis Pucel; ces roches deviennent de plus en plus feuilletées et passent au quarizophyllade vers la poudrière. A la pou- drière, les phyllades à bancs de cpiartzile sont gris-bleuâtre mat, très -feuil- leté. Près de la grande cheminée, on peut voir que la partie supérieure ou tête des tranches des couches présente une inclinaison en sens inverse de celle qu'elle a réellement à la partie inférieure; c'est ce qui, dans un grand nombre de cas, peut induire facilement en erreur sur le sens réel de l'incli- naison. Ainsi, tandis qu'elles inclinent au S., la partie supérieure plonge vers le N. L'inclinaison S. = 55° et à la partie supérieure l'inclinaison N. =60". Quelques bancs de quartzite altéré sont couverts de grandes paillettes. On a fait, vis-à-vis la ferme de Chéneumont, des recherches d'ardoises dans un phyllade gris-bleuàtre (inclinaison S. 7° E=60", Dumont). On trouve, au confluent de la Lonzée et de l'Orneau, du phyllade gris-ver- dâtre. Au confluent de l'Orneau et du ruisseau de Ferooz, on a ouvert une carrière sur la rive droite de ce ruisseau dans le même pinllade; il renferme des bancs gris-bleuâtre, avec traces de calcaire dont la teinte rappelle celle des calcaires anthraxifères. Dans le chemin de Vichenetà Ferooz, on retrouve des phyllades altérés qui rappellent ceux du confluent de l'Orneau et de la Lonzée. Un phyllade gris-verdâtre et gris-jaunâtre s'observe dans le chemin qui descend des Mautiennes; on trouve ensuite du phyllade quartzeux gris- bleuâtrc(incl.S.45°0 = 65°),puis on arrive au poudingue de l'étage de Burnol. Aux Mauliennes, au point d'intersection des chemins de Bossières et de Gol- zinne, on trouve quelques bancs de poudingue (direction 0. 10° N. à E. 10» S). DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 55 Près la scierie d'Âlvaux, sur la rive droile, on trouve des phyllades quarl- zeux, peu feuilletés, gris-verdâlre (inclinaison S. 23° 0 = 66»). Plus loin sur la même rive, en se dirigeant vers IMazy , on rencontre dans le chemin quel- ques bancs de poudingue et de psammile. Dans cette coupe, nous traversons les roches de l'assise IV. Nous voyons à Grand-Manil le gîte fossilifère, dans lequel on a trouvé les premiers fossiles reconnus pour siluriens en Belgique et, en outre, de Teurile porpliyroïde et de Teurite quartzeuse. L'inclinaison générale est au S. Sur la rive gauche, dans une carrière ouverte dans le calcaire à Slringoce- phales, les couches inclinent au S de 12°. Ce qui fait supposer, quoiqu'on n'observe pas le contact immédiat, qu'il y a discordance de stratification. On trouve à Elvaux, près Sombreffe, du phyllade altéré gris-verdâlre et du quarlzile gris-bleuâtre qui se rattache au massif qui nous occupe. Dumont a signalé ' de l'eurite quartzeuse entre Vieille-Maison et la ferme de TEn- combrie, et à PO. d'Ottiamont dans le chemin du Sart-iMolé à Bruyère. Le prolongement de la ligne qui joint ces deux points passe par Grand-iManil. On observe, entre les fermes de Seumoy et de Ilazoir (Émines), dans la vallée du Houyoux du phyllade gris-jaunâlre pointillé de brunâtre et du phyllade quartzifère gris-bleuàtre mat (inclinaison S. 23° 0.= 83», presque verticale); dans le chemin du Hazoir à Émines l'inclinaison S. = 72°. SOUS-MASSIF DE JODOIGNE. Il est développé dans le bassin de la Geete entre Opprebais et Jodoigne- Souveraine et entre la Bamée-lez-Jauchelette et S'^-Marie-Geesl. On trouve encore des roches qui se rattachent à ce massif à Jauchelette-lez-Perwez, à Thorembais-S*-Trond et à Offus. Assise I. — On a ouvert une carrière dans un quarzile bleu-verdâtre, recouvert d'un mètre de limon à l'E. d'Offus (inclinaison N.-E. = 40°). C'est le point le plus oriental où on l'ait observe. On retrouve du quarlzite verdàlre à Jauchelette-lez-Perwez. Non loin de ' Mémoire cilé, p. 286. 3G dp:scription du terrain silurien Thorembais-S'-Trond, on voit près d'une carrière actuellement transformée en étang, des fragments de quarlzile poudingiforme à gros grains. Celui c|ue l'on trouve aux environs d'Opprebais et de Dongelberg, où l'on a ouvert plusieurs carrières, est verdâlre el rappelle entièrement celui de Blanmont; il incline à TE. On voit, au S.-O. de la Ramée, des quartzites verdâtrcs en blocs et en couches sans stratification apparente. Ils sont polis à la surface et quelques blocs présentent des cannelures. En descendant la Geelo, on trouve des quart- zites rougeàlres et grisâtres altérés; puis du quarizitc verdâlre, passant au grès en s'allérant; il contient de la limonilc. Près Tusine de .lauchelette, on observe de magnifiques blocs de quarizile vei'dâtre très-remarquable. Dans le chemin creux de l'usine à Jaucheietle, on trouve du phyllade graphiteux noirâtre intercalé dans du quarlzite veiné. Sous l'église de Jauchelette, on voit du phyllade noirâtre pailleté, el bigarré de rouge, avec veines d'oligisle (inclinaison N. 10»E. = 80"). Au N. de Jauchelette, au point où la Goete traverse la chaussée de Jodoigne à S'-Michel, on remarque des quartzites gris-bleuâtre, devenant blanchâtres. Quel(|ues bancs à gros grains ressemblent à du poudingue pisaire (inclinaison N. 15" 0 = 60"). La direction y est donnée par une couche graphiteuse, tendre, terreuse, tachant les doigts; elle provient de la décomposition de phyllade noirâtre, que l'on pourrait peut-être employer pour noircir les poêles. A la carrière de Jodoigne-Souveraine, sur la Geele, on voit du quarlzite verdâlre, rougeâlre et blanchâtre à gros grains; il renferme des filons quart- zeux avec chlorite (inclinaison E. = 23"). Dans le parc de Jodoigne- Sou- veraine, on remarque du quarlzite noirâtre, subrésineux, veiné de quarzite blanc et rappelant les quartzites reviniens de l'Ardenne. Entre le parc el l'église, on retrouve des quartzites verdâtres subpisaires. Assise IIL — Près de Jodoigne et entre Jodoigne el S'^'-Marie-Geest, on trouve des phyllades noirâtres mats, alternant avec des quartzites siraloïdes noir-bleuâtre, veinés de quartz et quelquefois pailletés et pyritifères. Ils inclinent au N.-E. = 60", près du château et vis-à-vis du moulin de Jodoigne. Entre Jodoigne et S'-Jean-Geest, l'inclinaison au N.-E. varie de 55" à 65", DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 57 et des quarlzites et phyllades noirâtres plus ou moins pailletés constituent le point le plus septentrional des terrains primaires du Brabant. Nous considé- rons ces roches noirâtres graphiteuses désagrégeables comme les analogues de celles de Franquenies, près 3Iousty, de l'assise d'Oisquercq. Dans la coupe de la vallée de la Geele, depuis la Ramée jusque près de S*-Jean-Geest, nous voyons l'assise I et des roches que nous rapportons à l'assise III. Les roches (|ui se trouvent à la partie supérieure de l'assise I présentent ici un aspect particulier. L'inclinaison est généralement au N. et au N.-E. SOUS-MASSIF d'hAMBRAINE. Il est développé entre Hambraine, Cortil-Wodon et Tillier dans la vallée de Tillier, et entre Hambraine et Noville-les-Bois dans la vallée de la Mothe. Il ne renferme ni fossiles, ni roches plutoniennes. Assise IV. — Les roches qu'on y rencontre sont des phyllades grossiers ou plus ou moins feuilletés, gris-bleuâtre mat, pyrilifères, ou bigarrés de grisâtre, quelquefois pailletés; grisâtres et jaunâtres par altération avec cavités cubiques, provenant de pyrite décomposée; ils renferment également des bancs de quartzite noirâtre pyritifère. Au S. d'Hambraine, on trouve des phyllades grisâtres et jaunâtres altérés, feuilletés, avec traces de pyrites altérées; ils paraissent incliner au S. On ren- contre des bancs plus cohérents en remontant le ruisseau (incl.S.30''0== 65"). Près du moulin, dans une petite carrière (voir pi. IX, fig. 1), ils présen- tent une inclinaison N presque verticale; on y observe une petite voûte, puis ils plongent au S. Les phyllades s'observent sur la rive droite de la Mothe jusqu'au delà de Noville-Ies-Bois, près de la ferme de Dampire. Près de la ferme Harzée, ils sont gris-bleuâtre avec bancs de quartzite de même teinte; ils ont donné lieu à des recherches infructueuses d'ardoises (incli- naison au N. 10''E= 70"). Un peu plus loin, l'inclinaison S. 10° E = 78''. Entre la ferme Ilarzée et Noville-les-Bois, l'inclinaison S. 10° 0 = 90". A l'E. de la ferme de Dampire, on retrouve des phyllades jaunâtres, pyrilifères, pailletés, mais moins feuilletés que ceux d'Hambraine. Près de Corlil-Wodon, les phyllades grossiers jaunâtres inclinent au 58 DESCRIPTION^ DU TERRAIN SILURIEN N. IS'' E. de 73"; ils renfermenl des crislaiix ailérés de pyrite. A TE. de l'église dans un chemin creux, ils |)loi)genl au S. 15" 0. de 76", On renconire les mêmes phyllades avec bancs de qiiailzile siraloïde pyrilifère entre Tillier et Sarl-d'Avril. Au S. de Tillier, le phylladc incline au N. 25° E. de 78°. SOUS-MASSIF DE LANDENNE. Il est situé près de Landenne et présente ses afflein-ements dans les vallées de la Gernine et du ruisseau de Velaine. Assise IV. — Il est composé de phyllades feuilletés ou quarizeux, gris- bleuâtre mal, grisâtres ou jaunâtres, et jaune-verdâlre par altération, quel- quefois pailletés. Différentes petites carrières y sont ouvertes, et servent à la réparation des routes et aux constructions rurales grossières. On n'y trouve ni roches plu- toniennes, ni fossiles. Il a été très-bien limité et décrit par Dumont et nous allons le compléter par la description qu'en a donnée notre illustre maître K « Le terrain anthraxilere (devonien et carbonifère) présente, entre Forseille, Troka, la ferme de Sclermont et Sur-le-31ez, une échancrure trapé- zoïdale, dans laquelle vient s'intercaler un massif silurien de même forme (|ui se rattache à celui du Brabant, vers le N.-O., entre Forseille et Troka, sur une longueur de 4, 400 mètres, et (pii a pour limite occidentale une ligne d'environ 4,000 mètres, menée de Troka vers Sclermont, dont la direction du N. au S. est à peu près perpendiculaire à celle des systèmes anlhraxifères inférieurs (devonien); pour limite méridionale une ligne d'en- viron une lieue (5,400 mètres), menée de la ferme de Sclermont vers le hameau de Sur-le-Mez, dirigée de l'O.-S.-O. à l'E.-N.-E., et coupant suc- cessivement en biseau très-aigu la dolomie condrusienne, le calcaire con- drusien, et le système houiller; enfin, pour limite orientale, une longueur de 2,200 mètres et coupant à pou près à angle droit le système houiller de Sur-le-Mez, le calcaire et la dolomie de Marsinne, etc. » ' A. DiiMO>T, Mémoire cilc, pp. 292, 295. Nous siilistitiions : silurien iui mot rliénaii. DU CENTRE DE LA BELGIQUE 39 « Le phyllade qui compose ce massif remarquable se divise en grands feuillets, dont la texture transversale se rapproche quelquefois de celle du schiste. On l'observe principalement dans la vallée de la fontaine Gernine, dans celle du ruisseau de Velaine et jusque vers la surface des plateaux, entre Velaine et Sur-le-Mez, à Forseille, etc. J^a direction générale est de rO.à PE. el son inclinaison au N. d'environ -i5° » Des phyllades grisâtres el gris-jaunâtre plus ou moins altérés s'observent à l'intersection des ruisseaux de Gernine et de la ferme de Loys. En remon- tant sur la rive droite du ruisseau de Gernine, on observe des phyllades gris- bleuâtre feuilletés, puis des phyllades gris-jaunâtre très-feuilletés qui parais- sent incliner au N. ^O^E-de 78°. Plus loin, à l'intersection d'un petit ruisseau, ils contiennent de la pyrite altérée et plongent à peu près verticalement au N. 30" E. Vers Troka , on observe le terrain devonien de Troka, où une discordance a été signalée par Dumont : nous en traitons ailleurs. Près la ferme de Loys, les phyllades plongent au N.-E. SOrS-MASSIF DE LA MÉHAIGNE. Il est développé sur les bords de la Méhaigne, entre Braive el Hucorgno, et sur les bords du Burdinal entre Hucorgne et Burdinne. Assise IV. — Il est constitué par des phyllades plus ou moins feuilletés, par des phyllades (piartzeux pyritiféres, de même teinte, quelquefois bigar- rés de grisâtre, devenant l'un el l'autre grisâtres el jaunâtres par altération. On a ouvert au S. de Braive, prés la ferme de Brivioulle, à l'endroit dit les Tombeux, une petite carrière, d'où l'on extrait un phyllade grossier, d'un gris-bleuâtre, d'un aspect mal, facilement désagrégeable, qui passe au grisâtre et au jaunâtre par altération (inclinaison N. 10° 0. = 58"). Ces phyllades se continuent jusqu'à Fallais avec les mêmes caractères. A Hosden, rive gauche, l'inclinaison est au nord dans l'affleurement situé près du moulin; sur la rive droite, entre Hosden el le château de Fallais, l'inclinaison N. 10°O. = 33°. Ils sont parfois pyritiféres et à cavités cubiques; près le château de Fallais, ils sont pailletés et d'aspect sléatileux (incli- naison S. 10" 0. = 50"); Dumont a pris ces paillettes pour de rollrélite. Tome XXXVII. 6 40 DESCRlPÏIOi>i UU TEKUAIN SILURIEN Ces roches sont profondénienl altérées à la surface, el dans les tranchées que l'on a commencées pour la construction du chemin de ter, Paltération pénètre quelquefois à plus de (|uatre mètres. Nous avons ohservé à Hosden , rive gauche, des perforations de mollusques lilhophages, dans les phyllades altérés recouverts par le terrain crétacé. Lorsqu'on fera le chemin de fer Heshaye-Condroz, il est à es|)érer {|ue l'on pourra dresser la coupe du massif qui nous occupe; les roches ne peu- vent acluellemenl s'ohserver que dans quehpies points qu'on ne peut guère raccorder entre eux. On voit, dans les tranchées de la route de Huy à Ilaimut, près de DrcNC, des phyllades gris-hleuâlrc plus ou moins altérés. On observe, sur la rive gauche de la Méhaigne, entre Fallais et Fumai, sous la chapelle de S'-Sauveur, un typhon , formé d'albile phylladifère à grands cristaux, passant à une eurile compacte grisâtre '. On rencontre le prolongement de ce typhon sur la rive droite de la Méhaigne. Dumonl a signalé en outre - : « Un second typhon très-remarquable par sa texture et par les modifications qu'il a produites dans le phyllade, sur la rive gauche de la Méhaigne, près de Pilet. Ce typhon a environ 25 mètres de base sur 30 mètres de hauteur. Les parties septentrionale el moyenne consistant en cristaux d'albile de 1 à 2 millimètres de longueur, entremêlés de phyllade gris-bleu subluisanl, ofTrent une texture schisto-lamellaire, une couleur d'un gris mêlé, el renferment des fragments de phyllade modifiés par la chaleur; vers la partie méridionnale du typhon, l'albite passe à l'eurile compacte gris-bleuâtre el présente, à 2™,80 dosa limite extrême, une longue fissure parallèle au joint d'injection. Le phyllade, qui est en contact avec Teurite, est, sur une épaisseur d'en- viron l'",20, compacte, à cassure écailleuse, translucide vers les bords des fragments, d'un gris clair et incliné au S. L'aspect du phyllade qui est en contact avec l'eurite rappelle assez celui des roches qui ont subi l'action de la chaleur. >) On trouve dans le prolongement de ce typhon des traces d'albile phyl- ' A. DuMONT, Mémoire cité, ]>. 310. 'J Ihid., p. ôiO. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 41 ladifèie, au S. et près du hameau de Pilet, dans le chemin ([ui conduii à Fumai. » Le typhon a une direction E.-O.; les roches plongent d'un côlé au S. et de Faulre au N., ce qui indique qu'il leur est postérieur, et les a redressées, en même temps qu'il leur faisait subir certaines altérations (inclinaison S. =64"). Au i\.de Fumai, les feuillets inclinent au i\.15"E. de 7o", et les couches au S. IS^E. de 11° et plus loin Tinclinaison est au S. 10°0. de 70°. Au S.-E. de Fumai, la route de Vinalmonl passe par une profonde tran- chée, creusée dans des j)hylhides gris-bleuâire celluleuv, renfermant des cavités cubiques de pyrite décomposée; ils deviennent grisâtres et jaunâtres par altération et rappellent alors les phyllades à Graptolilhes de Grand-xManil. L'inclinaison des feuillets au N. 15° E. est de 82" et linclinaison des cou- ches au N.-O. est de 22° vers le bas du chemin; plus haut, les couches inclinent au S. 13" 0. et les feuillets, au N. lo° E.^li". Tout en haut du chemin, l'inclinaison S. 15°0. est de 30°. Au S. de Fumai, les phyllades sont quarlzeux et pyrilifères, avec cristaux cubiques, cubo-octaédri(|ues, on pentagon-dodécaédriques de pyrite. Les phyllades, en se décomposant, se transforment en argile et alors la pyrite s'en sépare. Sur la rive droite de la Méhaigne, le phyllade de la tranchée de Fumai contient des filons quartzeux (inclinaison S. 15°O. = 4'0°). Vis-à-vis de ce point, sur la rive gauche, l'inclinaison des feuillets est au N. 15° E. et les cou- ches plongent au S.-O. d'environ 8". A Hucorgne, les phyllades sont gris-bleuàtre, grisâtres et bigarrés. Sur la rive gauche, vis-à-vis du moulin, l'inclinaison S. 13° 0. = 65° et plus loin, N. 15" E. = 70° et 72°. Les roches devoniennes du voisinage inclinent au S. 15" 0=20°, mais on ne peut observer le contact et s'assurer de la discor- dance de stratification; on rencontre, à la surface du sol, des fragments de poudingue à pâte schisteuse. On observe sur la rive droite les mêmes phyllades et une discordance de stratification dont nous parlerons ailleurs. Les phyllades s'observent encore sur les bords du Burdiiial entre Hu- corgne et Burdiime. Sur la rive droite, l'inclinaison S.15°0. est de 20" près Hucorgne. m DESCRIPTIOiN DL TERRAIN SILURIEN On Irouve entre le Sarl-Marneffe el Manieffe et entre MarnefTe et Oteppe dos pliyllades gris-l)leiiàlre, rappelant par leur teinte celle des calcaires an- lliraxilères; ils passent au grisâtre et au jaunâtre par altération. On va ouvert quelques petites carrières, où ils rappellent ceux de (Mienois près Ilennuyères, de Fauquez et de Vichenet près Gembloux. Entre le Sart et Marneffe, les feuil- lets inclinent au N. IS^E. el les couches à PO. IS^N. de 11". Entre Marneffe et Oteppe, Tinclinaison des couches à PO. 15°N.esl de 20° et celle des feuillets au N. SO^O. Près l'église d'Oleppe, les phylhules sont jaunâtres, très-ferrugi- neux, calcarifères, et contiennent de Tarragonite; nous y avons trouvé des traces en très-mauvais élal probablement d'origine organicpie. Les couches inclinent au S. 15"0. de 28° el les feuillets au N. 15° E. de 70°. Sur la rive dioitc du Burdinal, plus haut qu'Oleppe, Tinclinaison à PO. 15° 1\. est de 20°. On retrouve les pliyllades plus ou moins altérés vers Lamontzée (inclinai- son N. 15° E.). Au moulin de Lamontzée, on voit des pliyllades grisâtres pyritifères (inclinaison S. 15° 0. = 82°). Dans ce sous-massif, les diverses roches de l'assise iV inclinent générale- ment au N.15°E. et au S. 15°0., ce qui indi(|ue des plissements. On y voit aussi des roches plulom"ennes. SOUS-MASSIF DE HOZÉMONT. On l'observe entre Horion et Dommartin. Assise IV. — Il appartient à l'assise de Gembloux. Les roches qui le composent sont des pliyllades feuilletés gris-bleuâtre, pyritifères, mats ou subluisants, (|uel(|uefois pailletés, alternant avec des bancs de quarlzites stratoïdes de même teinte. Ces roches sont quelquefois bigarrées de grisâtre. Elles inclinent au I\.10°0. de 54°. A ce sous-massif, se rattache l'hyperslhénite (|ui a été exploitée en deux endroits, entre le château de Lexhy et Hozémont. Nous y avons retrouvé, dans une carrière actuellement abandonnée, les espèces minérales indicpiées par Dumonl. Une très-belle hyperslliénite porphyroïde a été exploitée dans une carrière remblayée depuis, près du château de Lexhy. Jusqu'à présent, aucun fossile n'a été rencontré dans ce sous-massif. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. Tableau indiquant la répartition des assises dons les différents soits-niassifs. Assise IV. - Assise de Gembloux ou des phyllades quart- SOUS-MASSIF ce ■a -a 1 S i 1 e 1 c o s c i: * * * * + * * + * * * * * * AssisE III. — Assise d'Oisquercq ou des phyllades bigarrés Assise 11. — Assise de Tubize ou des quarlzites et phyl- AssiSE 1. — Assise de Blanmont ou des quartzites inférieurs. Roches plutoniennes ou métanioridiiques Fossiles CONCLUSIONS. Nous n'avons, jusqu'à présent, qu'un seul niveau fossilifère, renfermant les espèces caractéristiques de la faune seconde silurienne; il se trouve à la partie supérieure de notre terrain silurien. D'après ce qui est généralement admis, nous pouvous prendre comme partie supérieure du silurien celle qui est en contact avec le terrain devouien. Si, parlant de ce terrain, nous tra- versons les couches siluriennes perpendiculairement à leur direction, nous arrivons à des parties de plus en plus anciennes; c'est ce que démoutrent les différentes coupes que nous avons décrites ou figurées. Si des couches devoniennes de la ferme Hongrée, de Horrues ou de Braiuc- le-Comte par Hennuyères, nous nous dirigeons vers Buysiiighen, nous tra- versons successivement les assises IV, III , II et nous arrivous à l'assise l à Buysinghen. Dans les coupes de la ferme Hongrée à Buysingheu et de lieu- ii DESCRIPTION Di; TERRAIN SILURIEN riiiyèresà Tiiljize, l'assise 11 esl venue, prohablenienl par suite d'une faille, s'inlerposer, diviser en deux l'assise IV. Dans la coupe d'IIorrues, dans l'espace (jui sépare les assises IV el III, les assises II et IV reparaissent à différentes reprises, et il esl très-probable que le typbon de cblorophyre de Quenasl n'est pas étranger à ce fait. Dans le sous-niassif de la Dyle, si l'on se dirige du poudingue devonien de Cocriamonl en suivant la Thyl el la Dyle vers Wavre, on traverse suc- cessivement les assises IV, III, II el I. Les sous-massifs de Gembloux, d'llaml)raine, de Landenne, de la iMéliaigne et de Hozémont sont entièrement formés de roches de l'assise IV et se trouvent au voisinage du terrain devonien. Les parties les plus anciennes sont situées au N. du massif et les plus récentes au S., au contact du devonien. Si nous parlons du terrain devonien, nous arrivons à des couches de plus en plus anciennes jusqu'aux quartziles de l'assise I, qui en constituent la base connue. Nous n'avons, jusqu'à présent, rencontré de fossiles que dans l'assise IV, el si stratigraphi(|uement nous pouvons démontrer que l'ordre des autres assises esl celui que nous avons établi, nous ne pouvons pas con- clure, faute de documents paléonlologiques, quelle esl la place qu'elles occu- pent dans la série des terrains. Appartiennent-elles à la faune seconde silu- rienne, à la faune primordiale, ou au cambrien? DU CEiVTRE DE LA BELGIQUE. 4o EXAMEN DES CAS UE DISCORDANCE DE STRATIFICATION. Il est intéressant de connaître de quelle façon il y a contact entre le silu- rien et les terrains primaires qui lui succèdent dans la série. Dumont avait annoncé qu'il y a, dans le Brabanl, PEntre-Sambre-et-iMeuse et leHainaut, discordance entre ranlhraxifère et les lorrains que nous consi- dérons aciuellement comme siluriens. DumoMi avail admis que le lorrain rhénan du Brahanl (silurien) avait été plissé et redressé avant le dépôt du poudingue de Burnol; il cilail à Tappui de cette opinion des cas de discordance (pie nous allons examiner. « En effet, dit M. Gosselet ', à Horrues, à Alvaux, aux Écaussinnes, à Feluy, on trouve un poudingue rouge, reposant en couches horizontales sur descoiiches que Dumont rapportait au terrain rhénan. » — «Je n'ai pu voir la superposi- tion du devonien sur le silurien; cependani un tel document eût été précieux, quand on sait que, dans l'Ardenne, la slralificalion est discordante, et que d'ailleurs le silurien supérieur manque dans le Brabant comme dans ce der- nier pays 2. » M. le professeur Dewalque ^ « regarde (oui le conlacl entre l'ancien ter- rain ardoisiei' du Brabant et le terrain antliraxifère, comme une grande ligne de faille, sur la plus grande parlie de la(|uelle le poudingue de Burnol est, non-seulement très-réduit, mais même le plus souvent supprimé, ainsi (ju'une parlie des assises (|ui l'ont suivi.... Il ne peut admettre, avec DumonI, une discordance entre le rhénan et l'anlhraxifére. » ' J. GossEi.ET, Observations sur les (tislocalioiis briisfiues ('prouvées par les terrains pri- maires (le Belgique. (Bill, de la Soc. géol. de Fiiance, 2" sér., I. XX, p. 775.) 2 J. Gosselet, Mémoire sur les terrains primaires de la Belijiqiie , etc., p. 53. 5 G. Dewalque, Réunion cxtraonliniiire à Liège de hi Société géologique de France, en 186ô, tiré à part, p. 73. (Bull, de la Soc. «éol. de France, t. XX, 2' sér.) 46 DESCRIPTIO?^ DL TERRAIN SI IJ: RIEN La bande moyenne du poudingue de Burnot s'appuie en slralificalion dis- conlanle sur le terrain silurien de Sambre-et-Meuse, et il en est de même pour la bande septentrionale par rapport au silurien du Brabanl. Aujourd'hui cette discordance a perdu un peu de son importance, puisqu'elle a pu s'opérer pendant toute la période qui sépare la faune seconde de celle du poudingue de Burnot. 31. Gosselel a démontré et M.Dewalque admet que ces contacts anormaux sont produits par une grande faille s'étendant de Liège au delà de Mons, et formant, sur une partie de son parcours, la limite septentrionale du massif silurien de Saml)re-et-Meuse '. Quant à nous, nous admettons qu'il y a faille pour les contacts anormaux . et contact avec discordance pour les contacts normaux. Analysons maintenant les discordances signalées par Dumont dans ses coupes du Brabanl. Coupe de Tttbizv à Uomtes (pi. L\, fig. 4-). « L'église d'Horrues est sur le phyllade gris-bleu, subcompacte ou ter- reux, passant au schiste et au psammile gris-verdâtre, légèrement pailleté, vertical ou fortement incliné : direction 77", inclinaison S. 13''0.=85° el inclinaison N.13° E.= 85°. A une centaine de mètres au S. de ce point, on voit le poudingue el le schiste rouge du terrain anthraxifère d'Horrues s'élendre en couches peu inclinées vers le S., sur les tranches du terrain rhénan '-. » M. Gosselel dit ^ : « Près de l'église d'Horrues, on voit le terrain devonien supérieur reposer en couches horizontales sur les tranches de schistes silu- riens dont l'inclinaison est prescpie verticale. » C'est ce qu'il représente dans ses coupes figure 8 el figure 29. Devonien supérieur, inclinaison S. 10° E.= 23°. (iM. Gosselet). Cependant, conmie il a dit ^, ainsi que pour les autres coupes : « .le n'ai pu voir la superposition immédiate du devonien sur le silurien, b il y a observé ' G. UtwALQii;, l'ioilroine cité, p. 'JG. - A. DuiioNT, Mémoire cité, p. 278. ' J. Gosselet, Mémoire cité. p. 31. '* IbiiL, p. 53. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 47 ce que Dumont y avait iiulitjiié. Il en est de même pour nous, et nous ne pouvons que renvoyer à la coupe que nous en donnons. Donc il y a accord complet entre Dumont, M. Gosselet et nous. Coupe de liai à Ronquières. « Les phyllades de Ronquières se prolongent vers la ferme Ilongrée , à VO. et près de laquelle on a lente d'ouvrir une ardoisière (direction des strates =60", inclinaison S. 30''O.= 6i'', inclinaison des feuillets =62" à l'E.). Au S.-O. de Ron(|uières^ les phyllades passent au schiste gris-bleu frag- mentaire et alternent avec du psammite schistoïde (direction =72°, incli- naison N. 18° E. = 66°). Entre Ronciuières et Maurage, ils ressemblent à ceux de Ronquières (direction = 77% inclinaison N. 13°E. =57°). Entre ce point et le terrain anihraxifère, ils renferment des bancs de psammite. Le poudingue et le schiste rouge anihraxifère se montrent près de la Senne, vers une papeterie, et le long du canal de Charleroi, près de la ferme Hongrée,oùilssont en bancs inclinés vers le S.-O. de 10° à 15°, et dont la stra- tification offre la discordance la plus évidente avec celle du terrain rhénan '.» Il s'agit ici de discordance en deux points différents : 1° celle de la ferme Hongrée et 2° celle du moulin d'IIenripont entre Ronquières et les Écaus- sinnes. M. Gosselet - a observé la seconde : « Le quartzophyllade de Ronquières se prolonge jusqu'au moulin d'IIenripont sur la Senne, où il disparait sous le terrain devonien supérieur. » \" A l'ardoisière de la ferme Hongrée, les phyllades inclinent au S. 30° 0. = 64. Entre la 38'' et la 39'' écluse, à environ 300 mètres du silurien, on observe des roches rougeàlres, psammite schistoïde altéré, qui inclinent au N.-E. de 45° (voir pi. IX, fig. 7). 2° Entre Ronquières et le moulin d'Henripont, on voit des phyllades incli- nés au N.-E. de 65° à 72°. Près du moulin, on observe le poudingue indiqué par Dumont, mais non figuré sur sa carte, en couches peu inclinées (voir pi. IX, fig. 6). ' A. Dumont, .Mémoire cité, pp. 282, 283. "^ J. Gosselet, Mémoire cité, p. 32. Tome XXXMI. 7 48 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Dans ces deux cas, il parait y avoir discordance, mais on ne peul pas observer la superposition directe. Coupe (le Geiiibloux à Mazij (voii' |il. 1\, lij^. .')}. « Aux Manlicnnes et près du moulin d'AIvaux, le phyliade est grossière- ment feuilleté, schislo-compacle ou schislo-leireux, d'un gris-verdâlre sale ou gris-jaunàlrc sale par alléralion et ne renferme pas de grès. Aux jMâu- licnnes, la direction desslrates=107''eirinclinaison, S. 17'E.= 8S". Près du moulin d'AIvaux, la direction des strales=102'' el rinclinaison, N. 1 2°O.=60". On voit, au S. des ."^lautiennes, le grès verdàtre et le poudingue du terrain antliraxifère infériein- en couches peu inclinées sur les tranches des couches du terrain rhénan '. » !\I. Gosselet - figure également une discordance de stratification en ce point. M. le professeur Dewalque rend compte de cette discordance de la façon suivante : « Les schistes siluriens se voient après les premières mai- sons des iMautiennes, mais trop altérés pour que leur allure puisse être déter- minée sûrement : néanmoins on ne peut douter (|ue l'inclinaison ne soit fort considérable; on a cru trouver une empreinte de Lepto'im dans un des der- niers bancs, mais Féchantillon est tombé en débris. Après (pielques pas dans le chemin de Bossières, on voit paraître des bancs résistants de grès de couleur sombre, brun-verdàtre ou brun-rougeàtre, renfermant de gros grains de quartz blanc, qui les font passer au poudingue pisaire. Ils semblent légère- ment inclinés vers le S.-E.; ils sont donc nettement en discordance par rap- port aux schistes précédents •'. » Malgré toutes nos recherches, nous n'avons pu découvrir de traces de fos- siles à l'endroit qui vient d'être indiqué. On voit, à l'entrée du bois d'AIvaux, rive gauche, du phyliade quartzeux gris-bleuâire (inclinaison S. 4-5° 0= 65"). A environ SO mètres au S., se ' A. DuMONT, !M('ini)irc (iic, p. t>'.)l . ^ J. Gosselet, Mémoire cité, fig. tO. ' Ij.^i.wai,qi)e, I^éunion extraordinaire à Liège, en 1863. (Extrait du Ih'M. de i.a Soc. c.Éni. DE FiiANCE, pp. 72-73. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 49 Irouve une petite fontaine où l'on observe des psammites grisâtres avec traces de fucoïdes; avant ce point, on trouve des fragments quarlzeux. En continuant vers le Mazy, on arrive à une carrière de calcaire à Slringocé- pfiates (inclinaison S.=12''). De tout ce qui a été dit précédemment, on peut conclure à une discor- dance de stratification, mais on ne peut observer le contact direct. Coupe du suiis-massif de Jjindvn. « La direction générale du phyllade est de l'O. ;t l'E. et son inclinaison au N., d'environ 45". Il est recouvert, à Troka, par des couches de psammite rouge, etc., du terrain anthraxifère, dont la direction = 87" et Tinclinaison , N. 3''E. = H°. La stratification de ce dernier terrain est, par conséquent, en discor- dance avec celle du terrain rhénan '. » Au S. de la fontaine de Gerninc, on observe des phyllades siluriens (inclinai- son au N.-E. de 65°) ; à 50 mètres au N. de ce point, on voit des psammites rou- geàtres (inclinaison N. SO^E-^l^"). Ici donc, il paraît y avoir discordance de stratification, mais on ne voit pas de contact immédiat (voir pi. IX, fig. 3). « On voit encore une discordance de stratification entre le terrain rhénan et le terrain anthraxifère, à Tintersection du chemin de Hérediat à Héron et du Trou-du-Bois à Héron. Le psammite rouge anthraxifère y est en couches inclinées de quelques degrés vers le S., sur les tranches de couches du terrain rhénan dont la direction = 82° et Tinclinaison N. 8" E=55"-. » C'est le seul endroit où nous ayons pu observer la superposition directe du poudingue de Burnot sur le silurien. Il est assez difficile de prendre l'inclinaison exacte; le silurien nous a paru plonger de 4.5" au N.-E., tandis que les roches rouges de Burnot plongent au S. de 15°. Ici il y a donc dis- cordance évidente (voir pi. IX, fig. 8 et 9). Le point où Ton observe celle discordance est dans un chemin creux à PO. de l'église d'Héron, à l'inter- section des chemins indiqués, mais qui ne sont plus guère fréquentés actuel- ' A. DuMONT, Mémoire cite, p. 293. i Ibid. 50 DESCRIPTlOiN DU TERRAIN SILURIEN lemeiil. Entre ce point et l'église, les roches rouges inclinent à PE.26"S. de 10°. Coupe de Latinne à Uucorr/ne (voii- pi. 1\, fig. 10). M. Gosselel a figuré et décrit une discordance près de llucorgne '. « Les couches devoniennes de llucorgne sont inclinées au N.30" E.= lo"; elles reposent en stratification discordante sur les schistes du terrain rhénan de Dunionl, qui plongent pres(pie verticalement au N. 30" E. » Mais ici il n'y a pas de contact immédiat. Sous Téglise de Hucorgne, on trouve des calcaires (incl.S. 25"O = 20'); en se dirigeant vers le N., on rencontre une petite excavation d'où Ton extrait du psammite passant au niacigno (inclin. S. S^E. = 22°). A cinq mètres environ de ce point, on trouve, derrière une petite maison, du phyllade silurien (inclin. N. 25°E.= 53"), et plus loin les phyllades siluriens sont à peu près verticaux. Sur la rive gauche, on voit de la dolomie (pii paraît reposer sur les roches siluriennes, mais on ne peut s'assurer de la position qu'elles occupent au contact. Coujw près (le Horion. « Le phyllade de Horion avec bancs de quarlzile incline au N. 30"O. = 62. Le calcaire anthraxifère de Hozémont est incliné au S.-E., et oflfre, par con- séquent, une stratification en discordance avec celle du terrain rhénan-.» C'est exact, mais comme ces deux terrains sont assez distants l'un de l'autre, on ne peut rien dire quant à leur contact. Ainsi donc, dans un seul point, à Héron, la discordance est manifeste; dans les autres points, on peut la soupçonner avec la quasi-certitude de son exis- tence. ' J. GossELET , Mémoire cité, p. 92 et (ig. 30. * A. DuMONT, Mémoire cité, p. 294. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 51 SYNCHRONISME ET ÉQUIVALENTS ÉTRANGERS. Pour ce qui concerne les analogies que peut présenter le silurien belge, à faune seconde, avec les autres pays, nous ne pouvons (juc répéter avec M. J. Barrande ' : « La faune seconde qui caractérise l'étage des ([uarlziles D en Bohême est représentée dans presque loutes les contrées siluriennes. — 1. En Angleterre, dans toute la hauteur géologi(|ue occupée par le groupe de Llandeilo et par le groupe de Caradoc, qui lui est superposé. — 2. En Irlande, dans rensemhie des formations siluriennes décrites par le capitaine Portlock, comme équivalentes des Caradoc Sandsloites.— 3. En France, dans la totalité des formations jusqu'ici considérées comme appartenant à la division silu- rienne inférieure, et occupant divers points du territoire, soit au nord-ouest, en Anjou, en Bretagne et en Normandie, soit au midi près Nefliez, départe- ment de l'Hérault, cl renfermant divers Trilobites identiques avec ceux de Bohême, tels que Daliitaniles socialis, Acidaspis Buciti, découverts par M. Marie Rouauit. — i. En Espagne, dans les dépôts, jusqu'ici peu connus, dans lesquels M. de Verneuil a signalé la présence des IlUenus, IHacoparia, Cali/mene Tounieminei , elc— 5. En Portugal, dans le bassin de Vallongo, près d'Oporlo, où ^L Daniel Sharpe a constaté Texistence des Asaphus, des Ofjijfjia, et des autres formes Irilobitiques que nous venons de nommer. — 6. En Thuringe, dans de puissants dépôts, principalement schisteux, incom- plètement explorés, dans lesquels M. Beinhard Bichler, de Saalfeld,a décou- vert Oyygia et Asaphiis? -- 7. En Suéde, dans les étages Irès-caractérisés, que M. Angelin nomme Reyiones C. et D. — 8. En Norwége, dans les forma- tions qui, par leur position et leur faune, représentent les Regiones C. et D. de < J. Barrande, Sysièine silarien du centre de la Bohème, 1" partie ; Bechercltes puléontolo- (jiques, vol. I, Icxlc, Trilobites, p|). 1-1" cl 72''. Prague et Paris, 1852. 52 DESCRIPTION DU TERRAIN SILLRIEN Suècle. — 9. En Russie, dans lonle la haiilcur géologique roprésentanl la divi- sion silurienne inférieure, soit aux environs de S*-Pélersl)Ourg,soilen Eslhonie, et dont les formations extrêmes sont, à la base, Targile bleue, au sommet, la l'h'la ou calcaire. — 10. Aux Etats-Unis d'Amérique, dans Tensemble des groupes fossilifères de la division silurienne inférieure, à partir du plus ancien suivant J. Ilall, le Polsdam Sandsione, jusques et y compris le Ihuhon-Rivcr- f/roup, qui couronne celle division. » En effet, le silurien du centre de la Belgique présente les principaux traits <|ui caractérisent la faune seconde dans les régions énumérées '. Les Trilobites y sont leprésentés par de nombreux genres et par peu d'espèces. Nous y trouvons les genres Illœiius, Trinudeus, Ampyx, Zetlius, types qui, par leur diffusion horizontale et leur extension verticale, caracté- risent principalement la faune seconde. Les lllœnus el Ampi/v ont seuls survécu à la faune seconde. Nous y avons aussi trouvé des espèces appartenant aux genres Dalma- nites, Cheirurus, Lichas , Ccdijmeuc, Acidaspis, Homtdonolus , mais à des groupes d'espèces plus particulièrement propres à la faune seconde. Le grand développement du genre Orihis, caractéristique de la faune seconde d'Angleterre, de Russie et des Etats-Unis, s'observe également en Belgique. Nous y trouvons aussi des Cystidées assez abondamment. Ils caractérisent la faune seconde en Bohème , en Angleterre , en Suède et en Russie. Quant à établir des analogies entre les diverses divisions de la faune seconde des autres contrées, el celles de Belgique, nous ne pouvons que répéter avec M. J. Barrande et sir Roderick Murchison : que les mêmes for- nialions siluriennes peuvent présenter, dans chaque pays, des couches pure- ment locales et par conséquent nullement comparables l'une à l'autre. ' J. I3AitRANDE, Système silurien, fli'., 1" pari., |i|i. 72'' et 7'2'. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. o3 CARACTÈRES QUI RAPPROCHENT LE SILURIEN DU CENTRE DE LA BELGIQUE DE LA ZONE PALÉOZOÏQUE DU NORD. A différenles reprises, M. Barrande a signalé au monde savant les rap- ports zoologiqiies qui perineltenl de grouper les différenles contrées silu- riennes en deux zones qui présentent entre elles une très-grande somme d'analogie. La première, ou zone centrale, comprend la Bohème, l'Espagne, le Por- tugal, la Sardaigne. La seconde, située au N. par rapport à la précédente, zone du nord ou zone paléozoïquc septentrionale, comprend, en Europe : la Russie, la Suède, la iNorwége et les lies Britanniques, le Hariz, la Thuringe, la Saxe, la Fran- conie. Ces (pialre dernières contrées ont élé placées dans cette zone en 1863 '. M. r>arrande, à la suite de la découverte faite à Fosses, par M. Gosselet, du Ddliiianilcs toiiophllialinus, qui n'est connu jusqu'à présent que dans les contrées siluriennes situées sur la zone paléozoïque du nord, a émis l'idée que Fosses et Gembloux auraient été en connexion avec cette zone. Lllalysites catenularius , trouvé à Fosses, n'est pas rare dans la faune seconde de la zone du nord des deux continents et ne se trouve dans la zone centrale de l'Eu- rope, en Bohème, que dans la faune troisième -. « Les fossiles siluriens de Grand-Manil, en Belgique, dit M. Barrande', représenlenl certains types de Trilohites, qui n'ont été observés, ni en Bohème, ni dans les autres contrées de la zone centrale, tandis qu'ils sont communs dans les pays de la zone septentrionale. Ce lait tendrait donc à nous indiquer (lue la Belgique appartenait également au système de mers de la zone du nord. Au contraire, les connexions spécifit|ues jusqu'ici reconnues ' J. Barrande, Défense îles colonies, t. III , p. :;64. Prague et Paris, 1865. * J. Barrande, Existence de lu faune seconde silurienne en Belgique (Bull, de la Soc. géol. DE France, 2" sér., t. XIX, p. 751); t8C2). ' J. Barrande, Faune primordiale aux environs de Hof en Bavière (Bull, de la Soc. géol. DE France, 2' srr., t. XX, p. 481 : 1863). U DESCRIPTION DU TERRA[\ SILURIEN nous moiilrenl (jiie le bassin silurien le plus voisin, cVsl-à-dire celui du nord de la France, apparlenail, comme celui de la Bohème, à la zone centrale de TEurope. » Ces divisions en deux grandes zones est Irès-imporlanle : « Par le progrès journalier des recherches, les contrées qui s'étendent sur chacune des deux grandes zones siluriennes semblent se relier de plus en plus, les unes aux autres, sur chacune de ces zones. Ce fait tend à rendre plus distinct et plus vraisemblable la conception de deux grandes mers subparallèles, séparées par un continent ou par une suite de grandes îles, dans la direction du N. -E.au S.-O., durant les âges représentés par les premières faunes paléozoïques'. » Nous allons examiner les principaux faits qui nous paraissent être de nature à prouver que la Belgique appartient à la grande zone du nord. iM. Barrande a fait observer que plusieurs genres et diverses espèces apparaissent dans les Iles Britanniques (zone du nord) avant de se montrer en Bohème (zone centrale); ils s'y trouvent dans la division inférieure, tandis qu'ils ne se rencontrent en Bohème que dans la division supérieure ^. Les Graptolithes ont leur grand développement dans la division inférieure, dans la zone septentrionale; et dans la zone centrale, la grande extension de cette famille n'a lieu que dans la division supérieure ^. Dès le principe, M. Barrande a assimilé Gembloux à la faune seconde de Bohème, et toutes les recherches ultérieures viennent confirmer celte assimilation. La faune seconde appartient à la division silurienne inférieure, et nous avons, à Gem- bloux, associés, aux espèces de ce niveau, les Graplolillms priodon et Clinia- cograptas scalaris [(JruploUihus paliiieus Barr.), qui, en Bohème, n'appa- raissent que dans la division supérieure. M. Barrande a fait des observations analogues pour certains genres de Trilobiles et de Mollusques, surtout pour les Céphalopodes. Aux États-Unis d'Amérique, en Irlande, en Scandinavie, en Russie, on ' Xutc de M. i. liviiiiA.NDE, siiilL' à la noie de M. Casia.no oe I'hado, Sur l'exititeiice île la fauiic primordiale dans la chaini' cantubrique (Bull, de i.\ Soc. ckol. de Fhance, H' sér., I. XVII, p. 54i; 1860). ^ J. liAiiiiAMiE, Sysli'ine silurien du centre de la Bohême , vol. I , Ic.xlc , p. 86. '> J. Hariiande, Graptolithes de Bohème, p. 52. Prague; 1850. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. m trouve de nombreux Céphalopodes dans la division inférieure , tandis qu'en Bohême ils sont très-rares dans la division inférieure el ne deviennent abon- dants que dans la division supérieure. On y trouve quatre cents quarante- trois espèces dans la division supérieure et quatre seulement dans la divi- sion inférieure. Nous avons à Gembloux six espèces de Céphalopodes, dont quatre appartiennent au genre Orlhoceras; une des espèces de ce dernier genre est représentée par de nombreux exemplaires et est caractéristique, ce qui établit une nouvelle analogie avec la zone septentrionale. Ainsi donc en Belgique, de même que dans les pays situés dans la zone |)aléozoïque du Nord, le Dalmaniles coiwijhl/iaimus, des Céphalopodes, notam- ment des Orlhoceras assez abondants, les Halysiles caleuularius, Climacograp- tus scalaris, GraptoUlhus priodon, etc., appar'aissent avec la faune seconde, dans la division inférieure, tandis qu'on ne les rencontre, dans la zone cen- trale, que dans la division supérieure ou faune troisième. Le terrain silurien du Brabanl forme le bord septentrional, el celui de l'Ardenne, le bord méridional d'une vaste dépression allongée de TO. à TE. Une crête, qui forme la bande médiane du terrain silurien, s'élève du fond de cette dépression el divise les autres terrains prin)aires en deux bassins principaux. Les affleurements de celle crête constituent les massifs ou bandes de Sambre-et-Meuse el de Dour ^ ' M. G. Gossck't rapporte au terrain silurien {Bulletin scientifique, etc., du département du Nord, etc., p. 83, troisième année. Lille, 1871) : « nn petit affleurement de quelques mètres, de schistes satinés et ondulés avec filons do quartz, que l'on peut observer à Landelies sur la rive droite de la Sauibrc. » Tome XXXVil. 56 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN MASSIF DE SAMBRE-ET-MEUSE. Le massif de Sambre-el-Meiise forme une bande étroite dirigée du S.-O. au N.-E. Celle-ci commence au bois de Chàtelet près de Cbarleroi, passe par Sart-Eusiacbe, Le Roux, Vitrival, Fosses, Piroy, Dave, Les Tombes, Bous- salle, Iluy, Neuville-sur-Meuse, Ombret et se termine à Ilermalle-sous-Iluy. Elle a une longueur d'environ 60 kilomètres et une largeur qui varie de '/s à 2 ou 3 kilomètres. Nous avons préféré donner le nom de Sambre-et-Meuse, déjà employé par M. d'Omalius d'Halloy, à ce massif qui se dirige parallèlement à la Sambre et à la Meuse, à celui de Condroz employé par Dumont, puisqu'on n'en trouve qu'une partie dans cette région. La carte géologique de Belgique nous montre le bord septentrional de cette bande, en contact avec le calcaire de Givet, entre le bois de Chàtelet et Sart-S*-Laurent '; avec le poudingue de Burnot, entre Sart-S'-Laurent et Les Tombes; entre cette localité et Huy, avec les psammites du Condroz; et enfin jusqu'à Ilermalle-sous-Huy, le contact est caché par les alluvions de la Meuse. Le bord méridional est partout en contact avec l'élagc de Burnot. Il offre, dans quelques points, des exemples de discordance de stratification avec les terrains qui le touchent. La limite du bord méridional du terrain rhénan (silurien) n'est pas figurée exactement sur la carte. Les grès, psammites, arkoses et schistes, dont Dumont disait : « n'avoir pas encore rigoureusement déterminé la position géologique -, » mais (|ui présenlaient, d'après lui, de l'analogie avec les roches ' Quoique Dumont signale, dans son Mémoire (p. 322), le poudingue à partir de bois de Cliàlc- ]ct, il ne le figure pas sur sa eartc. ^ Mémoire cité, p. 321. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. S7 gedinniennes, doivent être retirés de ce massif, ce qui en diminue parfois la largeur de quelques centaines de mètres, et être reportés à la base de l'étage du poudingue de Burnol dont ils font peut-être parlie, à moins qu'ils ne repré- sentent ici le rhénan de TArdenne, le poudingue de Fepin, ou la partie infé- rieure du devonien inférieur. On trouve surtout au bord méridional un poudingue formé de grains pisaires de quartz et de feldspath blanchâtre ou de kaolin, formant le ciment. Ce poudingue est peu cohérent; il pourrait bien représenter le poudingue de Kopin. Il limite au S. la bande silurienne de Sambre-et-Meuse. Il fait partie de ces bancs qui paraissaient d'une position douteuse à Dumont, à l'époque où il publia son mémoire sur ces terrains, mais qu'il place dans son massif rhénan du Condroz, dans sa carte de Bel- gique. Ainsi donc nous admettons que la limite septentrionale a bien été déterminée par Dumont, mais la limite méridionale est inexacte. Les roches douteuses ne sont pas siluriennes; elles doivent appartenir à la période devo- nien ne. Le massif qui nous occupe est essentiellement schisteux; il renferme rare- ment des bancs de psammile et de calcaire. Les phyllades et les schistes sont noirâtres, graphiteux, mats, rarement subluisants, quelquefois pailletés, deve- nant quartzeux ; ils sont gris-verdâtre et passent au psammite, quelquefois bigarrés de grisâtre, pailletés avec enduit ferrugineux ou bien brunâtres ou jaunâtres par altération. Des recherches d'ardoises ont été faites aux environs de Vitrival, Fosses et Wierde. Les phyllades passent fréquemment au schiste, et contiennent parfois des nodules quartzeux et calcareux. Qaehiuefois ces no- dules quarlzeux passent à de petits bancs de psammite qui finissent par offrir les caractères du quartzite. D'autres fois le phyllade contient des nodules cal- caires qui le font passer à un caischiste noduleux fossilifère. De même que les schistes â nodules quartzeux finissent par passer au psammite et au quart- zite, de môme aussi ces caischistes noduleux finissent par être remplacés (entre Roux et Sart-Eusiache) par un calcaire quartzifère noirâtre , ferrugineux et manganésifère, lamellaire avec lamelles de crinoides; compacte et poudingi- forme, avec veines de calcaire spalhique et cristallisé. !l se présente en bancs d'une puissance totale de 3 mètres. On a voulu employer ce calcaire conmie marbre, mais il est trop dur. On en a fait de la chaux de mauvaise qualité. o8 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Dtiniont ' a signalé un monlicule (reurilo (|uarlzeuse au lianieau de Piroy près Buzet (Malonne) ; il en figure deux sur la carte géologique de Belgique. Des traces de la même roche s'observent à la ferme de Halleux enlre Neuville-sur-Meuse et Ombret. Nous avons rencontré à Grand-Pré, commune de Mozel, une roche que nous croyons être de Thypersthénite. Dumont a signalé près de Piroy un filon de barytine, des fragments de quartz cavrié à Buzet, et au Roux du minerai de fer hydraté. On a égale- ment trouvé de la pyrite près Vitrival. Dumont a décrit plusieurs coupes de ce massif; queUpies-unes présentent d'intéressants conlacls, mais elles ne sont pas susceptibles d'être figurées. Afin de mieux faire comprendre ce massif, nous allons le parcourir dans le sens de sa longueur de l'O. à l'E., du bois de Chàtelel à Hermalle-sous- Huy, en indiquant les différentes particidarités qu'il présente. On observe un contact avec le poudingue de Burnot à Presles. La limite du silurien se trouve à 100 mètres au S. de la borne 49 , de la roule de Chàlelet à Sarl-Eustache, où il est en contact avec les roches rouges de l'étage du poudingue de Burnot, qui se trouvent dans une position renversée, et dans lesquelles on distingue bien des bancs de poudingue. Dumont - donne à cet étage 75 mètres de puissance, mais il ne l'a pas figuré sur sa carte. M. J. Gosselet^ a décrit et figuré ce contact; les roches, quoique en stratifica- tion concordante, sont séparées par un filon de quartz, indice d'une faille, qui a transformé en quartzite les schistes voisins. Sur la rive droite du ruisseau, les roches siluriennes, psammite gris-ver- dâtre pailleté et schistes noirâtres pailletés paraissent plonger au S. 25" 0. de 77°. Les roches de l'étage de Burnot plongent dans le même sens, mais la valetM" de l'inclinaison est un peu différente; elles sont dans une position renversée et paraissent plonger sous le silurien. Entre la ferme Cholias et Bas-Sart, on voit des psammiles jaunâtres, mica- cés dans un Irou d'où l'on extrait des pierres, inclinaison S. 10" 0.= SO", et (lu phyllade quarizeux gris-verdâtre pailleté, avec enduit limoniteux brunâtre. ' Mt'moire rite, p. ôHo. 2 Ibld., p. 3-2f>. ^ Mémoire ci té, pp. Cri, CC, et fig. '22. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 39 Au point (rinlerseclion des chemins de Binciie à Sart-Eiislaciie, el de Binche à la FigoUorie, on trouve à la surface du sol, du schiste noirâtre pailleté provenant d'une recherche de minerais. A Sart-Eusiache, près de rinterseclion des chemins allant au Roux et au pavé, on trouve des schistes avec nodules (piarlzeux. Inclin. 8. 60° 0. = 67° et plus loin, inclinaison S. 40° = 85. Près de Téglise de Sarl-Eusiache, ils plongent au S. On trouve, entre Sart-EusIache el Le Roux, diiïérenis gilcs fossilifères. Au N. et au N.-E. de Sart-EusIache, sur la grande route de Presles au Roux, sur la rive droite du Grand-Ry, on voit des caischisles noduleux, à nodules calcaires, fossilifères gris-bleuâtre et gris-jaunàlre. Inclin. S. 40"O. = 54.". Nous y avons rencontré : Tête d'IUœmis, Airypa maryinalis, Orlhis calli- gramma, Slrophomena rliombokUdis, Leptœna sericea, Tiges d'encrines, Fucoïdes. Entre Sart-EusIache et Le Roux, sur la rive droite du même ruisseau de Grand-Ry, on voit une carrière où l'on a tenté d'extraire du calcaire comme marbre ou comme pierre à chaux. C'est un caischiste noirâtre et brunâtre avec bancs subordonnés de calcaire, qui paraît la contiiuialion du gile précé- dent (Inclinaison S. 30° 0. = 4.6"). On y voit un banc de calcaire de près d'un mètre de puissance, renfermant surtout des Terebniliila et Rhi/itchonella, qu'il est très-difficile d'en extraire. Nous y avons trouvé : Pygidium de Colymcnef Tète AUlœnus, Pygidium de Cromus, Ortliocercts, Airijpa maryinalis, Orlhis calliyramma, 0. hifo- rala, Slrophomena rhomboidalis, LepUi'iia sericea, Ptylodyclia, Tiges d'en- crines, Pal(fOcyclus9 Favosites Hisinyeri, Propora lalmlalns, Ifalysiles calennlarius, Cyalhophyllum binum, Bulhotrepbis flexuosa. Les mêmes couches avec calcaire reparaissent vis-â-vis Cocriamont (incli- naison S. ^S^O.^^ 46"). Les schistes y son! gris-verdâtre et brunâtres paillelés, avec bancs de calcaire subordonnés. Ces calcaires siluriens, les plus anciens de la Belgicpie, sont excessivement remarquables, et il est très-intéressant de les avoir rencontrés dans ces terrains en Belgique; ils reparaissent à Fosses. On y a fait des recherches de pyrite. Nous avons rencontré vis-â-vis Cocriamont : Portion de têle ûlllœnas, 60 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Orlhoceras sp., Orthoceras altenuahim? Atri/pa margiiiads, Orlhis calli- (jramma, 0. Actonid-, 0. biforula, Strophoiiieiia rhomboidalis, Leptœiia serkea, Tiges trencrines, l'aUcocyclus? Favosiles Hisinycri, Propura tu- biilalus, Hall/sites catenularius, Cyal/iophi/Uum biiniiii. i'ucoïdes : Bulho- trcphis flexuosa. Les fucoïdes sont très-abondauls el caraclériseul les schistes des trois gîtes précédeiils. A 500 mètres au N. de Roux, dans un chemin creux, nous avons trouvé dans un schiste gris-verdâlre et brunâtre pailleté : Orlhis testud inaria, 0. vcsperlilio, 0. caUiyrammu, 0. Acloniw, 0. biforala, une grande Stroplio- mena, Lepfœna scricea, Tiges d'encrines, Pala'ocydus9 Nous avons vu au S.-O. de Vilrival, du phyllade noirâtre graphiteux, pro- venant d'un puits. On a l'ait des recherches d'ardoises dans la même localité et l'on nous a assuré y avoir trouvé de la pyrite assez abondamment. Nous avons trouvé à 200 mètres à l'E. de l'église de Vitrival, dans un schiste gris-verdàlre, devenant jaunâtre, avec enduits ferrugineux, et peu cohérent : Têtes de Trinudeiis seficornis et iVlllœniis, Zethus rerrucosus, Orlhoceras vagiiialiim? Orlhis calliyramma, 0. biforala. Slrophomena rhom- boidalis, Leplœna sericea, Sphœronites slellali férus, Palœocydusf Rele- pora, Propora tabulalus. Entre Fosses el Sainton, on trouve des phyllades ou schistes noirâtres avec enduits quartzeux qui rappellent ceux où nous avons rencontré, entre Huy et Stalte, des Graptolilhes. Ce sont ces mêmes phyllades graphiteux du S.-O. de Vilrival. La bande fossilifère qui commence à 500 mètres à l'E. de Fosses, se con- tinue sur la rive gauche du ruisseau, sur une longueur de plus d'un kilo- mètre. Le premier point où l'on rencontre des fossiles, est situé à 500 mètres à l'E. de Fosses : c'est un schiste avec calcaire noduleux, contenant Orlhis calliyramma et Halysites catenularius. En continuant vers l'E., sur la même rive, on trouve dans le Trieu, des schistes gris-noirâtre, bigarrés de grisâtre, pailletés, calcariféres, avec Zethus verrucosus, Orlhis vesperlilio, 0. biforula, Tiges d'encrines, Favosiles Hisinyeri, Propora lubulatus, Cyalhophylluni biimiii. DU CENTRE DE LA BELGIQUE 61 Près de là, se trouve la carrière abandonnée, dans laquelle Dumont • avait signalé des fossiles analogues à ceux de Geinbloux, et où M. Gosselel - a trouvé, le premier, des fossiles siluriens : Ikdmanites conophlhalmus, Trinu- cleus seticornis, Sphœrexochus mirus, Halijsites catenitlarius. Nous y avons rencontré en outre dans des schistes quarizeux, grossièrement feuilletés, gris- bleuàlre, pailletés, légèrement calcarifères : Tète dlllœnus, Orihis testudi- naria, 0. caliigraiiwia, 0. Acloniœ, 0. biforalu, Retcpora, Traces de Sphœ- ronites stellnliferus, Tiges d'encrines, Ci/aihoplii/llum binuin. En remontant le chemin parallèle à la route et qui se dirige vers Sart- S*-Laurent, on voit des schistes gris-noiràtre et gris-verdàtre, pailletés (inclinaison N. 50" £. = 70°). C'est un des plus beaux gîtes fossilifères de la bande : nous y avons trouvé : Trilobites : Lkhns laxatus, Trinudeus seticornis, Illœmis Bowmanni, Cheirurus, Zethus verrucosus. Gastéropodes : Raphîstoma lenticidaris. Ptéropodes : HijoUthes, sp., semblable à celui de Gembloux. Braciiiopodes : Orihis testudinaria, 0. callicjramma, 0. biforata, Sirophoiiiena rhomboi- dalis, Leptœna sericea. Bryozoaires : Retepora, Ptylodyctia. Crinoïdes : Tiges d'encrines. Polypiers : Favosites Ilisingeri. En remontant vers Sart-S'-Laurent, on retrouve les mêmes schistes et leurs débris dans les champs avec les Orthis calligramma, 0. biforata, Slro- phomena rhomboidalis, LcpUcna sericea. A peu près au même niveau, vis-à-vis Cheston, on trouve, dans un autre chemin, du phyllade quartzeux, gris-noiràtre, schisto-compacte pailleté (incli- naison S. 13" 0.= 45»). Entre Cheston et le ruisseau, il parait y avoir une voûte ou un plis, car dans une petite carrière les couches plongent, d'un côté, au S. et de l'autre au N. ' Mémoire cite, p. ô2o. '^ J. GossELET, Xote sur des fossiles siluriens découverts dans le massif rhénan du Condroz. (Bull.de la Soc. géol.de Fraxce, 2'sér.,l. XVIII, pp. 558-539; 1861.) 62 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN La bande schisteuse se prolonge par Sarl-S*-Laurent, Buzel^ cl Piroy, où se trouvent les deux typhons d'eurile, jusqu'à la Meuse vis-à-vis Dave. On nous a donné, comme ayant été trouvé entre Buzet et Malonne, un caillou roulé dans lequel nous avons reconnu Hoinaloiiolm Oinaliusu, comme à Gemhbux. Dumont a signalé une discordance à Pairy-Bony, vis-à-vis Dave ^. Les schistes siluriens gris-verdâtre, dans une position renversée, sont recouverts en discordance par Pelage deBurnol; mais on ne voit pas de contact immédiat. A Dave, rive droite, nous avons rencontré des fossiles, au voisinage immé- diat de l'étage du poudingue de Burnol, sur le bord seplenirional de la bande silurienne dans un schiste quarlzeux, gris-bleuàtre micacé : Portion de lêle et pointe génale de Trinudeus selicornis, Zetlius verrurosus, Orihis vesper- tilio, 0. calliyramma, 0. bifomla, Slrophomena rhomboidalis, Leptœiia sericea, Pti/lodijciia, Tiges d'encrines, Palœocydus? Fovosiles Hisingeri La bande se continue vers Naninne et Wierde. Entre Wierde et le château d'Arville, nous avons trouvé dans un schiste quarlzeux, micacé, gris-verdàtre avec enduit jaunâtre à la surface des feuillets : Calymene incerta, Ortlio- ceras vaginaluni? Orihis calligramma, 0. Acioniœ, 0. bifomla, Slrophomena rhomboidalis J.cplamasericea.,Relepora,TigQsA'cncnnes,FavosilesHisiiigeri. Nous avons rencontré aux Tombes, près la ferme de Grand-Pré (com- mune de Wozel), une roche plutonienne que nous rapportons à Thyper- slhénite. A Grand-Pré, les psammiles gris-verdàtre, pailletés avec Leplœna sericea, inclinent au S. 60" £. = 65". Entre la ferme de Grand-Pré et les Tombes, nous avons rencontré, dans des phyllades quarlzeux gris-verdâtre pailleté et gris-jaunâlre par alléralion : Pointe génale de Trinudeus seli- cornis, Orihis calligramma, 0. biforala, Slrophomena rhomboidalis, Lep- lœna sericea, Vlylodyclia, Traces d'encrines, Favosiles Hisingeri, Cyalho- phyllum binum. A S*-Léonard près Iluy, les schistes siluriens, dans une posilion renversée, paraissent reposer en slratificalion concordanle sur le poudingue. 1 Nous avons rencontré des traces d'OrlIiis à Buzel. 2 Mémoire cité, p. 523. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 63 A la Sarte, il y a discordance manifeste, mais on ne peut la saisir (|ue par une coupe horizonlalc, l'inclinaison des couches ayant à peu près la même valeur et dans une coupe verticale les roches paraissant en stratification concordante. A la Sarte, les roches poudingiformes inclinent au S. 3o°0. = 6o'>; elles pré- sentent des parties rougeàlres, qui ne sont pas parallèles à la direction des couches. On observe près du terrain silurien un banc de poudingue quartzeux, pisaire, à ciment feldspathiciue, dont !a direction est la même que celle du poudingue de Burnot. Il se trouve à la limite méridionale du terrain silu- rien, dont il doit être retranché, ce qui diminue d'environ 200 mètres la lar- geur que Dumont donnait au massif rhénan (silurien) de Sambre-et-Meuse. La direction des couches de Télagc de Burnot est E. 35° S. à 0. 35" i\.; celle des roches siluriennes au contact est de TE. 5° S. à l'O. 5<'N. Il y a donc une différence de 30» entre la direction de ces deux terrains et par suite discor- dance. Vers Huy, les schistes gris-verdâlre et noirâtres, veinés de blanc, plongent à l'E. /1.3'' S.de75°. On trouve entre Huy et Statle, sur la rive gauche de la 3Ieuse, des schistes noirâtres, gris-jaunâtre par altération avec fdons et enduits quartzeux blan- châtres. Nous avons rencontré, dans la tranchée en sortant du tunnel vers Stalte, un très-bel exemplaire de CUmacoyraplus scalaris, comme à Gem- bloux. Sur la rive droite de la Meuse, les schistes se voient encore à Tihange et à Neuville-sur-Meuse. Entre Neuville et Ombret, on trouve des traces d'eurile. A Ombret, on trouve du psammite straloïde, [>aillelé, gris-bleu foncé que Ton peut observer jusqu'au S. dlIermalle-sous-Huy. La [)lupart des schistes de la bande de Sambre-et-Meuse sont calcarifères, aussi cette bande est-elle très-fossilifère. Nous n'avons trouvé dans les diffé- rents gîtes que des fossiles siluriens, et Ton peut s'assurer, par le tableau que nous donnons plus loin, que l'on y rencontre la plupart des espèces du massif du Brabant. Cependant on y voit des polypiers et certains genres de la faune troisième [Cromiis, etc.). Nous sommes porlé à admettre que celte bande représente la partie supérieure de la faune seconde, et dans les par- ÏOME XXXVII. 9 64 DESCRIPTIOÎN DU TERRAIP^ SILURIEN lies calcareuses supérieures, on aperçoit peut-être l'aurore de la faune Iroi- sième. Il faudra un peu modifier les conclusions que l'on avait tirées en disant que Gembloux et le silurien du Brabant représentent le LIandeilo et le Ca- radoc et admettre, au contraire, que ce niveau fossilifère représente la partie supérieure du Caradoc et la partie inférieure du Llandovery. C'est presque une faune de transition qui établit le passage entre les faunes seconde et troisième de M. Barrande. Ajoutons également que, en Belgique comme en Angleterre, il y a des associations d'espèces qui, en Bohême, appartiennent exclusivement à la faune seconde ou à la faune troisième. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 65 MASSIF DE DOUR. DunionI avait reconnu aux environs de Dour en Ilainaul , au S. du bassin iiouiller, des roches qu'il a figurées sur ses caries comme appartenant au ter- rain rhénan et qui se trouvent dans le prolongement du massif de Sambre-el- Meuse. Mais ici elles ont un aspect tout différent, et au lieu d'être exclusivement schisteuses, elles sont principalement quartzeuses et ressemblent à celles que, dans le Brabant, Dumont nommait gedinniennes , et qui constituent noire assise I ou de Blanmonl. Ce massif semble continuer la crête que divisent en deux bassins princi- paux les terrains anthraxifères (devonien et carbonifère), situés entre l'Ar- denne et le Brabant. Dumont ' figure ce massif sur ses cartes, mais il n'en dit presque rien dans le paragraphe qu'il y consacre. Il en parle plutôt comme d'un exemple de détermination difïicile, à propos de la découverte qu'il en fit à la bure du S'-IIomme, située sur la commune de Thulin. Dumont rapporte au terrain rhénan (silurien) : « 78 mètres de schiste divisible en feuillets imparfaits, à surface inégale, noir-bleuâtre, légèrement pailleté, renfermant quelquefois des enduits calcareux, et qui, par l'exposi- tion à l'air, prend, en s'altérant, une couleur rembrunie et se réduit en frag- ments irréguliers. Ce schiste présente des joints de stratification parallèles au clivage schisteux et inclinés au S. de 55°, quelques joints parallèles entre eux, inclinés au N. d'environ 4-", et des fissures irrégulières. Il renferme des bancs de psammite plus ou moins argileux, noir-bleuâtre, pailleté, qui, de même que le schiste, brunit par l'action de l'air "-. » ' Mémoire cité, pp. 523 à 350. * A. DiJMONT, Mémoire cilé, p. 526. 66 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Une bure d'exti-aclion du S'-Homme traversa successivenienl ^ : 1° 34 nièlres de terrains lerliaires et crétacés; 2" 78 mètres de schiste rhénan (sihirien), inclinés au S. de So'^; 3° 34. mèlres SO, d'un poudingue contenant des traces de sidérose, de calcaire, pyrite et blende. Va' poudingue est stratifié et incliné au N. d'en- viron 4°. « Le joint de séparation est inégal, à peu près incliné de oo" au N., cl coupe o!;li(piei»eni les bancs de poudingue, d'où Ton peut conclure que la stratification de ces dernieis est en discordance avec celle du schiste qui les recouvre -; » 4" 23 mèties d'un massif composé de schiste et de psammite très-souvent calcareux, passant au caischiste cl au macigno; 5" Calcaire subcompacle gris-bleuâtre foncé. Ce poudingue renfermait des fragments de schiste n" 2, ce qui démoiilraii qu'il a été formé après ce schiste. Poudingue, schiste, psammite el calcaire sont rapportés par Dumont au système eifelien de l'anthraxifère ou système devonien inférieur el moyen. « Or, comme le schiste n" 2 a les mêmes caractères que les roches schis- teuses de Horrues et, de même que ces dernières, une stratification discor- dante avec celle du terrain authraxifère, on peut le rapporter, sans aucim doute, à l'étage hundsriickien du terrain rhénan (silurien) •'. » Il y aurait ici discordance et probablement discordance de faille. Ce (|ui semble le prouver, c'est la présence de traces de substances métallifères dans le poudingue, qui peut représenter, soit le poudingue de Burnot, soit le poti- dingue d'IIorrues qui, d'après M. Gosselel, se trouve à la base du calcaire de Givet. Dumont ne signale donc, dans son mémoire, que les schistes et psam- mites noirâtres du sondage du S'-Ilomme. C'est de ces roches seulement (piil entend parler, Iors(|u'il dit : « Par une de ces dislocations dont il y a peu d'exemples, le terrain rhénan (silurien) et les systèmes inférieurs du terrain i Ihid., p. ô-i7. •' Ihiil., pp. rr->8-5-iil. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 67 anthraxifère se trouvent dans une position renversée au n)ilieu du bassin houiller du Hainaut '. » Les roches que nous considérons comme constituant le massif silurien de Dour- sont des quartzites verdàlres, gris-verdàtre, rougeàtres à éclat rési- neux ou mal, avec quelques rares lits schisteux grisâtres et gris-bleuàtre pailletés, intercalés; et les phyllades quartzeux et psammiles noirâtres micacés avec enduits blanchâtres du S'-IIomme. Ces phyllades présentent une grande analogie avec ceux de Slatte. Ces roches constituent les sous-massifs ou affleurements : 1" de Wiheries; T de Petit-Dour; 3" de Colfonlaine; 4" de Genly; 3" de Bougnies. Tous se trouvent situés sur le prolongement d'une ligne dirigée de TO. à TE. 1" L'affleuremejU de Wiheries, i\m est le plus développé, s'observe à l'E. et au N.-E. de cette localité sur les bords du ruisseau de Préfeuillet et de celui de Cocar. Quelques carrières y sont ouvertes entre Wiheries et Rosière. A environ 50 mètres au S.-E. de rHermitage, on voit, sur les bords du ruisseau, du quartzite verdâtre et grisâtre, en couches peu inclinées et dis- loquées, présentant deux sens d'inclinaison. Plus haut en remontant le ruis- seau, on trouve des roches rougeàtres et bigarrées, peu inclinées au S.-O., et qui appartiennent probablement à Télage de Burnol. Entre Monceau et Wiheries, on voit, dans une carrière sur la rive droite du ruisseau, des quart- zites verdâtres très-micacés (inclinaison S. lo''0.) = 24''. A 300 mètres à TE. de l'église de Wiheries, dans une carrière actuellement abandonnée, les quartzites verdâtres, rougeàtres par altération à la partie supérieure, inclinent à rO.lO'S. de 15". A Rosière, il y a trois carrières nouvellement ouvertes dans un quartzite verdâtre, grisâtre, inclin. S. 1 5° 0. variant de 22''à 32°. Nous avons rencontré dans l'une d'elles une empreinte tXHijoUthes et des moules d'un grand Brachiopode, qui appartient probablement au ganre Slric/dantiinia. ' A. DuMONT, Mémoire cité, pp. 31 8-31 'J. 2 Nous préfcioiis tni))lo3er le nom de Dour pour iléslgner le massif silurien qui se trou\c au S. de celle localité, de préférence » celui du lliiinaut, qui pourrait tout aussi l)ien s'appliqnci- iiu prolongement du massif du Brabantdans cette piovince. (J8 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN 2" L'affleuremciK de Petil-Dour se voit au S. de celte localité sur les l)ords (1(1 ruisseau d'EIwasmes. Il y a plusieurs carrières abandonnées à l'en- droit dit le Trieu ciel clime., dans un quartzile grisâtre résineux, avec lits de pliyllade grisâtre et gris-bleuâtre pailleté. Les bancs ont de 0'",6U à O^jSO de puissance; ils sont feuilletés et altérés à la partie supérieure. Ils paraissent former une voûte; on y observe : inclinaison N. = 28°et S. = 10". 3° L'a/fleuremeitf du bois de Colfonlaine se voit sur les bords du ruisseau de ce nom au S. de Wasmes. Des quarlziles verdâtres et gris-verdàtre rési- neux inclinent au S. 1 5 ". 4." L'affleurement, de Genly se trouve au S. de cette localité sur les bords du ruisseau de Regneau. On observe, sur les bords du ruisseau, des traces de (piarlzile, à peu pn's au point d'intersection du cbeniin de fer et de la route de Mons. En remontant vers le S., on arrive à une petite carrière d'où l'on extrait un quartzite grisâtre et gris-verdâlre, résineux ou mat, dur et très- cobérent. Nous y avons rencontré une fausse empreinte; elle provient d'infil- trations ferrugineuses et ressemble singulièrement au Sphwrococciles Scha- ryanus, Rarr., de Rohême. 5° L'affleurement de Bougnies se trouve au N.-E. de ce village, sur les bords du ruisseau d'Asquillies. Il commence au moulin de Rougnies et finit à la route de Frameries. Il est formé de quartzite gris-verdâtre résineux et mat, avec lits de scbisle quartzeux altéré. Au S. du moulin de Bougnies, on peut observer les roches de l'étage de Burnot. Près du moulin, les quartziles verdâtres inclinent au S.30"0. de 85" et plus au N., l'inclinaison N.âS^E. est presque verticale. Sur la rive gauche, en se dirigeant toujours au N., dans une ancienne carrière, les quartziles gris-verdâtre et grisâtres inclinent au S. IS^O. de 16°. Un peu plus au N. sur la rive droite, ils inclinent au S.15"0. de 10", puis au N.-E. de 45», et plus loin à l'E.SO'N. On trouve ensuite, sur la rive droite du ruisseau, des roches rouges, surmontées de grès verdâtres d'un aspect différent du silurien. Ces roches inclinent au S. de 10"; elles appartiennent probablement à l'étage de Burnot; les roches vertes superposées paraissent incliner au S. de 15". DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 69 La carte géologique de Belgique nous montre les différenls affleurements du massif de Dour limités au S. par l'étage de Burnot et au N. par le terrain houiller; nous avons cependant trouvé, au N. de Taflleurement de Bougnies, les roches rouges de l'étage de Burnot. Dumont avait signalé la discordance du S'-Homme. Nous avons pu ob- server le contact à Bougnies, mais les roches sont trop altérées en ce point pour que l'on puisse juger de leur position. Le terrain silurien se trouve dans une position renversée : il repose au N. sur l'étage houiller, dont il est séparé par une faille; il est recouvert au S. par l'étage de Burnol. Nous ne rapportons qu'avec quelques doutes ce massif au terrain silurien. Les arguments que l'on peut invoquer en faveur de cette opinion sont : 1" qu'il est dans le prolongement de celui de Sambre-et-Meuse et qu'il a été de même placé par Dumont dans le terrain rhénan; 2" que ses fossiles ont plutôt l'apparence silurienne que devonienne. Il est à remarquer, en outre, que les roches de ce massif présentent de l'analogie avec les roches siluriennes de Sambre-et-Meuse et du Brabanl. Les phyllades noirâtres avec enduit blanchâtre du S'-Homme présentent une grande analogie avec ceux de Statte et de Sainton près Fosses. On trouve des nodules quartzeux dans les phyllades et schistes de Sambre-et-Meuse, et l'on rencontre, dans l'assise de Gembloux du massif du Brabant, à laquelle se rapporte la bande silurienne de Sambre-et-Meuse, des bancs de quarlzite verdâlre qui ressemblent beaucoup à ceux du massif de Dour. Nous ne pou- vons toutefois nier que ceux de ce dernier massif présentent une grande ana- logie avec les quarzites de notre assise I ou de Blanmonl K Quoi qu'il en soit, nous avons trouvé, dans les deux massifs, des fossiles qui, sans être semblables, sont sensiblement du même âge et tout nous porte à admettre que la crête quartzeuse du massif de Dour est du même âge que la crête schisteuse de Sambre-et-Meuse. 1 II peut très-bien se faire que (iinjhiiies roilies que nous considérons comme appartenant au massif silurien de Dour se rappoi'ierU plutôt à INUagc de Burnol. Espérons que; la paléontologie pourra plus tard trancher la question. 70 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN ROCHES PLUTONIENNES ET FILONS. Dumont a décrit avec détails ' les dilTérents typhons ou filons de roches plutoniennes du Brabanl et de Sambre-et-Meuse ; comme nous n'avons que bien peu de choses à y ajouter, nous ne donnerons que l'indication des localités, renvoyant au mémoire de ce savant pour les autres détails. EURITES. Dumont a indiqué de l'eurite quarlzeuse en quatre points aux environs de Nivelles; près de Grand'Manil et de Sombreiïe et au Piroy près de Buzet (jMalonne). Ce dernier point est situé dans le massif de Sambre-et-Meusc. De curieux gîtes d'eurite se trouvent dans la station d'Otlignies ; nous en avons dit un mot page 26. Elle imprègne en partie des phyllades grisâtres, altérés, qui, dans certains cas, offrent une apparence que ils rapproche des mêmes roches, dans lesquelles on rencontre des Graptolithes à Grand-3lanil. L'état de la tranchée ne nous a pas permis de juger de leur position exacte; nous croyons qu'elle forme également quelques filons cou- chés parallèles aux couches. OLKIOI'HYRES. Dumoni avait signalé de l'hypersthénile à Hozémont; nous en avons ren- contré des traces entre les Tombes et l'abbaye de Grand-Pré , commune de Mozet, dans le massif de Sambre-et-Meuse. Le chloi'ophvre massif de Dumont conslitue deux typhons à Lessines et à ' A. l)[MO>T, Mi'iiioirc cite. pp. 29-i ;i ôlô et p. n-25. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 71 Quenast, dans lesquels un grand nombre de carrières ont été ouvertes. Ils fournissent des pavés d'une dureté exceptionnelle. Le diorite se rencontre en fdons couchés entre Lembecq et Tubize. PORPHYRES SCHISTOÏDES. Nous réunissons sous ce nom , de même que M. le professeur Dewalque Ta fait ', la plupart des porphyres stratifiés que l'on peut considérer comme métamorphiques, tandis que les roches précédentes sont éruplives. Le porphyre schistoïde a été indiqué par Dumont à la ferme Sainte-Cathe- rine, au château de Fauquez et près d'Enghien; nous en avons retrouvé sur la rive gauche de la Senne, vis-à-vis la ferme Sainte-Catherine, ainsi que des traces près Asquimpont. Le chlorophyre schistoïde de Dumont a été indiqué au Vert-Chasseur près de Bierghes, au nord des fermes de Grande-Haye et de Petite-Haye près de Rebecq-Rognon, à la ferme du Croiseau près Chenois et le hameau des Ardennes (Ilennuyères) , et au château de Fauquez 2. L'albite phylladifère se rencontre en culots, suivant Dumont, à Pitet et à Saint-Sauveur, près Fallais et à 3Ionstreux. On trouve en outre de l'albite phylladeuse à Pitet. DISPOSITION DES ROCBES PLUTOMENNES. Dumont a aussi fait remarquer que « les masses plutoniennes formées de roches semblables sont généralement disposées dans le même alignement, tandis que celles qui sont composées de roches différentes sont alignées différemment. De plus, les angles que ces alignements forment entre eux paraissent être des multiples simples de 6°,S. En effet, La direction des chlorophyres schistoïdes d'Enghien à Moiistreux est . 0.26°N. Celle de rciirite de Nivelles O.SO'N. ' G. Dewalque , Prodrome d'une description géologique, etc., pp. 296 à 298 et ôOO. - Lo chlorophyre de Fauquez pourrait bien être éruptif. Tome XXVII. 10 72 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Celle des chlorophyres massifs de Lessines à Qiienast 0.13°N. Celle du dioritc de Lembecq à riiypcrsthénite de Hozémont .... 0.6%bN. Celle des albites phylladifcres de IMonstrcux à Pitei 0. E. Celle de l'eurile de Sonibreffe à Gembloux ' 0.14°S. Quelques-uns de ces alignemenls concordent avec des lignes de fracture ou des directions de roches. AGE DES ROCBES PLUTOMENNES OU ÉRUPTIVES. Quant à l'âge relatif des roches plutoniennes ou éruptiveSjOn sait seule- ment qu elles sont postérieures au terrain silurien du centre de la Belgique dont elles traversent les différents systèmes et l'on suppose qu'elles sont antérieures au terrain devonien, dans lequel elles ne pénètrent pas. Dumont a trouvé dans les poudingues de l'étage de Burnol des fragments d'eurite et de chlorophyre, dont l'identité avec les roches en place lui a paru assez bien établie, pour en conclure que ces dernières sont antérieures à ce poudingue 2. Il est également à supposer que l'époque de redressement des couches silu- riennes, dans le Brabant, coïncide avec celle de l'injection des masses plu- toniennes, ainsi que Dumont l'admettait ^. « Si l'on regarde les porphyres schistoïdes comme métamorphiques, dit M. le professeur G. Dewalque *, on ne peut guère se guider que par celte considération que les phénomènes qui ont donné lieu à des formations de ce genre sont en rapport avec les mouvements du sol et les éruptions qui s'y lient; d'où l'on peut croire qu'elles sont contemporaines de nos autres roches plutoniennes, ou, du moins, qu'elles les ont suivies de fort près. Mais ces roches schistoïdes pourraient avoir été formées sous d'autres conditions ; et si l'on était amené à les considérer comme le résultat d'éruptions sous-marines, elles deviendraient contemporaines des assises dans lesquelles elles sont inler- ' A. Dumont, Mémoire cilc, pp. 315-316. * Ibid., p. 517. ^ Ibid., p. 310. ♦ G. Dewalque, Prodrome cité, p. 503. DU CENTRE DE LA BELGIQUE 73 calées. » Elles ressemblent à des roches analogues, interslralifiées, désignées souvent, en Angleterre, sous le nom de fcldspalluc aslies et considérées habi- tuellement comme le résultat d'éruptions sous-marines. HODIFICATIONS PRODUITES PAR LES ROCHES PLUTONIENNES. Dumont a appelé l'attention sur les modifications où le métamorphisme produit sur les roches siluriennes par Faction des masses plutoniennes. « Ces injections n'ont pas produit des modifications de contact très-marquées; mais la partie septentrionale du massif a subi tout entière, probablement par l'in- lluence de masses plutoniennes sous-jacentes, une action métamorphique très-énergique, qui a eu principalement pour effet de transformer le grès, le psammite et le phyllade simple, en quartzite, en arkose et en phyllade aimantifère, et certains phyllades, en phyllade terreux noirâtre el en phyl- lade oltrélilifère. » « La zone qui comprend ces métamorphoses s'étend au S., jusque vers une ligne passant près deRebecq, du Voiricher, de Genappe et de Saint- Géry ^ » Dumont l'a désignée sous le nom de zone métamorphique du Brabant. Ainsi donc les éjaculations intérieures exerçaient une action métamor- phique moins forte, lorsqu'elles pouvaient se faire à l'état liquide, que lors- qu'elles agissaient à l'état gazeux. ' A. DuMOM, Mémoire cité, p. 242. 74 DESCRIPTION DU TERRAIiN SILURIEN, etc. FILONS. Dumont avait également signalé dans le Brabant des filons de quarlz compacte ou carié, blanc ou coloré en rouge, en jaune ou en vert, par de l'oligiste, de la limonite ou de la chlorite '; et en outre des filons de man- ganèse oxydé, de limonite et de pyrite '-. • On y trouve : i° du quartz prisme, rhombifère et plagièdre; 2° de la chlorite; 5° de l'oli- giste ccailleux. (A. Dumont, Mémoire cite, pp. 515-514.) ' A. Di'MONT, Mémoire cité, pp. 515 à 51 S. SECO^JDE PARTIE. PALÉONTOLOGIE. DESCRIPTION DES FOSSILES DU TERRAIN SILURIEN DU CENTRE DE LA BELGIQUE. Le terrain silurien du centre de la Belgique nous a fourni un certain nombre d'espèces que nous allons décrire. Nous réclamons Findulgence pour nos essais paléontologiques, et pour des déterminations que le mauvais étal de nos exemplaires a rendues bien difficiles. Dans les premières publications relatives à notre terrain silurien , les déterminations des fossiles ayant été faites d'après des exemplaires très- incomplets, on est arrivé à appuyer quelques erreurs relativement à l'âge des couches de Grand-Manil. Aussi avons-nous dû reviser avec un soin particu- lier toutes ces déterminations. En général, moins on a d'exemplaires, plus on est porté à admettre un grand nombre d'espèces. Dans le présent travail, nous avons préféré de restreindre le nombre des types spécifiques que d'en créer de nouveaux. Souvent on pourrait rapporter à des types différents des fragments d'une même forme. L'exemple donné par M. J. Ëarrande, pour les formes larges et étroites, dans une même espèce de Trilobite, nous a engagé à rapporter à un seul type les pygidiums à axe large et à axe étroit du genre 76 DESCRIPTION DU TERRALN SILURIEN Homulonolus. Pour les Brachiopodes, il faut souvent avoir huit spécimens pour représenter complètement une espèce. Le faciès particulier sous lequel se présentent ces diverses formes fait que Ton pourrait quelquefois les prendre pour des espèces différentes; car rien n'est plus trompeur que ces moules, et Ton ne peut guère voir les rapports qu'ils présentent entre eux que lorsque Ton a le bonheur de rencontrer un exemplaire complet, avec ses divers moules intérieurs, ses empreintes et ses contre-empreintes. C'est ainsi que des exemplaires à'Orlhis biforala ont été pris à tort pour des Spirifer, et que les moules intérieurs et extérieurs diffèrent tellement, que l'on est tenté de les attribuer à des espèces différentes. Après avoir été rapportés au terrain cambrien en 1835 ',et au silurien en 1836-, les fossiles de Grand-Manil furent considérés plus tard par Dumont comme du même âge que ceux de son terrain rhénan de l'Ardenne, et par suite comme devoniens^.L'éminentstratigraphe, qui estimait peu le caractère paléontologique , avait cependant été frappé de l'analogie que présentaient les fossiles de Grand-Manil et de Fosses *. M. J. Gosselel ayant visité en 1860 le premier gîte ^ et en 18G1 , le second, y rencontra des Trilobiles que M. J. Barrande reconnut être des formes caractéristiques de la faune silu- rienne seconde ^. A notre arrivée à Gembloux, nous avions recueilli à Grand- Manil un certain nombre de Brachiopodes, en mauvais état, dans lesquels M. de Roninck crut reconnaître des espèces caractéristiques du devonien inférieur \ Des travaux ayant eu lieu depuis au gîte fossilifère, d'où l'on extrait de temps à autre des moellons pour les constructions, nous y avons recueilli de nombreux exemplaires, et nous ne croyons nullement être ' Bulletin de la Suciété géologique de France, i" série, t. VI, p. 332; 1853. ^ lUdlelin de l' Académie royale de Belgique, \" série, t. III, p. 330. ' A. Dumont, Méitioire sur les terrains urdennais et rhénan, \" partie, Terrain ardciinais, p. 6. (Mém. de l'Acad. noYALE DE Belgique, t. XX. Bi-uxelles, ISi7.) * A. DuMOJiT, Rapport sur les travaux de la carte géologique pendant Vannée 1841. (Bull. DE l'Acad. royale de Belgique, t. VIU"-'", 1" sér. , p. 3!>5.) " J. Gosselet, Mémoire sur les terrains primaires de la Belgique, etc., p. 3:2. Paris, 1860. ^ J. Gosselet, Note sur des fossiles siluriens découverts dans le massif rhénan du Condroz. (Bull, de la Soc. géol. de France, "i' sér., l. XVIII , pp. 338-539; 1861.) ' C. Malaise, De l'âge des phyllades fossilifères de Grand-Manil près de Gembloux. (Bull. DE l'Acad. royale de Belgique, '2' sér., t. XIII, p. 1 18.) DU CENTRE DE LA BELGIQUE 77 au-dessous de la vérilé en les évaluant à 3,000 , dont beaucoup sont en meilleur état que ceux rencontrés précédemment. Nous y avons retrouvé les Trilobites signalés par 3L Gosselet, et d'autres espèces caractéristiques de la faune seconde, ainsi que des Bracliiopodes et des Graptolilhes. Nous avons signalé ces faits à l'Académie, ainsi que la découverte de nouveaux " gîtes fossilifères à faune silurienne dans une bande qui forme la bordure méridionale du massif silurien du Brabanl '. L'existence de fossiles siluriens en Belgique étant un fait entièrement neuf, et les collections belges ne possédant par suite que peu ou pas de fossiles de celle formation, nous avons du chercher hors du pays des collections pro- pres à nous fournir des types de comparaison. C'est dans ce but que nous nous sommes rendu d'abord à Paris. Nous offrons nos hommages de gratitude : A W. le professeur Bayle et à son aide M. F. Bayan, qui nous ont donné toute facilité pour examiner les fossiles siluriens que possède la magnifique collection paléontologique de l'École des mines. A M. J. Barrande, à qui nous avons montré des Trilobites de Grand- Manil et qui a daigné nous donner de bienveillants conseils. A. M. Ed. de Verneuil, dont la science déplore la perte récente; il a mis obligeamment à notre disposition sa belle bibliothèque et ses riches collec- tions. Nous avions été frappé de l'analogie que présentaient nos moules de Bra- chiopodes avec ceux figurés dans le Siluria de sir Roderick ftlurchison. Dans le but de pouvoir étudier le terrain silurien d'Angleterre, et comparer nos fossiles avec ceux qu'on y rencontre, nous nous sommes rendu dans le pays de Galles et nous avons visité la plupart des collections où nous croyions ren- contrer des fossiles siluriens. Les collections publiques et privées ont été mises à notre disposition avec une obligeance el un empressement au sujet des- quels nous ne saurions exprimer assez de remerciments . • C. Malaise, Sur l'existence en Belgique de nouveaux gîtes fossilifères à fuune silurienne. (Bull, de l'Acad. royale de Belgique, 2' scr., t. XVIII , p. ô!21. Bruxelles, 1804.) Note sur quelques fossiles du massif silurien de Brabunt. (Bull, de l'Acad. royale de Belgique, i' sér., t. XX, p. 87t. Bruxelles, 1865.) 78 DESCRIPTIOi^ DU TERRAIN SILURIEN Nous offrons l'expression de notre reconnaissance : Au Brilish Muséum, à IVF. H. Woothvard et à M. W. Carruthers, qui ont mis à noire disposition les belles collections que renferme cet établissement. Au Muséum of Pratical Geology, à 31. R. Etheridge, paléontologiste du Geotogical Surveij, qui nous a facilité Taccès de la partie silurienne des col- lections, si admirablement aménagées pour Tétude. A la Société géologique de Londres, à M. Dallas qui a bien voulu nous montrer les exemplaires types du Silarian System. A M. Thomas Davidson, Téminent paléontologiste ;, qui a été pour nous de la plus grande obligeance et qui a daigné examiner quelques Brachiopodes du silurien de Belgique. Au Woodwardian Muséum à Cambridge, à feu le révérend professeur A. Sedgwick et à son assistant M. H. -G. Seeley, qui nous ont montré les fos- siles siluriens de la collection , dont plusieurs ont été décrits par Salter. Nous avons visité différentes localités du pays de Galles et plusieurs collec- tions siluriennes. Nous ne saurions assez remercier leurs possesseurs, M. Light- body, à Ludiow, et spécialement M. J.-E. Lee, à Carleon.Ces messieurs m'ont montré obligeamment leurs collections, dont plusieurs exemplaires ont été revus par Salter (M. J.-E. Lee notamment à qui Salter a dédié Homalonotus Johannis). C'est guidé par eux que nous avons parcouru les coupes classiques du silurien. Tous les exemplaires que nous figurons sont représentés de grandeur naturelle. Ils proviennent de notre collection et ont été récoltés par nous, à l'exception de Sphwrexochus mirus qui appartient à M. Gosselet. Ce mémoire pouvant arriver entre les mains de personnes qui n'ont pas les ouvrages nécessaires pour étudier les groupes génériques, nous avons cru bien faire en donnant les caractères dislinctifs des genres principaux. Cepen- dant nous renseignons, sans les décrire, plusieurs genres et espèces dont nous n'avons trouvé que des fragments en trop mauvais état pour pouvoir être déterminés d'une façon rigoureuse. Nous ne donnons donc leur nom qu'avec doute. DL CEiMRE DE LA BELGIQUE. 79 TRILOBITES. Genre PHACOPS, Emmrich. Nous avons rencontré à Grand-Manil un fragment de glabelle et de joue du genre Phacops, qui ne permet guère d'établir une détermination spécifique. Genre DALMANIA, Emmrich. Un fragment de tète appartenant à ce genre, trouvé à Fosses par M. J. Gosselet, a été rapporté, par M. Barrande, à Dalmania {Phacops) co- nophthalmus , Boeck ', dont la glabelle reproduit les traits caractéristiques -. Celte espèce caractérise la faune seconde des Iles Britanniques, de la Rus- sie, de la Suède et de la Norwége. Genre CALYMENE, Brongn. Corps ovalairc. Tèle semi-circulaire plus grande que le pygidium et que la inoilié du thorax. Bord frontal enflé et relevé. Glabelle conique, distinctement lobée par trois sillons inégalement profonds. Lobes diminuant de grandeur de l'arrière à l'avant, à lobes laté- raux d'apparence globuleuse. Joue fixe bombée, portant un sillon postérieur marqué; joue mobile triangulaire. Yeux peu développés et réticulés. Thorax à treize segments. Axe saillant bien défini et s'amincissant à l'arrière. Plèvres coudées, à surface ornée d'un sillon, à extrémité arrondie. Pygidium bombé, à bords entiers, sans prolongement. L'axe disparaît vers l'extrémité; flancs i)ortant des côtes séparées par des rainures bien n arquées. Nous possédons du genre Calijmene, si reconnaissable par la lobation de sa glabelle et l'apparence globuleuse de ses lobes, quelques exemplaires à peu près complets, de nombreuses tètes et de nombreux pygidiums. ' J. Barrande, Existence de la faune silurienne seconde en Belgique. (Bull, de la Soc. GÉOL. DE France, '2' sér., t. XIX, p. 759; 1862.) ^ MuRCHisoN, Siluria, pi. IV, fig. H et 12. London, 1867. Tome XXXVII. ^^ 80 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN C.ti.THE]VE iKCBRTA) Barr. (PI. I, fig. I, 2el3.) Nous rapportons tous nos exemplaires à G. incertu , Barr., espèce voisine de C. Dlumenhachii, Brongn., var. Caraclaci, qu'elle représente dans la divi- sion inférieure de Bohême K Nous possédons la forme longue et la forme large. Contour de la tête à peu près semi-circulaire. La glabelle porte près du front un qua- trième sillon latéral. Dans la partie située au droit du front, le bord est souvent relevé en une saillie, inférieure à celle de la glabelle. Treize anneaux au tborax. Axe saillant n'atteignant sa plus grande largeur que vers le quatrième ou le cinquième anneau; un peu moins large que chacun des lobes latéraux. L'axe est un peu plus étroit que dans l'espèce de Bohème. Anneaux à double courbure, au milieu convexe et vers les deux extrémités; concaves vers la tète. Partie voisine du sillon ilorsal un peu enflée et souvent d'apparence noduleuse. Suiface des plèvres creu- sée d'un sillon profond jusqu'à l'extrémité. Pygidium à contour extérieur arrondi. Axe se prolongeant près du bord. Sept segments et cinq côtes distinctes. Côtes séparées par des rainures qui s'étendent jusqu'au bord et munies d'un sillon suturai, qui souvent n'est marqué que vers l'extrémité des côtes, carac- tère qui la rapproche de C. Blumenbachii. Test du pygidium granulé, à en juger d'après le moule extériem- ^. Longueur de la tèle et du thorax dans la forme large 0'",0G3; largeur O^jOoS. Dans la forme longue : longueur = O^jOGS; largeur = 0",037. Nous avons des exemplaires présentant renroulemenl, ce qui n'a pas été observé sur l'espèce de Bohême. Plusieurs exemplaires, surtout les enroulés et ceux de petite taille, pour- raient se rapprocher de C. declinaia, Corda, mais ils doivent être rapportés à C. incerla à cause de la lobation de la glabelle. Quelques têtes présentent un bord proéminent qui pourrait les faire confondre avec C. diademata, Barr. Localités. — On le rencontre à Grand-Manil, où il est très-abondant et constitue le Trilobite le plus commun; on l'observe également à Fauquez, Rebecq-Rognon, Chenois, dans le massif de Brabant; et à Arville (Mozel), dans le massif de Sambre-et-Meuse. Cette espèce caractérise en Bohême la faune seconde. ' J. Babbande, Système silurien du centre de la Bohème, vol. I, Texte, p. u(i9. Paris et Prague, 1852. •^ Ibid., vol. I, Texte, pp. bG8-5(i9. Ibiil., vol. I, Planches, pi. XFX, fig. 50 à 56. DU CENTRE DE LA BELGIQUE 8i Genre UOMALONOTL'S. Kœiwj. Corps allongé. Tète à glabelle obscurément quadrangulaire, à peu près dépourvue de jobation. Thorax peu renflé, treize anneaux; axe très-large et fort peu distinct des plèvres. Côtés du pygidium non divisés en plèvres. nOMALOOTlN OMALICSII, Sj). 11. (PI. I, fig. /», 5, G, 7, 8 et9.) Tête triangulaire, tronquée au sommet. Glabelle trapézoïdale ayante peu prés le double de largeur à la base qu'au sommet. Angle génal arrondi. La tête est d'aspect triangulaire avec les contours arrondis. Les yeux sont placés à peu près vers le milieu de la hauteur des joues, et en contact avec le sillon de la glabelle. Thorax à treize segments. Une grande partie du genou articulaire reste à découvert, même lorsque l'animal est étendu. La largeur de l'axe diminue vers l'arrière pour devenir très-petite dans le pygidium. La Irilobation est peu prononcée dans le thorax, mieux sur la tète et surtout dans le pygidium; elle est marquée par des sillons plus ou moins bien prononcés suivant les parties où la irilobation l'est. L'axe est plus large que les lobes laté- raux dans le thorax, à peu près d'égale largeur dans la tète, et moindre dans le pygidium. Le pygidium est triangulaire ou semi-circulaire. L'axe proéminent occupe moins du tiers de la largeur, à sillons dorsaux prononcés; il n'atteint pas l'extrémité. L'axe s'atténue en forme de pyramide et n'a guère à l'extrémité que la moitié de la largeui- (|u'il avait au contact du thorax. Unit articulations ou segments à l'axe; sept C(Mes sur chaque lobe laté- ral, sans que nous osions garantir que ce soit le nombre exact. Rainures intercostales atteignant le bord. Test finement granulé. Nous possédons de celte espèce d'assez nombreux fragments consistant en têtes, pygidiums, quelt|ues portions de thorax dont plusieurs présentent des traces d'enroulement. Des têtes unies à des thorax, quelques thorax réunis à des pygidiums, et enfin un exemplaire complet, mais en mauvais état, prouvent que tous ces fragments appartiennent à la même espèce. Nous avons dédié celte espèce à noire savant maître en géologie, M. d'Oma- lius d'Halloy. Localités. — Tous nos exemplaires proviennent de Grand-]Manil,à l'excep- tion d'un seul qui est enroulé et qui a été trouvé entre Jalonne et Buzel. Cette espèce présente quelques ressemblances avec H. Bronyiiarti, Deslongchamps des grès de May, et H. bisidcalus, Sait., du Caradoc et du LIandovery d'Angleterre sous le rapport des pygidiums, mais elle en diffère quant aux têtes. 82 DESCRIPTION DU TERRALN SILURIEN Ge^re LICOAS, Daim. Tête très-bombcc , à contour extérieur formé par un limbe peu développé ; caractérisée par la forme ilu lobe médian de la glabelle et par la lobalion partieidière de cette der- nière. Surface de la tète divisée en un grand nombre de compartiments. Compartiments ou lobes de la glabelle variables en nombre et en forme. Joue mobile étroite et triangu- laire. La tète est très-petite comparativement au pygidium. Thorax à onze segments, axe saillant aminci à l'arrière; lobes latéraux coudés à une partie de leur largeur; extrémité des plèvres coudée vers l'arrière cl prolongée en pointe plus ou moins longue. Pygidium plus ou moins triangulaire. Axes et lobes latéraux souvent à trois segments. Axe bombé près du thorax, portant deux articulations très-courtes, suivies d'une troisième beaucoup plus longue, qui, vers le milieu de la surface, s'affaisse subitement, et se pro- longe souvent par une côte mince jusqu'au bord. lilCHAS l.*X.*TCS, M' Cou '■ (PI. II, 11g. I, 2, 3, i et s.) Nous rapportons à cette espèce divers fragments de têtes et de pygidiums. Le corps médian de la glabelle présente, vers le front, une largeur au moins triple de celle de sa base vers l'arrière. Le pygidium est formé de trois plèvres composées chacune de deux bandes aplaties, prenant une grande dilatation en largeur. En apparence, il semble y avoir six plèvres. Le pygidium est échancré au droit de l'axe. La superficie du test est ornée d'une granulation très-fine. Localités. — Grand-Manil, Faiiquez, dans le massif du Brabant; Fosses, dans celui de Sambre-et-Meuse. Dans les Iles Britanniques, cette espèce se rencontre dans le Caradoc et le Llandovery. Genre TRIINUCLEUS, Lhwi/d. Corps de forme ovalaire, à trilobation distincte dans toute son étendue. Tète très-déve- loj^pée à limbe orné de pcrfoi-alions, à contour intérieur concave; il se prolonge en une longue pointe à l'angle génal; glabelle très-saillante, dilatée au front, amincie vers l'arrière et limitée par des sillons dorsaux prononcés. Yeux manquants dans quelques espèces. Joues triangulaires, curvilignes plus ou moins bombées. ' M' Cov, A Sijnopsis of thu siliirian fossils uf Jreland, pp. 48 et 51 , et pi. IV, (Ig. 9 et 14. London, 1802. Le pygidium de cette espèce y est considéré comme appartenant au genre Ctdymenc et décrit sous le nom de Calijmene? forciputa, M' Coy. DU CENTRE DE LA BELGIQUE 83 Thorax à six segments; il occupe moins d'espace que la rête; anneaux séparés par des rainures marquées. Axe saillant , moins large que les lobes latéraux. Pygidium triangulaire ou arrondi , à surface horizontale ; il est entouré d'un bord ver- tical strié. TRIKCCLEIS 8ETICOBNI8, //l.S' '. (PI. II , lig. 6 et 7.) La tète occupe environ le tiers et le pygidium le quart de la longueur totale. Glabelle sphéroïdalc, pédonculée, divisée en deux parties distinctes; la partie antérieure est sail- lante et sphériquc, la partie postérieure, basse et étroite. Limbe presque vertical orné de perforations et se prolongeant à l'angle génal en une longue pointe au delà du pygidium et se dirigeant parallèlement à l'axe; joues ornées de tubercules oculaires. Nous avons quelques fragments de joues, munis d'un réseau polygonal. Six segments au thorax. L'axe saillant occupe plus de la moitié de la largeur d'un lobe latéral; ses anneaux sont séparés par des rainures très-marquées, dont chaque extrémité offre une cavité profonde. Les plèvres sont horizontales à bout incliné vers l'arriére. Pygidium semi-circulaire; axe se prolongeant jusqu'au bord en pointe émoussée; rainure concentrique le long du bord extérieur. Notre espèce a également de grands traits de ressemblance avec Tr. Bucidandi, Barr 2. Nos exemplaires ont des caractères qui les rapprochent de Tr. Bucidandi el de Tr. selicornis, espèces équivalentes; il en diffère par les anneaux du pygidium qui sont plus larges el portent une série de cavités de chaque côté. 31. J. Barrande ^, après avoir fait ressortir et discuté les légères diffé- rences qui paraissent exister entre Trinudeus Bucidandi, Barr et Tr. seti- cornis, His, dit : « Nous espérons que les différences qui semblent encore séparer spécifiquement les Trilobites comparés de Bohême, de Suède et des Iles Britanniques, s'évanouiront peu à peu, à mesure que le nombre des individus observés s'accroîtra dans les contrées étrangères. Alors Tr. seli- cornis deviendra un des fossiles les plus caractéristiques de la division silu- rienne inférieure. » Nous préférons ici de rapporter notre espèce ti Tr. selicornis, vu la grande analogie que présente notre faune avec celle des Iles Britan- niques. Il est plus naturel d'y trouver des espèces semblables qu'en Bohême. Localités. — Grand-Manil, oîi nous avons rencontré les exemplaires les plus ' MuRCHisoN, Siluria, p. (J9, fig. I et 2. 2 J. BAREUNDE,5(/.sf, «/(«■., vol. 1, Planclies, pi. XXIX, (ig. 10 à 17, et pi. XXX, fig. 14, j.o et 16. 3 Iliid., vol. I, Texte, p. 625. 84 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN complets, Faiiquez, Rebecq-Rognon, Chenois, dans le massif du Brabant; Vilrival, Fosse, Dave, Les Tombes, dans celui de Sambre-el-3Ieuse. C'est, comme on le voit, une des espèces caractéristiques de nos divers gîtes. Le genre Trinucleus caractérise la faune seconde, en Angleterre, en Irlande, en Bobême, aux États-Unis, en France, en Norwégc et en Suède. Le Tr. seticornis se rencontre en Angleterre dans le grès de Caradoc. Le Tr. Bucklaudi, Barr., espèce équivalente, se rencontre en Bobême dans l'élage D. Genre AIWl'YX, Daim. Ce genre esl surtout caraclérisé par sa tète subtriaiiguiaire, sa glabelle limitée par des sillons dorsaux très-dislincls, à lobe frontal saillant en avant du contour des joues, à saillie terminée par une pointe droite dirigée suivant l'axe. Pas d'organe de la vue. Amptx svov», Murch. (PI. II, «g. 8.) Nous possédons quelques tètes appartenant au %ex\v&Ampyx; nous les rap- portons à A. nudus, lAlurcb. K Tète présentant une forme triangulaire, plutôt isoscèle qu'équilatérale. Pas de limbe sur le contour extérieur. Glabelle rliomboïdale, à front terminé par un commencement de pointe. Joues triangulaires bordées en arrière par un sillon jjeu profond et un limbe étroit. Les rares têtes en mauvais état paraissent se rapporter, soit à A. nudus, Murch., soit à A. Portlocki, Barr. '^. Ces espèces appartiennent à deux groupes différents A^imp^jx, le premier caractérisé par six segments et le second par cinq .segments au tborax. Ces derniers éléments nous font complètement défaut. Localités. — Grand-Manil. Ampyx Portlocki, Barr., se rencontre en Bohème dans l'étage D et li. nudus, Murch., en Angleterre dans le LIandeilo. Genre ASAPHUS, Brongn. (PI. Il, lig. 9.) Nous rapportons à ce genre un hypostôme. Localités. — Grand-Manil. Asaphus est un des genres caractéristiques de la faune seconde. ' MuricHisoN, Siluria, p. 206, fig. 7. London, 1867. 2 J. Barrande, Sfisl. .silin:, Boli., vol. I, Planches , pi. XXX, fîg. 24 à 28. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 8d Genre ILL^NUS, Daim. Corps large, convexe. Tète semi-ellipliqiie, souvent plus large que longue, presque lisse. Glabelle non lobée, peu disiinclo du reste delà surface. Yeux très-distants et rejetés sur les côtés. Thorax plus petit que la tète et le pygidium, à huit ou dix segments, à axe plus large ou moins large que les lobes latéraux. Pygidium aussi développé que la tète, lisse, arrondi, bombé, souvent sans trace de segmentation. iLLiENCS BOWHANNI, Sait. '■ {PI. II, Kg. 10 et ll.l Tète semi-elliptique, très-bombée. La glabelle est limitée par deux sillons profonds qui disparaissent à peu près au cinquième de la longueur de la tète. Le thorax a l'axe séparé des lobes latéraux par un sillon dorsal , modérément prononcé. Largeur de l'axe un peu plus grande au sommet qu'à la base. Chaque plèvre porte une petite cavité située à son origine dans le sillon dorsal près du bord postérieur. Pygidium semi-elliptique. Nous avons rapporlé à IlL Bowmanni, Sali, différentes têtes el pygi- diums, la plupart en mauvais état, qui nous paraissent appartenir à la sec- tion des Bumaslus, et deux thorax, dont l'un, plus complet, possède dix segments et est muni du pygidium. Les tètes se rapprochent de celles de llUcmis Boivmanni, Sait. Le thorax a dix segments comme ///. Salteri, Barr., mais la forme est plus bumastoïde ^. Localilés. — Thorax à Grand-Manil. Tètes et pygidiums. Grand-.Manil , dans le massif du Brabanl; Roux, Vilrival, Fosses, Les Tombes, dans celui de Sambre-et-Meuse. lUœnus Boivmanni, Salter, se trouve dans les Iles Britanniques dans le Caradoc el le LIandovery. Genre ACIDASPIS, Murch. Nous possédons de ce genre un moule inlerne en mauvais élat, compre- nant une portion de la glabelle et un fragment de la joue fixe. Localités. — Grand-iManil. • Salter, Monocjr. Trilob., p. 185 , pi. XXVUI, (ig. 7 îi 13. {Palœonlographical Society. London , 1863.) '^ J. Barrande, Syst. sikir., vol.], Planches, pi. XL, fig. 26 et 27. 86 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Gesre CUEIUURUS, Beyrkh. (PI. 11, 6g. )'2 et 15.) Nous possédons quelques lètes et hyposlômes appartenant à ce genre. Tète semi-circulaire, à glabelle licniisphéroïJale, ressemblant à celles des Sphœrexo- chus par la forme des trois paires de sillons. La suture faciale et les cavités qui ornent les joues la rangent dans les Cheirurus. Glabelle un peu rétrécie vers l'arrière. Trois sillons à peu près également espacés de cliacpie côté de la glabelle; l'inférieur détermine une espèce de lobe spliérique, les deux autres sont reclilignes presque Iransverses, et ne sont tracés que sur les (lancs. Localités. — Grand-Manil. Nos fragments rappellent C. ylobosus, Barr., espèce qui existe en Bohème dans l'étage D ^ Genre SPU^REXOCHUS, Beijrkh. (PI. 11, «g. 14, ISel tO.) Tête semi-circulaire. Glabelle enflée semi-sphéioidale, portant sur rarrièrc, de cbaque côté, un lobe tuberculoïde. L'espace qui sépare ces lobes est plus grand que leur dia- mètre. La surface des joues est presque verticale. Joue fixe très-petite. Joue mobile trian- gulaire sphérique^. Localités. — Une seule tête a été trouvée à Fosses , par M. J. Gosselet. En Bohème, cette espèce se trouve dans l'étage E de la faune troisième et dans les colonies ^. En Angleterre, elle se rencontre dans les divisions inférieures et supé- rieures : les grès de Caradoc, le LIandovery? et le Wenlock. Aux États-Unis, on l'observe dans les groupes de Ciinlon et de Niagara. Genre ZETHUS, Pander. Corps ovalaire trilobé. Tète béinisphcrique, à glabelle plus ou moins profondément lobée. Yeux très-développés et très-saillants. Suture faciale très-apparente. Thorax à douze ' J. Barra.nde, Système silurien du centre de la Bohème, vol. I, Texte, pp. 77G ;i 778, et vol. I, Planches, pi. XXXV, fig. 1 îi 7, cl pi. XL, fii;. 2(1 et 27. ■^ Ihid., vol. I, Texte, pp. 808 à 810, et vol. I, Plandios.pl. XLII, lig. I(i à 23. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 87 segnieuts; les plèvres sont pourvues d'une facette ou biseau très-développé ; les cinq pre- mières diffèrent notablement des sept dernières. Pygidium terminé par des épines; quatre plèvres développées sur chacun des lobes latéraux du |)ygi(linm; chaque plèvre a un sillon longitudinal très-prononcé qui divise sa surface en deux cotes subégales. ZeTiii-fi VKRRrcoscs, Paiid. (Pl.njig. 17, 18, 19,20 el 21). Nous possédons du genre Zcllnis, des têtes isolées ou unies à des portions de thorax, des joues mobiles et des pygidiums; ceux-ci sont les plus nom- breux. Ils se rapportent au Zellms vernicosus, Pand. (C^k^/e verrucosa, Daim ', Cybele atraclopyye, W Coy). Tète hémisphérique à glabelle bien limitée, portant irois sillons qui se dirigent oblique- ment vers la base. Yeux très-développés et très-saillants. Toute la surface de la tète est verruqueuse. On indique douze segments au thorax. Nous n'en avons pu constater que dix sur nos exemplaires incomplets. Les plèvres sont pourvues d'une facette ou biseau très-déve- loppé. Les cinq premières plèvres dilTèrent des autres. La partie voisine du sillon dorsal est d'apparence noduleuse. Le pygidium a seize anneaux sur l'axe, y compris les quatre dont le prolongement forme les lobes. Ils sont tellement rapprochés que l'on pourrait les considérer comme des subdivisions de véritables anneaux. Chaque plèvre forme un quart de cercle, puis devient parallèle à la terminaison de l'axe. Ces plèvres sont verruqueuses. Cette espèce est suscep- tible d'enroulement. Localités. — Grand-Manil, Fautiuez, Rebecq- Rognon, Chenois (Hen- nuyères) dans le massif du Brabant; Vitrival, Fosses, Dave dans celui de Sanibre-et-Mcuse; c'est une des espèces de Trilobiles les plus abondantes de notre silurien. Le genre Zellms caractérise la faune seconde d'Angleterre (Llandeilo et Caradoc), de Russie et de Suède. GE^RE AnPUIOI>, Pflw/er. Nous avons un fragment de pygidium de ce genre caractéristique de la faune seconde. Localités. — Grand-Manil. ' MuRCHisoN, Siluria, p. 206, (ig. 2. Londoii, 1807. Tome XXX VIL 12 88, DESCRIPTION DU TERRALM SILURIEN Genre CROMUS, Bon-. Nous possédons un pygidium appartenant à ce genre. Localités. — Roux. Ce genre n'a été rencontré jusqu'à présent que clans la faune troisième de Bohême et de France. CÉPHALOPODES. Genre OIITIIOCERAS, Urcijn. Coquille droilc, allongée, conique, cloisonnée d'une extrémité à l'autre. Cloisons trans- verses, percées par un siphon petit ou médiocre, ventral ou subventral, non renflé exté- rieurement; ouverture quelquefois contractée. Test plus ou moins épais, à surface externe, soit lisse, soit marquée de stries d'accroissements, orné de côtes saillantes, régulières ou irrégulières, longitudinales ou transversales. Nous possédons de ce genre de nomI)reux exemplaires se rapportant à quatre espèces différentes , mais malheureusement en très-mauvais état. Orthoceras BeLGiccM, Sp, nov. (PI. m, fig. I et 2 ) Nous réunissons sous ce nom de nombreux fragments que nous avons recueillis surtout à Grand-3Ianil. Ils présentent les caractères suivants. Pas de traces de siphon dans la plupart des exemplaires. Sans ornements transversaux autres que les stries d'accroissement ou de contact des loges aériennes. Pas d'ornements longitudinaux. La taille a dû être très-forte, à en juger par les fragments faiblement coniques. Section (ransverse ellipsoïdale, pi'obahlement plus forte par suite d'écrasement. Le siphon est un peu excentrique. Un exemplaire provenant de Fauquez nous montre un siphon qui parait ovalaire et est situé plus près du centre que du bord. Les stries d'accroissement sont espacées de 0"',002 à 0"',008; on observe rarement de plus fines stries espacées de 0"',001. Nous possédons surtout de nombreux moules, écrasés, aplatis, sans traces de lest, de cloisons, ni de siphon. Nos plus grands fragments atteignent 0'",,30 de longueur. La coupe ellipsoïdale d'un exemplaire très-peu déformé DU CENTRE DE LA BELGIQUE 89 nous a donné pour le grand diamètre 0'",092 el pour le petit ()™,071. Plusieurs exemplaires conliennenl à rinlérieur des moules de divers Bra- chiopodes et de Trilobites, surtout de Calyniene. Tous ces débris d'Orlhoceras sont en mauvais étal et nous ne croyons pas qu'on puisse, quant à présent, les assimilera d'autres espèces d'une manière certaine. Si nous nous sommes permis d'en créer une, c'est à cause du nombre considérable de fragments et des caractères semblables qui les unissent. LocaUlés. — - Grand-Manil, Irès-abondanl. Fauquez, quelques fragments. Rebecq-Rognon , un exemplaire. 0RTU0CI-:II'\<4 VAGI^ATIIU ? ScfllOf/l. (PI. IV,fig. I.) Anneaux séparés de O^jOOG à O^.OOy et marqués de stries transverses, 7 à 8 par 0"",01 de longueur. Pas de traces de siphon. i\os plus longs fragments ne dépassent pas 0"',15. Grand diamètre 0'",036, petit diamètre 0'",017. Cette espèce et les suivantes sont relativement rares. Localités. — Grand-Manil, Rebecq-Rognon, dans le massif du Brabant; Fosses, dans celui de Sambre-et-iMeuse. Orthoceras varjinatum se trouve dans la faune seconde d'Angleterre, de Norwége, de Suède, de Russie, de Tburinge et de Silésie. OnTDOCKRtS UlILLATim ? SOW . '. (Pl.lll.fig. 3.) Nos exemplaires présentent des stries transverses et de fines stries longitudinales. Lon- gueur 0™,07. Grand diamètre 0"',028, petit diamètre 0'",011. Pas de traces de siphon. Localités. — Grand-Manil, Fauquez. Orthoceras bullalum se rencontre dans la faune troisième des Iles Britan- niques. On l'a signalé également en Russie et en Australie. Dans nos exemplaires les stries d'accroissement sont bien plus rappro- chées que dans l'espèce anglaise. ' MuKCHisoN, Siitiria, pi. X.XIX, fig. t. Londoii, 1867. 90 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN OBTnOCBRAS ATTBnCATC»? SOW, '. (PI. III, fig. 4.) Nous rapportons à cette espèce un petit Orllioccras qui présente également les mêmes caractères que l'espèce précédente : stries iransverses et stries longitudinales. Longueur Q'-'fiin, largeur 0™,00o. Localités. — Grand-Manil. Orlhoceras attenuatum se rencontre en Angleterre dans le Wenlock. Genre CYRTOCERAS, Goldfuss. (PI. III, fig, 5.) Nous rapportons, avec doute 2, à ce genre un fragment de moule interne, conique, arqué en forme de corne, à section ellipsoïde, à cloisons distantes d'environ 0"',00ô. Ornements transverses indiquant seuls le contact des chambres aériennes. Sans traces de siphon. Grand diamètre = 0'",050, petit diamètre = 0",02o. Ce fragment se rapproche des Cyrtoceras par sa forme conique, courte, arquée, à diamètre ventro-dorsal prédominant. Localités. — Un seul exemplaire à Grand-Manil. Genre LITOTES, Breijn. L.ITCITES COR!«D-ARIETIS, 5011'. ^. (PI. III, fig. e.) Nous rapportons au genre Lituites différents fragments. Nous possédons surtout des perlions spirales dont la crosse est inconnue. La surface porte des traces d'ornements obliques ou bien des lamelles .saillantes du test. Pas de traces de siphon. Les grands ornements oblicpies ressemblent à ceux de L. cornu-arietis , ' MuncHisoN, S//«rio, pi. XXVI, fig. 5. London, 1807. '^ On pourrait se demander comment il se fait que nous ajoutons « avec doute » , pour un fragment qui paraît cependant en assez bon état. Mais les divers genres de Céphalopodes sont très-difTiciies à caractériser lorsque l'on n'en possède pas des exemplaires complets. Commu- niqué à un savant géologue et paléontologiste français, M. B., ce Ctjrtoccras lui a i)aru pouvoir se rapporter au genre Liluites. M. E., savant paléontologiste anglais, a trouvé qu'il ressemblait à Phragmoceras compressum. 3 MuRCHisoN, Siliirla, pi. VII, fig. 10 et pi. XI , fig. I et 2. London, 1867. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 91 Sow., aussi rapportons-nous nos fragments à cette espèce ou à une de ses variétés. Lomlilés. — Grand-Manil. L'exemplaire figuré et divers fragments. Fau- quez, un fragment. On rencontre cette espèce dans la faune seconde des Iles Britanniques, de PEsthonie et de la Norwége. GASTÉROPODES. Nous ne possédons que de mauvais exemplaires de Gastéropodes. Genre IIAPHISTOMA. Hall ItAPHISTOU* LENTICIILARIS, SO'iV. (Sp.) '. (l'I. IV, lig. 2.) Nous avons rencontré plusieurs exemplaires que nous rapportons à Raphisioma lenticularis, Sow. (sp.) {Trochus, Sil. Syst.). Localités. — Grand-Manil (massif du Brabant). Un exemplaire à Fosses (massif de Sambre-et-Meuse). En Angleterre, cette espèce se trouve dans le LIandovery. On l'observe également aux États-Unis. Genre PLEUROTOMARIA, Defr. PlEVROTOHARIA LATIFASCIATA, l'ortl. (PI. IV, fig. 3.) Différents fragments nous paraissent se rapporter à PL (alifasciala, Portl. [Trochonema latifasciata , W Coy.) Localités. — Grand-Manil. Cette espèce se rencontre dans le Caradoc des Iles Britanniques. GE^RE nOLOPEA, Hall. HOLOPE.l KTIATELLA, SoW. ($)>.)■ (PI. IV, fig. 4.) Nous rapportons des formes en mauvais état à ce genre et à Ilolopea ' MuRCHisoN, Siluria, pi. X,fig. 10. London, 1867. 92 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN slrialella, Sow. (sp.). [Trochus consfrictus, W Coy, Ltltorina slrialeKa, Sil. Syst. '.) Localilés. — Grand-Manil. Celle espèce existe dans le Caradoc des Iles Britanniques. HÉTÉROPODES. GE^RE BELLEROPHOK, Monl/: llfcLLEKOPnOIV BILOBATCH, SoW. (PI. IV, Kg S, G et 7.) Nous possédons du genre Bellerophon de nombreux exemplaires à rétat de moules aplatis, déformés, sans traces d'ornements; nous les rapportons à B. bilohalus, Sow. ^. Localités. — Gembloux,où il est assez abondant. Fauquez, deux exem- plaires. Cette espèce se trouve dans le LIandeilo, le Caradoc et le LIandovery des Iles Britanniques; et dans la faune seconde et troisième d'Espagne, de Por- tugal, de Norwége, de France, des Étals-Unis, du Canada et à Pile d'An- ticosli. PTÉROPODES. Genre COIVULARIA, Miller. COilltII.4ltl& ^HWKHHYi , Dffr. (PI. IV, fig. 8} 5. Nous possédons du genre Conularia quelques moules incomplets analogues à Conularia Sowerbyi, Defr. (G. quadrisulcatu , Sil. syst., et à C. proteica, Barr.), espèces analogues et peut-être identiques. ' MiRCHisoN, Siluria, pi. VII, fig. 4. Lonrlon, 1807. ^ llnd., pi. VII, fig. ï). ' Ibid., pi. XXV, fig. 10. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 93 Un des fragments présente une section transverse en losange, et les deux faces, entière- ment visibles, sont divisées suivant leur longueur, par une rainure médiane. L'arête visible présente une rainure marquée de filets Iransverses striés par des lignes longitudinales. Localités. — Gi-and-Manil, deux exemplaires. C. Sowcrbiji, Defr., se trouve dans la faune seconde et Iroisième des lies Britanniques (Caradoc, LIandovery, Wenlock, Ludiow), de la Bessa- rabie, de TEsthonie, de TOstrogothie, de la Norwége, des États-Unis et du Canada. C. proleica, existe en Bohême dans la faune seconde el troisième. Genre nVOLITBES, Eichwald- Nous possédons du genre Hijoliles (genre Thccu, Morris), des fragments en mauvais étal se rapportant probablement à trois espèces différentes. Localités. — Grand-Manil, dans le massif du Brabant; Fosses, dans celui de Sambre-et-Hleuse; Wiheries, dans celui de Dour. BRx\CIIIOPODES. Avant de donner la description des espèces, nous nous permettrons de l'aire remarquer que nos Brachiopodes, quoique représentés par de nom- breux exemplaires, sont à l'état de moules; ils ne seront susceptibles d'une détermination rigoureuse ([ue pour autant que nous puissions parvenir à trouver les différentes parties ou moules d'une même espèce. C'est à quoi tendront nos recherches, et si nous avons le bonheur de nous procurer des exemplaires convenables, nous nous empresserons de les décrire. Genre ATUYPA, Daim. Nous possédons de ce genre des exemplaires déformés que nous rappor- tons à A. marginaUs , Daim ^ I MiiRCHisoN, Siliiria, pi. IX fig. 2, et pi. XXII, fig. I!). Lomlun, 1867. 94 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN LucaiUés. — Grand-Manil, Fauquez, dans le massif du Brabant; Roux, dans celui de Sambre-et-JMeuse. Celle espèce se rencontre dans les Iles Britanniques, dans le Caradoc, le LIandovery et le Wenlock. On la trouve dans la faune seconde et troisième de Russie (Esthonie et Ural), de Silésie, aux Iles de Gothland et Dago, aux États-Unis et à l'île d'Anticosti. Gexre STUICKLAIVDIIMA, Billings. Nous rapportons à ce genre un grand moule trouvé dans les quartzites de Wiheries, du massif de Dour. Il rappelle un peu Slrickl. lens , J. de C. Sowerby \ espèce que Ton rencontre en Angleterre dans le LIandovery. Genre OUTHIS, Datman. Co(|uille poncluée, obloiigue, transverse, inéqiiivalvc, très-déprimée, biconvexe; à stries ou plis rayonnants; avec ou sans bourrelet et sinus. Ligne cardinale plus courte (|ue la largeur de la coquille. Ouverture échancrant les deux aréas, dépourvue de dellidium. Cro- chets courbés l'un vers l'autre. Valve ventrale portant un prolongement médian en forme de dent, et deux supports latéraux courbés pour les bras; valve dorsale montrant deux impressions musculaires profondes, rapprochées, à bords relevés. Ortuis testcdiivaria, Daim '. (PI. V, fig. 1,2, 3 et 4.) Celle espèce est suborbiculaire ou orhiculaire tronquée, généralement plus large (|Uf longue, arrondie ou un peu éniarginée sur le devant; charnière linéaire droite, plus courte que la largeur de la coquille. Valve ventrale peu convexe, quelquefois un peu élevée longitudinalement vers le milieu; bec petit, incurvé; aréa étroite. Valve dorsale à peu près aplatie, avec une dépression longitudinale le long du milieu. Surface des deux valves couverte de nombreuses cotes radiées, lililbrmes, qui s'accroissent en nombre, à difl'érentes dislances du bec, par bifurcation ou par l'interposilion d'une ou de deux petites stries placées entre chaque paire de grandes valves; celles-ci, marquées de stries concentriques d'accroissement. Dans l'intérieur de la valve dorsale, processus cardinal allongé et déviant, situé entre deux petites lames brachiales ; les impressions musculaires ' MuRCHiso\,.S(7Mr/«, pi. VIII , fig. 0 , 10, M. London, 18C7. '^ Les descriptions spécifiques des Bracliiopodes sont faites d'après l'excellent ouvrage de M. Davidson : The Sihirian Bruchiopoda, auquel nous renvoyons pour les indications concer- nant la synonymie et de plus amples détails. DU CENTRE DE LA BELGIQUE 9S quadruples sont petites et divisées en paires par une large élévation médiane. Dans la valve ventrale l'aréa musculaire est très-développée, allongée et fourchue vers le front '. Localités. — Grand-Manil (irès-abondant), Fauquez et Rebecq- Rognon, dans le massif du Brabant; Roux et Fosses, dans celui de Sambre-et-Meuse. Dans les lies Britanniques celle espèce se rencontre dans le LIandeilo, le Caradoc et le Lower LIandovery. On la trouve également en Ostrogolhie , en Suède, dans File de Sardaigne; dans le Trenlon Limestone de TÈtal de New- York, au Canada, etc. OnTBis VKSPERTiLio, J. fie C. Soîcerlii/. (l'I. V, fig. 5, 6, 7 et 8.) Cette espèce est quadrangulaire, arrondie. La plus grande largeur est ordinairement vers la cliarniére, quelquefois vers le milieu de la coquille. Côtés très-peu concaves, arrondis à leur extrémité cardinale; dans quelques individus ces côtés forment de petites ailes mucronées ou des prolongements angulaires; front dentelé sur une courbe convexe. La valve dorsale est convexe, divisée longitudinalement en deux lobes par un profond sinus médian obtus; les portions latérales de la valve qui aboutissent aux extré- mités de la cliarniére sont aplaties. Valve ventrale convexe au bec, mais devenant insen- siblement concave en approchant du front et de la marge; un bourrelet médian fort proé- minent avec un sommet brièvement angulaire, s'étend de l'extrémité du bec au front; aréa triangulaire, fissure ouverte. La surface des valves est marquée par de nombreuses stries rayonnantes, anguleuses, souvent dieholomes en s'accroissant par l'interposition de côtes additionnelles qui sont souvent arrangées en groupes de quatre ou cinq d'inégale longueur et largeur. Dans l'intérieur de la valve dorsale processus cardinal allongé situé entre deux petites lames brachiales déviantes. Dans l'inlérieur de la valve ventrale, le muscle de l'aréa est en forme de soucoupe et borné par une légère proéminence '^. Localités. — Grand-Manil, Fauquez, Rebecq-Rognon, dans le massif du Brabant; Roux, Fosses, Dave, dans celui de Sambre-et-Meuse. En Angleterre, cette espèce se rencontre dans le Caradoc et le Lower LIan- dovery; on la trouve dans le Caradoc d'Ecosse et d'Irlande, et en Russie. ' VOrthIs testudinaria, Daim (Th. Davidson, A monograpli of the Brilisli fossil Brachio- poda : The Siliirlun Bmcinopodu, pp. -n(, à 228, pi. XXVIII, fig. 13 à 24. London, 1867) a été décrit sous ce nom spctilique par Hisiiigor, Sowerbv, Conrad , .M' Co) , Phillips et Salter, Menc- giiini, et sous celui AOrlhis striatula, par Conrad, Salter. 2 VOrUtisvL-spcrtilio, i. de C. Sowcrby (Th. Davidson, The Silurian Brachiopodu , pp. 236 à 237, pi. XXX, fig. \ I à 21 , London, 1807) a été décrit sous ce nom spécifique par Portlock, M' Coy, P. Schmidt, Salter, et sous celui dOrthis bilobu, par J. de C. Sowerby, Porllock. Tome XXXVII. 15 96 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Ohtbis callicramma, Daim. (PI. V, fig. 9, 10, Il cl 12.) Cette espèce est transversalement semi- circulaire, ordinairement plus large que longue, atteignant sa plus grande largeur vers le milieu. Côtés et front arrondis. Char- nière ne dépassant pas le bord de la coquille. Valve ventrale uniformément convexe avec un bec petit incurvé, ne dépassant pas de beaucoup la pointe de l'aréa; aréa modéré- ment élargie, fissure triangulaire ouverte. Valve dorsale ordinairement beaucoup moins profonde que la valve opposée, quelquefois très-peu déprimée vers l'avant. La surface des valves est marquée de seize à vingt côtes arrondies, simples, rayonnantes; avec des inter- valles concaves de dimension variable entre chaque paire de côtes, et dans lesquels on peut apercevoir, à l'aide d'une loupe, deux ou trois lignes très-fines longitudinales; côtes croisées par des lignes concentriques équidistantes. Dans l'intérieur de la valve dorsale, un petit processus cardinal remplit le centre de la fissure triangulaire et une large cloison longitudinale sépare en deux paires les deux cicatrices ovales, laissées par le muscle adduc- teur; les processus brachiaux sont petits. Dans l'intérieur de la valve ventrale , la dépres- sion musculaire en forme de soucoupe est d'une grandeur modérée '. Localités. — Grand-]\lanil, Fauquez, dans le massif du Brabanl; Roux, Vitrival, Fosses, Dave, Arville (Mozet), dans le massif de Sambre-el-Meuse. Celte espèce remarquable a une grande extension verticale et géogra- phique. En Angleterre, on la signale dans le Llandeilo? le Caradoc , le Llan- dovery et le Wenlock. On la rencontre également en Ecosse, en Irlande, en Russie, en Suède, en Amérique et dans File d'Anticosli. Ohiui» poncATA , M^ Coy. (PI. V, fig. 15 re STROPHOMENA, Hapnesque. Coquille plus ou moins semi-circulaire, présentant sa plus grande largeur à la ligne cardinale. Valves plus ou moins concaves-convexes, crénelées sur le bord cardinal, courbées régulièrement, géniculées, déprimées, lisses, pourvues de côtes ou de stries rayonnantes. Charnière linéaire, droite et munie de deux dents divergentes, reçues dans deux fossettes; aréa double. Valve ventrale ayant une échancrure anguleuse couverte partiellement par un pseudo-dcltidium convexe; crochet déprimé, rarement perforé par un petit trou chez quelques espèces; quatre dépressions musculaires, la paire centrale étroite, la paire externe en éventail. Valve dorsale ayant un processus cardinal bilobé, situé entre les fosseues dentaires et quatre dépressions pour les muscles adducteurs. Les valves sont presque plates jusqu'à ce quelles approchent de la fin de leur croissance, puis elles se (■ourl)ent alors brusquement d'un côté. ISTROPUOHEIVA BD0HD01D.ll.IB, U7/r^'f /I.S' . S|). (l'I. IV, fig. 13 et U.) Coquille plus ou moins transversalement semi-circulaire ou subquadrangulairc; valves géniculées; charnière linéaire droite et aussi large que la plus grande hauteur de la coquille, avec des angles cardinaux arrondis, queliiuefois prolongés en forme d'ailes déployées. Valve ventrale très-peu convexe vers le bec et devenant aplatie à une certaine sous ce nom par Da\idson, M" Coy, Saller, Lindstrôni, de Verneuil; et décrit sous les noms spécifiques de 6«/o;-aJ»s ou biforata , mais rapporté aux genres Terebratulites , par Schlo- theim; SyjtVi/er, par d'Eichwald, de Verneuil et Kcyserling; DvUhyris, par J. Hall; Spiri- fera, par M' Coy, Piiillips cl Salter; Plutijstrophia , par King; nommé Terebratula Lynx , par à'Eiv.\\\va\A; Spiriftr Lynx, par M= Coy, \on Ruch; Spirifer Slieppurdi , par de Casteinau; Sp. tridens, par M"' Coy; Sp. terebratnliformis , par M' Coy; 0)(/(w Lynx, par Quenstedt , Schmidt; Porainbonites dentattis, et P. bi'cvis, par Pander; Âlrypu dorsatu, par Hisinger; Delthyris brachynota, par i. Hall. 100 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN dislance; on vieillissanl, elle se courbe vers le bas à peu près à angle droit. Le bord frontal est ondulé concave près des angles cardinaux et ensuite forme une petite cour- biu'c latèralenienl en avant. La partie plate du disque est couverte d'un nombre variable de plis concentriques peu ondulés, souvent interrompus, qui tournent en dehors vers les angles cardinaux et suivant la courbe de la marge. La surface entière est aussi couverte de stiies nombreuses, rayonnantes, fdiformes; souvent un petit trou existe à l'extrémité du bec, dans le jeune âge. Valve dorsale concave, suivant ordinairement les courbures de la valve opposée et également ridée et striée. Dans l'intérieur de la valve ventrale il y a deux dents articulées divergentes, avec des alvéoles sur la valve opposée. Les impressions musculaires de cette valve sont bornées par une élévation semi-circu- laire, partant de la base des dents et courbée sur chaque côté en une dépression en forme de soucoupe; l'adducteur ou l'occluseur laisse une cicatrice sur l'un et l'autre côté, fermée par une petite élévation médiane; les muscles cardinaux ou divaricateurs remplissent sur l'un et l'autre côté la portion antérieure de la cavité. Dans l'intérieur de la valve dorsale, le processus cardinal est divisé en deux lobes qui ne sont pas réunis avec le sommet des alvéoles; de la base de celle-ci une petite élévation médiane se dirige vers le bas et sépare en deux paires de cicatrices l'adducteur ou l'occluseur; elles sont bordées par des élévations proéminentes. Les impressions vasculaires consistent en de larges vaisseaux primaires, qui vont directement dans une seule direction, de près du milieu de la valve à une petite distance du bord frontal; quelques-uns des vaisseaux bifur- quent quelquefois '. Loccdilés. — Grand-Maiiil, Faiiquez, Rebecq-Rogiion , dans le massif du Ri-abant; Roux, Vilrival, Fosses, Dave, Arville (Mozel) , Les Tombes, dans celui de Sambre-el-Meuse. Celte espèce a une très-grande extension verticale et géographique; on la rencontre à partir de la faune seconde, justiue dans le carbonifère inclusi- ' Cette espèce a été décrite sous ces noms par Davidson, Lindstrôm, Haswcll, et sous le nom spécifique de rhomlioidalis , avec le nom générique de Concliita, par Wilckens; A'Aiioniites, par Wahienberg; avec le nom spécifique de rfepressMS ou rfepresso et rapportées aux genres Pruducta, par Sowcrby; Lcptœna, par Dalniiin, Hisinger, J. de C. Sowerby, d'Eiciiwald, de Koninck, de Verneuil, Davidson, Barrandc, Piiillips et Salter, Qucnstcdl, M'Coy; Pro- duvliis, par Defrance, Deshaycs; Sirophomena , par Vanuxeiu; Orlhis, par Porllock, Quen- stedl, C. F. Rocmcr; Sirophomena, par Hall, Davidson; avec le nom spécifique de niga.siis ou rugosa et rapportée aux genres Produclu, par Hisinger; Leptœtia, par Dalmaii, Hisinger, Phillips, Fischer de Waldhcim; Stropitoineiia , parBrown, von Buch, Schmidt; Ortliis, par (l'Eichwald. Elle a encore reçu les noms de Leptœna (eiiuistriata , Sowerby; SiroitlioDiena nndulata, Vanuxcm; Sirophomena teindstriata, par Hall, Schmidt, Salter; Prodiicliis Ticum- leyif par Davidson. (Th. D;\v\Ason , The Silurian Brachiopoda, ^avi. VII, pp. "281 à 285, pi. XX.XIX, fig. 1 à 21 , pi. XLIV, fig. L) DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 101 vemenl. On la trouve dans le Caradoc, le LIandovery, le Wenlock et le Ludlow des Iles Britanniques; elle a été également observée en Oslrogothie, dans l'île de Gotliland, en Norwége, en Russie, en Bohême, aux États-Unis, au Canada et dans l'île d'Anlicosli. GExnE LEPT.ÎîlXA, Dn/maii. Valves rognlièroment conrbccs, plus ou moins semi-circulaires et concaves-convexes ou involulées, ordinairement finement striées. Valve tlors;iie concave, épaissie, à impressions musculaires, larges et allongées. Charnière longue et linéaire, ayant une dent sur la valve dorsale et une dent trifide sur la valve ventrale. L,VfTX.n* SKBICE*, SOW. (PI.IV, fig. 15, 16, nell8.) Cette espèce est transversalement semi-circulaire, plus longue que large. Charnière aussi large, ou dépassant un peu le pourtour de la coquille. Extrémités cardinales anguleuses, quelquefois auriculées semi-cylindriques. Valve ventrale convexe près du bec qui est incurvé; aréa modérément large; fissure étroite, recouverte entièrement par un pseudo-dellidium. Valve dorsale concave et suivant les courbures de la valve opposée. La surface des valves est ornée de nombreuses et fines stries arrondies, avec des intervalles entre chaque paire quatre fois aussi grands que le diamètre de chacune des principales cèles; l'intervalle est lui-même traversé par cinq à sept stries plus fines, qui sont elles-mêmes encore séparées par un étroit sillon contenant des rangées de menues ponctuations. Dans l'intérieur de la valve ventrale, les dépressions musculaires, allongées et déviantes, sont postérieurement divisées dans le milieu par une élévation médiane, et antérieurement par une profonde dentelure. Dans l'intérieur de la valve dorsale les cicatrices musculaires forment deux larges dépressions peu élevées, élargies, parallèles, séparées en deux paires par un profond intervalle médian au centre duquel se trouve une petite élévation '. Localités. — Assez abondant à Grand-Manil, Fauquez, Rebecq-Rognon, dans le massif du Brabant; à Roux, Vitrival, Fosses, Dave, Arvillo (Mozet), Les Tombes, dans celui de Sambre-et-Meuse. En Angleterre, cette espèce se rencontre dans le LIandeilo, le Caradoc, ' Le Leptœna sericea, i. de C. Sowerby, a clé décrit sons ces noms par de Verneuil, M= Coy, Barrandc, Hall, Phillips et Saltcr, Saitcr, d'Eichwidd , Porllock et sons celui (VOrihis aerkea, par d'Eiclnvald, Porllock. (Th. Davidson, Tlie Siliirian Brachwpodu , part. VII, pp. 5-23 à 32S, pi. XLVIII , fig. 10 à 19.) 102 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN le Llantlovery et le Wenlock. On la trouve également en Ecosse et en Irlande, en Russie, en Eslhonie, en Norwége, en Bohème, en Espagne, aux Étals-Unis, au Canada, dans File d'Anlicosli. LAMELLIBRANCHES. Genre CARDIOLA, Broderip. Nous avons rencontré à Grand-Manil et à Fauquez quelques fragments en mauvais élat que nous croyons pouvoir rapporter au genre Cardiola. POLYZOAIRES ou BRYOZOAIRES. Genre GRAPTOLITUtS, Lin. '. Polypiers simples avec une seule série de cellules, plus ou moins en contact sur toute la longueur. Gr«ptolithch priodoiv, Broun '. (PI. Vl.fig. I et 2.1 Nos observalions ont été faites sur des fragments conservés avec leur relief dans les pliyllades. Le test n'est pas conservé; on ne trouve que sa trace charbonneuse ou ferrugineuse, présentant une espèce de réseau irrégulier à la surface. La partie adulte est rectiligne, la partie en croissance est courbée en spirale. Cette espèce atteint une assez grande longueur. Nous possédons un exemplaire présentant une portion de la partie adulte qui mesure 0"',20 de longueur et 0"',004 de largeur. Nous avons trouvé de 8 à 9 cellules sur un cen- timètre de longueur dans la partie adulte et rectiligne; et tO ou 11 sur la partie jeune et enroulée. Ainsi que M. Barrande l'a signalé ^, nous avons reconnu sur une extrémité ' Les Graplolitlies (cl nous avons ici se rapportanl à ce groupe les genres Graptolithus et CluHuciKjruplus) ont été considérés autrefois comme des Céphalopodes; on les a rangés ensuite parmi les l'olypiers , puis parmi les Brvozoaiies. Récemment un de nos plus savants zoologistes, M. le professeur P.-J. Van Beneden, a émis l'idée qu'ils pourraient bien être des Foraininifèrcs. (P.-J. V.\.\ Benede.n, Rapport sur quelques fossiles du massif silurien du Brû- lant, par C. Malaise. Bull, de i.'Ac.\d. «ovale de Belgique, -1' sér., t. XX, p. 813.) ^ J. BAitnAMiE , Grapltilitiies de Bohème, \\ 38 à 40, pi. I, fig. 1 à 44. Prague, 1830. •' IhiiL, p. 38. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 103 enroulée, que la tige subit quelquefois une torsion, ce qui fait que les cellules forment saillies sur un des côtés d'une partie de la tige et se présentent également de l'autre côté ou disparaissent derrière cette tige sur une autre portion. Les cellules font avec l'axe un angle d'environ 43°; elles sont appliquées l'une contre l'autre environ sur les deux tiers de leur étendue. En se séparant, elles se rétrécissent et se terminent par une espèce de crochet, dont l'exlrémité tend à devenir parallèle à l'axe. La longueur déve- loppée des plus grandes cellules est d'environ 0'"fiOi, leur plus grande largeur hori- zontale 0'",00Î2. M. Barrande donne pour ces largeurs 0'°,003 et O^jOOlo. Locaiilés. — Jusqu'à présent, nous n'avons rencontré GraptoUtIms priodon [Gr. Liidensis , Murch., Siltir. System.), que dans un seul gite à Grand-Manil, à quelques centaines de mètres au S. de Peurite. Peut-être des traces entre Fauquez et Ronquières. Cette espèce se trouve dans la faune seconde et troisième des Iles Britan- niques à partir du Caradoc jusqu'au Ludlow. En Bohême, on la rencontre dans les colonies et dans la faune troisième, de même qu'en France. On la trouve également en Portugal, en Saxe, en Sardaigne e( en Australie. Graptolithcs, sp. Quelques fragments en mauvais état pourraient bien appartenir à Gr.NUssoni, Barr. ', ou à Gr. Proteus, Barr. ^. Ils ressemblent à l'origine de Gr. Proteus. Les cellules, plus grandes que dans Gr. Nilssoni, sont disposées de telle manière que l'orifice de chacune correspond à la naissance de l'alvéole suivante. Localités. — Grand-Manil au S. de Peurite. Graptolithiis Nilssoni se rencontre dans la faune seconde des Iles Britan- niques (Llandeilo), de Bohême, de Thuringe et de Saxe. Gmptoiitims Proteus se trouve dans la faune seconde et troisième de Bohême, de Norwége, de Suède, de Thuringe et de Saxe. Genre CUMACOGRAl'TUS, Hall. Polypiers à un axe solide et à deux séries de cellules enfoncées dans la substance du polypier. ' J. Bauhande, Graplolithes de lîohèine, p. S\-^% pi. Il, fig. 1C et 17. Priigue, 1850. 2 Ibicl, pp. 38, 39, pi. IV, fig. 12 à 13. Tome XXXVII. U i04 DESCRIPTION^ DU TERRAIN SILURIEN ri.Ill*COGRJ.) Nous rapportons à ce genre une espèce de Cystidée assez abondante et qui nous a fourni plusieurs exemplaires en assez bon élat de conservation. ' MuRCHisoN, Si7«r/« , pi. XLl, (ig. 'ii. Londoii , 18(17. 106 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Calice ovnlaire, composé de pla(|iiot(es polygonales en nombre indéfini. Plaques ornées de stries ou côtes rayonnant du centre de la plaque. Le moule intéiieur est chargé de traces polygonales et de ponctuations ; quelques-uns présentent des stries qui le plus sou- vent ne sont marquées que sur les moules extérieurs. La plupart sont écrasés. Dimensions : grand axe O",! I, petit axe O^jOO, épaisseur O'",05o. Localités. — Gembloux, Fauquez, où il est surtout très-abondant, Roboc(|- Rognon (massif du Brabant). Traces à Fosses et à Vitrival (massif de Sambre-et-Meuse. Les empreintes extérieures présentent les caractères du Sphœroiiiles stelluli férus , Sali. ' (^Echinospheriles aaranlium , Forbes); les moules intérieurs ressemblent à ceux de cette espèce, et également à ceux de Echi- nosplicrites aruchinoideus , Forbes ^. Ces deux espèces se renconlrenl en Angleterre dans le Caradoc. COELENTÉRÉS ou POLYPIERS. GE^BE FAVOSITES, I.amck. Favosites Uisihgf.ri, Lonsil. Nous croyons pouvoir rapporter nos divers débris du genre Favosites à Fav. Hisingeri , Lonsd., de Wenlock. Ils sont en Irop mauvais état pour que nous ayons pu les faire dessiner. Localités. — Rebecq-Rognon? dans le massif du Brabant; Roux, Fosses, Dave, Arville, Les Tombes, dans celui de Sambre-et-iMeuse. Favosites Hisingeri existe en Angleterre dans le Wenlock. On le trouve dans la faune silurienne seconde et troisième de Norwége, de Suède et de Russie; on Tobserve également aux Étals-Unis, au Canada et dans l'île d'Anlicosti. ' Memoirs ofthc Geological Surveij of Greul Bril(iiii,\o\.U],p\.X\,Rg. 6'el6.Loiulon, 18G6. ■■' Ibid., pi. XX, fis. 8. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. 107 Favokitiîn, sp. (PI. IV, fig. 12.) Nous rapportons au genre Favosites des polypiers simples courts et dis- coïdes, qui représentent probablement la base d'une espèce de ce genre. Ces fragments, en mauvais état, existent avec une abondance relative dans les différents gîtes. Localités. — Grand-Manil, Fauquez, dans le massif du Brabant; Roux, Vitrival, Dave, dans celui de Sambre-et-Meuse. Gexre proposa, Edii.\ H Haime. Fropora TracLATcs, M. Edu> et /. Haime. Exemplaires en mauvais état. Loculilés. — Grand-Manil? (massif du Brabant); Roux, Vitrival, Fosses, fmassif de Sambre-et-Meuse). Le Propora tubulatus {Porites lubulalus , Sil. Syst., HelioUles tubulalus, Lonsd. ') se trouve dans les Iles Britanniques (Caradoc, Llandovery et Wen- lock); aux îles de Dago et de Gothiand, en Bobême, au Canada et à l'île d'Ânlicosti. Genre HALYSITES, Fisch. HALVaiTES CATEXCI.ABIVS, L. -. (PI. IV, fig. 9 et 10.) Polypier à surface supérieure convexe et réticulée,;! mailles polygonales. Calices ellip- tiques à grand axe de O^.OOl à O^jOOS. Localités. — Roux et Fosses, dans les couches calcareuses ou dans leur voisinage. Cette espèce se rencontre dans la faune seconde et troisième des Iles Britanniques (depuis le Llandeilo jusqu'au Wenlock), de Bohême, de Nor- wége, de Suède, de Russie (Eslhonie, Lilhuanie, Podolie et dans l'île de Dago), d'Arménie; aux Étals-Unis, au Canada et dans l'île d'Anticosti. ' McRCHisofi, Siluria, pi. XXXIX, fig. 3. London, 18G7. '^ Ibkl., pi. XL, fig. 14. Cette espèce, ;ippelée aussi iiuelquefois Caleiiipom escliuruides , doit sou nom à ce (lu'clle a l'apparence extérieure d'une chaîne. 108 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN Gemie CYATUOi'UYLLUM, Gold^ss. CvATHOPnvi.i.iiai biwcm, .W Edu'. el J. Halme. (PI. IV, fig. 11.) iMoiiles iiuérieurs tic forme turbince, arrondis à In base, en très-mauvais clat, présen- laiit de 30 à iO cloisons, sous-divisces cliacuiie en deux. Les sous-divisions sont impar- faites el se présentent sous l'aspect d'une ligne ponctuée de 0'",01 à 0'",02 de iiautcurei de 0"',023 environ de diamètre. Moules extérieurs turbines et présentant des stries longi- tudinales. Localités. — Grand-Mauil, Fauquez, Rebecq-Rognon, dans le massif du Brabanl; Roux, F'osses, Les Tombes, dans celui de Sambre-el-Meuse. Celle espèce {Pelraia bina, Lonsd. ') se renconlre en Angleterre, dans le Llandovery el le Wenlock , dans le Caradoc d'Irlande el dans l'Amérique arctique. PLANTES. Nous n'avons rencontré jusqu'à présent que des traces de Fucoïdes. Genre BCTHOTREPHIS, Hall. BDTHOTRBPHIS FLEXCOHt, /. Hall (PI. Vll,lig.2.) Nous rapportons au Bulliolrephis flexuosa ^ des frondes grandes, planes, sans nervures, irrégulièrement rameuses, à segments entiers, à pointes obtuses. Localités. — Ces empreintes se trouvent abondamment à Roux, dans des coucbes qu'elles caraclérisenl. Celte espèce existe en Amérique, dans le comté de Washington, dans le Iludson-river group. ' MiiRciiisoN, Silitria , pi. XXXVIII, fig. 5. London, I8G7. 2 .1. IJALL, Pall. uf I\'eu'-YorL\ vol. I, p. 2C3; tab. LXIX, fig. 1«, b, c. DU CENTRE DE LA BELGIQUE. lOî) Genre LICUOPUVCUS, BiUtmjs. liicBOPHvciiN KLOweATCH, Coems. (PI. vil, Hg. 5 cl 4.) Localités. — On trouve à Strichon des empreintes accidentelles qui n'ont rien d'organiqne et des traces de frondes aplaties de couleur souvent rou- geâlre qui rappellent celles de Roux et que l'eu lalihé Eug. Coemans croyait appartenir au genre Licrophycus et qu'il se proposait de décrire sous le nom de Licrophycus elonyatus. Genre SPU.1LUOCOCCITES, Sternh- MPH,EK«COCCITKS SC H * B »* W OS V Cœpp.'. (PI. Vil, 6g. ).) Nous ne rapportons qu'avec doute à celte espèce des empreintes stelli- formes, car ce pourrait bien être des dendrites. Localités. — Dans les quarizilcs de Genly (massif de Dour). M. Gœppert indique Sphœrococcitcs Scharyanm dans l'étage D de Ro- hême ^. ' II. -II. GoEPPF.ii r, Ueber die foss. Flor. sll. ilev. iind unteren Koldoiforinat., p. U), la!). XXXVI. fig. 1. Breslau, 1860. * M. Schary la place d'après les indications de M. Barrande (à ce que nous sui)posons) dans rétage E. (J.-M. Scharv, Catalogue des fossiles siluriens du centre de la Bohême, de la collec- tion de J.-.M. Scliary, de Prague, envoyés à l'Exposition universelle de Paris en 1867.) 110 DESCRIPTION DU TERRAIN SILURIEN TABLEAU INDIQUANT LA RÉPARTITION DES ESPÈCES DANS U, ESPECES. BELGIQUE. ANGLETERRE. SAMBRE-ET-MEL'SE. TRILOBITES. Phacops Dalinaiila conophthalnuifi , Boeck (sp.) Calyiiietie iiiceria , Barr IIoinaloitolHs Oinaliusii ', Malaise . . Lirhas laxattis, M*^ Coy Trinucleus seticoriiis , Hising. . . . Ampyx mnliis, Murcli Asaphus? lltœnus Bowmanni , Sait Acidaspis Cheirurus Spliœrexochus'rnirus , Beyr. . . . Zethiis verrucosus, Pand Ampliîon Cromus * CÉPHALOPODES. Orlhoceras Belgicum , Malaise . — raginalum '! Schloth. — bullalinn '! Sow. . . — atteiiitatinn ? Sow. . Cyrtoceras Liliiiles coriiu-arietis , Sow. . . GASTÉROPODES. Raphistotna lenticularis , Sow. . . Pleurotomaria lalifasciata , Portl. Holopea slriatella , Sow. (sp.). . . HÉTÉROPODES. Bellorophon bilobatus , Sow. PTÉROPODES. Contdaria Sowerbyi, Defr. llyolithes - * Se trouve également â Malonne (massif de Sambre-et-Meuse). ' Id. à Wiheries (massif de Dour). DU CENTRE DE LA BELGIQUE. ill DIFFÉRENTS gItES ET LE NIVEAU OU ELLES SE TROUVENT EN ANGLETEURE. ESPECES. BIUCHIOPODES. Atrypa marginahs, Daim Slrkklatulmia ' Orihis tesliidinaria, Daim — veupertîUo , Sow — calltijramma, Daim — porcata , M« Coy — Acloniœ, Sow — biforala, Schloth. (sp.) Slwpliomeim rhomboidatis.y/ikkens (sp.). LeplœiM serica , Sow LAMELLIBRANCHES. Cardiola . POLYZOAIRES Graplolilhtts priodon , Bronn. . . . - sp Climacograpliis scalaris. Hall. (L, sp. Kelepora infundibulum '! Loiisd. . . Pldodiclija CRINOÏDES. Tiges d'eiicrines CYSTIDÉES. Sphœroniies slellultjcrus, Sait .... COELENTÉRÉS. Favosiles lUsimjeri , Lonsd Favosilesy Propora lubulalus, M. Eclw. et J. Haime. Ilahjsiles cateniilaiius, L Cyathopliyllum binum, M. Edw. et J. Haime. PLANTES. Bulholreplmflexuo.m, J. Hall. . Licrophijcus elonrjaliis, Coems 3 . Sphœrococciles Scitanjamis ■> Gœpp. ' Se trouve i Wilicries (massif de Dour). - Se trouve également à Statte (massif de Sambre-et- TOME XXXV BELGIQUE. SAMBRE-ET-MEUSE. ANGLETERRE. Meuse). 3 Se trouve à Strichon (massif du BrabaDl). * Se trouve à Genly (massif de Dour). iS ERRATA. Page 3, lignes H et 12, au lieu de : le considéra comme silurien, lisez : le considéra également comme cambrien en 1838. — 3, note 3, o/ouicî .• et (. V, p. 634. — 76, lignes 12 et 13, au lieu de : et au silurien en 1836, lisez : et en 18.33. — 76, noie 2, au lieu de : I, 111, p. .330, lisez : t. V, p. 634. (Pour des détails plus complels à ce sujet, voir p. Il, A.-H. Dumont, 1837 et 1838.) TABLE ALPHABÉTIQUE DES FOSSILES. Acidaspis , sp Ampliio7i , sp Ampyx nudus , Murch Asuphiis , sp Alrypamarginalis, Daim Belleroplion bilobatus , Sow Butholrepliis (lexuosa , J. Hall Calymene incei-la , Rarr Cardiola, sp Cheiriirus , sp Climacograptiis scalaris, J. Hall. (L. sp.). . Conularia Sowerbyi , Defr Cromus, sp Cyalhophylhnn hinum, M. Edw. et J. Haime Cyrtoceras , sp Dalmania conophlhulnms , Boeck (L. sp.). Encrines (liges) Favosites Hisingeri, Lon.sd Favosites, sp Graptolitlnis priodon, Brown Graplolilhus , sp Halysites catenularius, L Holopea striatclla, Sow. (sp.) Homalonolus Omalinsii , Malaise . . . . IJyolilhes, sp PAGES. PLANCHES. FIGURES. 8d » 0 87 i> l) 84 II 8 84 II 9 93 » H 92 IV 5,6,7 108 VII 2 80 I 1,2,5 102 D » 86 II 12,13 104 VI 3, 4, 5, 6, 7 92 IV 8 88 » B 108 IV 11 90 m S 79 )i » 105 VI 10,11 106 » ï> 107 IV 12 102 VI 1,2 105 J) n 107 IV 9, 10 91 IV 4 81 I 4, 5, 6, 7, 8, 9 93 I » M4 TABLE ALPHABÉTIQUE DES FOSSILES. Illœnns Bowmanni , Sait Leptœna sericea , Sow Liclias laxalus , W Coy . Licrophycus elongatiis , Cocms Liluitcs cornu-arietis , Sow Orthis Actoniœ, Sow Orlliis biforatu , Scliloth (sp.) Orthis callifjrumma , Daim Orthis porcnla, M' Coy Orthis tesludinuriu, Daim Ortiiis vespertilio , Sowcvhy Orthocerits atlenuatum? Sow Orthocerus Beh/ictiiii , Malaise Orthocerus builutum? Sow Orthoceras vaginatum? Scliloth Phacops , sp Ptetirotomaria latifasciata, Porl\. . . . Propora tubulatiis , M. Edw. et J. Haime Ptilodictya , sp Raphistoma lenticuluris , Sow Retepora infundibulum, Lonsd Sphœrexochus mirus , Beyrich .... Sphœrucoccites Scliaryaiius ? Gœpp. . . . Sphœronites stelluliferus , Sait Slrivklundinia , sp Stropliomena rhombuidalis, Wilckens (sp.) Triniicleus selicornis , llis Zethiis verrncosus, Paiidcr PAr.Es. PLANCHES. FIGURES. 85 Il 10,11 101 IV 15,16, 17,18 8-2 II 1,2,3,4,5 109 VII 3,4 90 m () 97 V 1.5, 16,17, 18 98 V 19, 20, 21, 2-2 96 V 9, 10,11,12 ib. V 13,14 94 V 1,2,5,4 9o V 5, 6, 7, 8 90 III i 88 III 1,2 89 m 3 ib. IV 1 79 n » 91 IV 5 107 1) i> 105 » » 91 IV 2 105 D » 80 II 14,15, 16 109 VU 1 105 VI 8,9 94 p » 99 IV 1.3, 14 83 II 6,7 87 II 17,18,19,20,21 \v^ TABLE ANALYTIQUE. Pogei. Liste chronologique des auteurs qui ont contribué à la connaissance des massifs siluriens du Brabant, de Sarabre-et-Meuse et de Dour i Avant-propos '' Introduction • • • • ^ PREMIERE PARTIE. GÉOLOGIE. Position du terrain silurien en Belgique 7 Massif du Brabant 9 Division en assises 'H Assise I. — Assise de Blanmont ou des quartzites inférieurs ib. /Issi.se //. — Assise de Tubize ou des quarizites et des phylladcs airaantifères . . . 12 Assise III. — Assise d'Oisquercq ou des pbyllades bigarrés et graphiteux 13 ^s«we /F. — Assise de Gembloux ou des phyllades quartzifères à C(i/î/»îe?îe. ... 14 Description des divers sous-massifs ou massifs secondaires 16 Sous-massif de Hal *o. Coupe de Buysinghen à la ferme Hongrée '^. Coupe de Tubize à Hennuyères "" Coupe de Tubize à Horrucs -' Sous-massif de la Dyle 25 Sous-massif de Gcmbloux -° Sous-massif de Jodoigne ^^ Sous-massif d'Hambraine ^' Sous-massif de Landenne ''° Sous-massif de la lAléhaigne 5'' Sous-massif de Ilozémont *2 Tableau indiquant la répartition des assises dans les différents sous-massifs 45 Conclusions '"• Examen des cas de discordance de stratification *2 H6 TABLE ANALYTIQUE. Coupe de Tubize à Horrues 4(i Coupe de Hal à Ronquières 47 Coupe de Gembloux à Mazy 48 Coupe du sous-massif de Landen 4'J Coupe de Latinne à Huecorgne SO Coupe près de Horion 50 Synclironisme et équivalents étrangers 51 Caractères qui rapproclient le silurien du centre de la Belgique de la zone paléozoïque du Nord 53 niassir de Sambre-et-Meuse 56 Massif de Dour 65 Afileuremcnt de Wihcries 67 Affleurements de Petit-Dour, de Colfontaine, de Gcnly, de Bougnies 68 Roches pluloniennes et filons 70 Eurites, Oligopliyres ib. Porphyres schistoïdcs 71 Disposition des roches pluloniennes il>. Age des roches pluloniennes ou éruplives 72 Modifications produites parles roches pluloniennes 75 Filons 74 SECONDE PARTIE. PALÉONTOLOGIE. Description des fossiles du terrain silurien du centre de la Belgique 75 Trilohites 79 Genre Phacops , Ennurich ib. Genre Dalmania , Emmrich ib. Dalmiumia conoplilhalmus, Boeck (sp.) ib. Genre Calymene, Brongn ib. Calymene incerla, Barr 80 Genre Hoinalonoiiis, Kœnig 81 Ilomalonotus Omaliusii, Malaise ib. Genre Lichus, Daim 82 Liclias taxaliis, M' Coy «6. Genre Trinucleus, Lhwyd «6. Trinucleus selicornis, His • • 83 Genre Ampyx , Daim '. 84 Ampyx niidtis, Murch «O- Genre j4sa;)/;us, Brongn '"• TABLE ANALYTIQUE. H7 PBRfS. Genre lllœnus, Daim 85 Illœnus Bowmanni , Sait 'O- Genre .4cîrfasp(S, Murch *0- Genre Cheirurus, Beyrich 86 Genre Sphœrexochus , Beyrich ib. Spliœi-exochus mirus, Beyrich ib. Genre Zellms, Pander ib. Zethus verrucosHS , Pander 87 Genre /l/Hp/iio?*, Pander ib. Genre Cronncs , Barr 88 Céphalopodes *o. Genre Orthoceras , Breyn ib. Orthoceras Belgicum, Malaise ib. Orthoceras vaginatum? Schloth 89 Orthoceras biillatum? Sow ib. Orthoceras altemialum ? Sow 90 Genre Cyrloceras, Goldfuss ib. Genre Lituites, Breyn ib. Liluites corim-arietis , Sow ib. Gastéropodes 91 Genre Raphistoma, J. Hall ib. Raphisloma lenticularis, Sow. (sp.) ib. Genre Pletirotomaria , Befr ib. Pleiirotomaria latifasciala , VorÛ «6. Genre Holopea , J. Hall ib. Holopea striatellu, Sow. (sp.) ib. Hntéropodes 92 Genre Bellerophon , Montf ib. Bellerophon bilobatus , Sow ib. Pléropodes ib. Genre CowM/ano, Miller ib. Conidaria Sowerbyi , Defr ib. Genre Hyolithes, Eichwald 93 Brachiopodes *^. Genre Alrypa , Daim ib. Alrypumarginalis, Daim ib. Genre Slricklandi nia, Billings O'i Genre Orlhis, Daim ib. Orthis lestîtdinaria, Daim ib. Orthis vespertilio , Sow 95 Orthis calligramma , Daim 96 Orthis porcalu , U' Coy ib. Orthis Acloiiiœ , Sow 97 Orthis biforatu, Schloth. (sp.) 98 H8 TABLE ANALYTIQUE. Genre Strophomena , Raùnesque 1)9 Slrophomena rhomboidalis, \\"i\ckcns[sp) ib. Genre Leplœna , Daim 101 Leptœiia sericea, Sow ib. Lamellibranches 102 Genre CurdioUi , Broderip ib. Polyzonires ou Bryozoaires ib. Genre GraploUthits, Lin ib. Graptolithun priodon , Bronn (6. Graplolithiis (sp.) 105 Genre Climacograptus , i. Hall. ib. Climacograptiis scalaris , i. UM. {L. fip.) 104 Genre lieteporu , Lamck 105 Beleporu in/tnidibulum ? Lonsd ib. Genre Ptilodictya, Lonsd ib. Crinoïdcs ib. Cystidées ib. Genre Sphœronites, His ib. Cœlentérés ou Polypiers 106 Genre Favosiles , Lamck ib. Favosites Hisingeri , Lonsd ib. Favositcs (sp.) 107 Genre Propora , Edw. et Hainie ib. Propora lubulatus, M. Edw. et J. Haime ib. Genre Halijsites, Fisch ib. Halysites catenvlarius, Lin ib. Genre CyulhophyUum , Goldf. 108 Cyalhophyllum t('«««i, M. Edw. et J. Haime /6. Plantes ib. Genre Biilhntrephis , J. Hall ib. Buthotrephis fexttosa, J. Hall (6. Genre Licrophycvs, Billings 109 Licrophyciis elonijatiis, Coems ib. Genre Sphœi-ococcili's , Sternb ib. Sphœrococciles Scharyaiius, Gœpp ib. Tableau indiquant la répartition des espèces dans les différenls gîtes, et le niveau où elles se trouvent en Angleterre 110 Errata H2 Table alphabétique (les fossiles 115 Explication des plaiiclics 119 EXPLICATION DES PLANCHES. PLANCHE I. FiG. 1. C.alijmene incerla, Barr. Individu de forme large: le pygidiuiu mamiue. Grand- Manil. — !2. Calymene incerta, Barr. Individu de forme longue presque complet, mais un peu déformé. Grand-Manil. — 3. Calymene incerta, Barr. Individu de petite taille presque complet. Grand-Manil. — 4. Homalonolus Omaliusii, Malaise. Tète vue de face. Grand-Manil. — 5. — — — Tète et portion de thorax. Grand-Manil. — 6. — — — Individu enroulé, mais très - déformé. Près Malonne. — 7 et 8. Homalonolus Omaliusii, Malaise. Pygidiums. Grand-Manil. — 9. — — — Portion de thorax d'un individu enroulé. Grand-Manil. PLANCHE II. FiG. 1 et 2. Liclias laxatus, M' Coy. Sommet de la léte. Grand-Manil. — 3. — — Base de la tète. Grand-Manil. — 4 et 5. — — Pygidiums. Grand-Manil. — 6. Trinucleus seticornis , Ilis. Tèle presque complète. Grand-Manil. — 7. — — Individu à peu près complet. Grand-Manil. — 8. Ampyx nudîis, Murcb. Tête. Grand-Manil. — 9. Asaplitis? Ilyposlôme. Grand-Manil. — 10. Illœniis Bowmanni, Sait. Tète. Grand-.Manil. — 11. ~ — Thorax et portion de pygidium. Grand-Manil. — -12. C/(e«VHr!(A-. Tète. Grand-Manil. — 15. — Hypostôme Grand-Manil. — 14 et 15. Sphœrexochu.s minis, Beyrich. Tète vue de face. Fosses. — 16. — — Tête vue de profil. Fosses. — 17. Zethus verrucosiis, Pani\. Individu muni de la tète et de la presque Inlalité du thorax. Grand-Manil. — 18. Zellius vprrucosus , Pand. Portion de joue mobile. — 19. — — — Pygidium. Grand-Manil. — 20 et 21. — — Individu enroulé et en partie déformé. Grand-Manil. Tome XXXVII. 16 120 EXPLICATION DES PLANCHES. PLANCHE III. FiG. ■!, 2. Ortlioceras Belgicuni, Malaise. Grand-Manil. — 3. — buUaliim? Sow. Grand-Manil. — A. — utlenuahun? Sow. Graïul-.Manil. 5. Cijrloceras. Sp. Grand-Manil. — G. Z,((Mi7e« cor/(M-«rî;eU'j> , Sow. Grand-Manil. PLANCHE IV. FiG. I. Orthoceras vaginatum? Schlolh. Grand-Mani]. — 2. fiaphistoma lenticiilaris , Sow. Grand-Manil. — 3. PU'Krotomaria lalifasciata, Porll.? Grand-Manil. — 4. ff olopca .■itriatella, &0V,'. Gri\iid-Mani\. — S , 6 et 7. Betlerophon bilobatus, Sow. Grand-Manil. — 8. Conuluriu Soiverbyi, Dcfr. Grand-Manil. — 9. Haljjsiles culenularius, L. Roux. Vu de face. — 10. — — • — Coupe longitudinale. — i\. Cyathophijlhnn biiium, M. Edw. et J. Haimc. Grand-Manil. — 12. Fuvosiles? Sp. Grand-Manil. — 13. Slrophomena rhomboidalis, Wilckens. Sp. Valve ventrale. Grand-Manil. — 14. — — — Valve ventrale. Moule intérieur incom- plet. Grand-Manil. — IS, 16. Leptœna sericea, Sow. Empreinte extérieure. Grand-Manil. — 17,18. — — Moule intérieur. Grand-Manil. PLANCHE V. Frc. 1. Orthis testudinaria, Daim. Empreinte de la valve dorsale. Grand-Manil. — 2. • — — — — ventrale. Grand-Manil. — 5. — — Moule intérieur de la valve dorsale. Grand-Manil. — 4. - — — — ventrale. Grand-Manil — 5. — vespertilio, Sow. Empreinte de la valve dorsale. Grand-Manil. 6. — — — — ventrale. Grand-Manil. — 7. — — Moule intérieur de la valve dorsale. Grand-Manil. — 8. — — — — ventrale. Grand-Manil. — 9. — calligramma. Daim. Valve dorsale. Grand-Manil *. — 10. — — — ventrale. Grand-Manil. ' Les figui-es 9, 10, 11, 1 2 ont élé l'eslauréos d'après les figures -t, 5, 10, 11, PI. XXXV, de The Brilisk Silu- rian Bracluopoda. (îh Davidson. London, 1867,) EXPLICATION DES PLANCHES 121 FiG. 11. Orthis calligramma , Daim. Moule intérieur de la valve dorsale. Grand-Manil. j2. — — ventrale. Grand-Manil. _ 15. — porcnfa, M«Coy. Moule intérieur de la valve ventrale. Grand-Manil. -14. — — Enijjrcinte de la valve dorsale. Grand-Manil. — 15. — ylc/OH((e, Sow. Valve dorsale. Grand-Manil. Ifi. — — • — ventrale. Grand-Manil. 17. — — Empreinte de la valve ventrale. Grand-Manil. 18. — — Moule intérieur de la valve ventrale. Grand-Manil. 19. — ij/ûrrï/a, Schlotli. Sp. Empreinte de la valve dorsale. Grand-Manil. 20. — — Empreinte de la valve ventrale. Grand-Manil. 2i. — — Moule intérieur de la valve dorsale. Grand-Manil. 22. — — Moule intérieur de la valve ventrale. Grand-Manil. PLANCHE VI. Fie. d. Graptoiithus priodon, Bronn. Exemplaire adulte droit. Grand-Manil. — 2. — — — ■ enroulé. Grand-Manil. — 5. CUmacograptus scalaris, Hall. (L. sp.). Échantillon provenant de Statte. — 4, 5, C, 7. Climacograpliis scalaris, Hall. (L. sp.). Impressions scalariformes et autres. Grand-Manil. — 8. Sphœronites stellidiferus, Sait. Moule intérieur. Grand-Manil. — 9. — — Empreinte extérieure. Grand-Manil. — 10 et 11. Grinoïdes. Grand-Manil. PLANCHE VII. Fie. I. Spliœrococcites Scharyamts? Barr. Genly. — 2. Buthotrepltis flexuosa. Hall. Roux. — 3 et 4. Licrophycus elongalus, Coenis. Strichon (Tilly). PLVNCHE Vni. FiG. \. Coupe de Buysinghen à la ferme Hongrée, près Ronquières, par la rive droite de laSennette, en longeant le canal de Bruxelles à Charleroi. Pour les détails, voir p. 16 '. — 2. Coupe de Tubize à Horrues par la vallée de la Senne. Pour les détails, voir p. 21. — 3. Coupe de Wavrc à Coeriamont (Sart-Dames-A vélines), par les vallées de la Dyle et de la Tliyl. Pour les détails, voir p. 26. * Dans ces trois figures, I représente assise de Blanmont; II, assise de Tubize; 111, assise d'Oisquercq; IV, assise de Gembloux; D = poudingue devonien; P, roche porpliyrique; f et f, faille. 122 EXPLICATION DES PLANCHES. PLAiNCHE IX. FiG. 1. Disposition des couches dans une petite carrière au moulin de Noville. S. Pliyllades décomposés en argile jaunâtre. Phyllades siluriens : S' inclinaison N. = 86°, S" verticaux, S'" inclinaison S. = 80°. — 2. Disposition des couches dans une tranchée entre Villers-la- Ville et Tillv. S. Argile |)rovenant de la (lécom)iosilion des roches siluriennes. S' Phylkidcs siluriens, inclinaison SE. = 35°. S" — — — 0. 1;j°S. = 55°. C'est une faille simulant une discordance de stratification entre des couches de même nature. — 3. Coupe près de Troka. L. Cailloux diluviens stratifiés. P. Psamniites rougeàlres. Inclinaison N. 20° E. = 12°. S. Pliyllades siluriens. Inclinaison NE. ^ 65°. — 4. Coupe près l'église d'IIorrues. P. Poudingue. Inclinaison S. 10° E. = 20°. S. Phyllades siluriens en couches verticales. — 5. Coupe au moulin d'Alvaux. S. Phyllades siluriens. Inclinaison SO. == 65°. P. Poudingue. G. Calcaire de Givet. Inclinaison S. == 12°. — 6. Coupe prise près du moulin d'IIenripont sur la Senne. P. Poudingue. S. Phyllades siluriens. Inclinaison NE. = 70°. — 7. Coupe prise h la ferme Hongrée. P. Poudingue et psammites rougeâtres. Inclinaison NE. = 45°. S. Phyllades siluriens. Inclinaison S. 50" 0. = 64°. — 8 et 9. Coupe prise à l'O. de l'église d'Héron. P. Psammites rougeâtres. Inclinaison S. = 15°. S. Phyllades siluriens. Inclinaison NE. = 45°. Ces deux coupes sont prises à peu près au même point, dans deux chemins se croi- sant à angle droit. La coupe 8 est faite dans le chemin creux, perpendiculaire- ment à la coupe 9. — 10. Coupe prise à Hucorgne sur la rive droite de la Méhaigne. P, P', P". Psammites passant au macigno. Inclinaison S. 5° E. = 22°. S. Phyllades siluriens. Inclinaison N. 25°E. = 55°. S' — — verticaux. MciiiCoiii-oiitiP tlel'Acad. C. Malaise. Ten-am silurien de Belgique . ri, /. liih G. Severaiis j-^^^ix-iVas Méni. Coiiroiine de I Arad. C. Malaise. Ten-am silurien de Bels^ique i/\ m \1 %. /A f 1 ,9- {9- ■/2. ■^ f4. /ô: i;-^ 20. 21. lUh â Severezfm^ Bnx,xeZUs_ Méiii. Coili-oniic .(le 1 AcaJ.C.Malaise, Terrain silurien de Bel°iqae . n. Il .,^^'-'"" rir ,§• I-,., I ^ •ém r '' jâ^'-' "^ "Y t^ ^ < ZjiA â. Sajerezfns^ £ra,3i&Zlu. Méin. Couroniip.dc I Aiad. C.Malaise Terrain silurien de Bel°iqae , M,l\' ^Ssî-^ï^- 4. lù^v. ij Seuere^rii^ BnuxA^los .lliMll Colironiic (le I Aciid. C.Malaise Terrain siliiricii de Belgique . w Wt 'V/V 'i »iilli'l>'^ IM,\' d» .■y^ ^;l. 'Siiyè f /2. \M% I 14 ï'my 20. ', P" Fié, 10. cl C MdUise del Lith &.5evereyns Bruxelles DESCRIPTION DES FOSSILES DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. SECONDE PARTIE. GASTÉROPODES. Ordre I. — PROSOBRANCHES. Section- B. — SYPHONOSTOMES (première partie); A. BRIART ET F.-L. CORNET, INGÉNIEURS CIVILS. Ti'ésenté ii la classe des sciences de l'Académie, dans la séance du l"^' février IST.i. Tome XXXVII. AVANT-PROPOS. La première partie de la Description des fossiles du calcaire grossier de Mous, présenlée à la classe des sciences de PAcadémie royale de Belgique le 11 mai 1869, et imprimée dans ses Mémoires couronnés et Mémoires des savants étrangers, tome XXXVI, 1870, renfermait les Gastéropodes proso- BRANCHES siPHONÉs. Cette section ne contient, comme on sait, que des espèces marines. Le travail que nous présentons aujourd'hui a pour objet la description des Prosobranches holostomes (1"^" partie), renfermant les genres Natica, Pgramidella, Turbonilla, Coemansia (genre nouveau), Eî DES FOSSILES f{^.f„^ Il nous a été impossible de séparer les deux genres Turbonilla el Odosto)iiia tels que les décrivent quelques auteurs, entre autres Deshayes. Leurs caractères se fondent tellement à la limite qui les sépare, que, d'après cet auteur même, on peut citer plusieurs espèces incertaines entre les deux genres, indiquant ainsi les rapports très-intimes qui existent entre eux. Il ajoute dans un autre endroit qu'on éprouve un véritable embarras pour classer ces espèces incertaines dans Tun ou l'autre genre. Nous devons en conclure que cette limite n'existe pas, et, d'accord en cela avec quelques paléontologistes, nous réunissons les deux genres en conservant le nom le plus ancien, donné par Risso en 1826. Pris de cette manière, ce genre se distingue du genre Pi/ramidella en ce qu'il n'a qu'un seul pli à la columelle. Nous ne dirons rien ici du genre Chemnitzia de d'Orbigny, dans lequel on est assez généralement convenu de ranger les espèces flottantes entre les irenres Mclania et Turbonilla des terrains secondaires. Compris ainsi , le genre Turbonilla a commencé avec l'époque tertiaire. Desbaves el d'autres auteurs en ont décrit un assez grand nombre d'espèces. Le calcaire grossier de Mons nous en a procuré huit, dont trois déjà connues dans le bassin de Paris. TlRBOSllLA ACICl'I.A, Laiiik., S/J. PI. VI, fig. Ka,b. DiMENàioN> : Lonaueur (le la coquille 0,0035 —100 Largeur — 0,00125- :23 Hauleui- du dernier lour 0,00123— 23 Aiiule apicial '0° à 15" Synonymie : *uricui« aciouia, Lamarck, 1806, Ami. du mus., t. IV, p. 436, et t. VllI, pi. I.X, tig. 9. — — Defrance, iJ»(. (/ts se. Ha(., t. III, Suppl. i>,raoiideiia — Ferussac, 18'23, Tabl. stjst.des anim. mollusques, p. 107. Auricuia — Deshaves, 182i, Uesc. des coq.foss. des eiiv. de Pans, t. Il, p. "1, pi. VIII, tig. 6-7. Turboaiiia - d-Orbigiiv, 1830, Prod., t. Il , r*'»' étage, p. 31 1, ii" 249, et 23°" il., p. 343, n- 88. — - Deshayes, 1862, Desc. des atiim. sans vert., t. II, p. 370. — — W'atelet, 1870, Ca(. (/es 7«o//. (/fs sdWes ih/., p. 9. Coquille petite, turricuiée, très-allongée, composée de neuf tours assez larges s'enrou- lant sous un angle convexe en une spire dont le sommet est assez aigu, tandis que la partie antérieure est presque cyliii(iri(iue. Les tours sont lisses et brillants, un peu arron- dis, séparés par des sutures linéaires bien maniuées. Base arrondie, ouverture ovale, DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 11 allongée, un peu oblique, aiguë en arrière ; le bord droit arqué, le colé antérieur arrondi, un peu sinueux à la columeile, revenant en arrière et contournant celle-ci à sa base de manière à former un pli très-prononcé, séparé du tour |)récédent par un sillon assez. large. Remarques. — Ce qui caractérise cette espèce , c'est sa forme plus allon- gée qu'en aucune autre et son angle apicial convexe au sommet et devenant presque cylindrique aux derniers tours. Quant aux stries longitudinales, elles sont très-peu visibles et la figure de Deshayes exagère beaucoup ces orne- ments. D'après cette figure, Tidée ne nous serait pas venue de lui rapporter notre coquille, dont nous aurions fait une espèce nouvelle, si nous n'avions pu la comparer à de nombreux spécimens provenant du bassin de Paris. Les auteurs français (même d'Orbigny) admettent la présence de cette espèce dans les deux étages du calcaire grossier et des sables inférieurs; seulement, ils la font descendre plus ou moins bas dans ce dernier étage. Elle n'avait, jusqu'à présent, pas encore été reconnue d'une manière certaine en dehors du bassin de Paris. 3L Nyst, trompé par les figures très-insuiïisantes de Deshayes, avait cru devoir y rapporter un Turbontlla des assises rupe- liennes de Klein-Spauwen et de Ileerderen [Desc. des coq. et polyp. foss. de Belgique, 1843, p. 427, pi. XXXVIl, fig. 25), mais il a depuis longtemps reconnu l'erreur de sa première détermination. Cette espèce est devenue le TurboniUa aonis de d'Orbigny {Prod., 1850, t. III, 26""= étage, p. 5, n° 70). Quant au nom que lui a donné M. Bosquet en 1859 [TurboniUa laevissima), il doit disparaître. Le TurboniUa acicnla n'est pas très-rare dans le calcaire grossier de Mons. Fig. 1 1((, vue du côté de rouvertnre, grossie deux fois. — 116, ijrandeur naturelle. i2 DESCRIPTION DES FOSSILES Tdrbonili.a iiordeola. Laiiik., Sp. PI. VI, fig. Ga, ^-. UiMENSioxs : Loiii:ui'ur (le la (oquillc' U,00oS — 1(11) Lai-gpur - 0,0022j- 41 Hauleur de l'ouvciluré 0,UU22û— i\ Anii\c apicial 53° Synonymie i «uricuia bordeoia, Lamk., 1804, Aiin. du rnus.,l. IV, p. 436, n" 5. — — Lamk., 18'22, .-iHim. saiw rert.. t. VII, p. 589, 11" n. Pyramidella — Defl"., 1816, DÎCt. (tCS SC. tUU., Supp. Auricuia — Fcrussac , 1822, Tabl. syst. dex anim. moll. Aiiric, p. 104, ii" 13. — — Desli., 1824, Coq.foss. des env. de Paris , t. II , p. 68, pi. VI, fig. 21-22. — — Bronn,'lS48, /Hrf. /)a/., 1. 1, p. 135. Turboniiia — d'Orl)., 1830 , Pcorfr., t. II, 25""= étage, p. 342, n<'8(i. Odostomia — Dcsil., 1865 , ^H/»i. VW'/* î'(?''^, t. II , p. 533. Coquille assez petite, conique, composée de six ou sept tours s'enroulant régulièrement eu une spire pointue. Cc.< tours sont un peu arrondis, séparés par dt^s sutures régulières assez profondes, le tour antérieur débordant quelque peu le tour postérieur; ces tours sont lisses et brillants, marqués seulement de quelques stries de croissance transverses, peu appa- rentes. Ouverture assez grande, ovale, allongée, oblique, aiguë en arrière; le bord droit largement arqué, s'épaissit assez rapidement et porte souvent, à l'intérieur, quelques plis irréguliers; le bord antérieur arrondi, saillant, retournant en arrière pour former un bord gauche qui contourne la columelle à sa base et y dessine un pli oblique assez aigu, paral- lèle au bord antérieur dont il est séparé par un sillon de la même largeur que lui. Remarques. — Nous avons pu comparer celle co(]uille, que nous avons rencontrée assez abondamment dans le calcaire grossier de Mons, à d'assez nombreux spécimens provenant du bassin de Paris. Celle comparaison ne nous laisse aucun doute quant à ridenlification que nous proposons. Comme on le voit par la synonymie, cette petite espèce est connue depuis fort longtemps. Elle est fort abondante dans le calcaire grossier de Paris et jusque dans les sables moyens, mais ne paraît pas s'élever plus haut dans la série des terrains tertiaires. D'après Deshayes, la coquille du bassin de l'Adour à laquelle Grateloup a donné ce nom {Conch. foss. des. terr. terl. du bass. de IWdour, pi. I (n" 11), fig. 39-42), est une espèce différente bien que voisine. Fif.. (i«, vue du côté de l'ouverture, grossie six fois. — ùb, grandeur naturelle. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 13 TiRBOniLLA Desbayesi, Desh., Sp. PI. Vl.fig. 80, 6. DiBENSiOMS : Longueui' de la coquille 0,007 —100 Largeur — 0,00225— 32 Hauleur de l'ouverlure 0,002 — 29 Angle apicial 20° Synonymie : odo-tomia turboniiioidcs, Desli., 1865, /l"im. «ans rert, t. II, p. 561, pi. XIX, fig. 12-14. Coquille petite, conique, allongée, turrieulée, composée de huit tours peu convexes, s'enroulant sous un angle assez régulier et séparés par des sutures linéaires bien marquées. Ces tours, lisses et brillants, montrent peu ou point d'ornements. Base arrondie; ouverture ovale, arrondie en avant, aiguë en arriére; labre simple, peu courbé au bord droit, s'arron- dissant régulièrement à la partie antérieure et regagnant la columelle qu'il contourne de manière à former un pli mince et assez saillant dans l'ouverture, pli qui reste parallèle au toiu' précédent dont il n'est séparé que par un mince sillon; le bord droit s'épaissit assez rapidement et est quelquefois plissé un peu en arrière de l'ouverture. Remarques. — La forme, les proportions et les autres caractères de cette coquille se rapportent exactement à la description que fait Deshayes de VOdostomia turbonilloides , surtout si l'on tient compte des variations que l'âge peut apporter dans les dimensions proportionnelles. Cette espèce se ren- contre, dans le bassin de Paris, depuis les sables inférieurs de Cuise-la-Motte jusqu'au calcaire grossier supérieur de Parnes, Grignon, etc. N'admettant pas le genre Odostomia, et ne pouvant conserver à un Turbonilla l'épithète de turbonilloides, nous croyons ne pouvoir mieux faire que de donner à cette espèce le nom de l'illustre paléontologiste qui l'a décrite le premier. FiG. 8a, vue du coté de l'ouverture, grossie cinq fois. — 86, grandeur naturelle. Tome XXXVII. a DESCRIPTION DES FOSSILES TuRBOniLI.A EXTEKSA, IVOV. Sp. PI. VI, fig. 7n, h. Dimensions : Longueur de la coquille U,008 —100 Largeur — 0,0023— 31 Hauteur du dernier lour 0,0023— 31 Angle apicial . lô'àlS" Coquille petite, allongée, tiirrieulée, composée de onze ou douze tours nsscz étroits, presque plats, s'enroulant sous un angle sensiblement eonvexe, séparés par des sutures linéaires. Base arrondie, assez obtuse; ouverture assez jietite, ovale, oblique, terminée en arrière par un angle fort aigu, arrondie en avant; le bord gauclie contourne la columelle à la base de celle-ci, et forme un pli mince et saillant séparé du dernier tour par un sillon bien accusé. Remarques. — Le seul spécimen que nous possédons de celle espèce est fruste el a perdu Péclal qui caractérise les coquilles de la famille des P y ra- midellidae. C'est une coquille fort allongée qui a les plus grands rapports avec le TurhoniUa nilida , 3Iell. sp. [PyramidellanUida, 18i3,Sa6/. inf., p. 53, pi. IX, fig. 17-19), mais cette dernière est plus allongée encore et a les tours plus nombreux el enroulés tout à fait régulièrement. Nous pouvons aussi la comparer au T. frayllis , Desh. (1864., Anim. sans vert., t. II, p. 570, pi. XX, fig. 11, 12). Cette dernière, il est vrai, a les tours arrondis, mais il faut remarquer que notre coquille est fortement usée, ce qui peut avoir aplati les tours. Ce sont , dans tous les cas , deux espèces très- voisines, mais la notre parait être proportionnellement un peu plus large, avoir un test plus solide, el le pli columellaire plus fort et plus rap- proché du dernier tour. Fig. la, vue du côté de l'ouverture, grossie cinq fois. — Ili, grandeur naturelle. DU CALCAIRE GROSSIER DE MO>S IS TURBONILLA CONJUKGEKS , Nov Sp. PI. VI, 6g. Sa,b. Dimensions : Longueur de la coquille 0,004 —100 Largeur — 0,002 — 30 Hauleur du dernier lour 0,0013 — 37 Angle apicial 38* Coquille assez petite, conique, composée de six tours presque plats, s'enroulant en une spire pointue sous un angle un peu convexe, séparés par des sutures linéaires un peu irré- gulières, quoique bien marquées; ces tours sont lisses et brillants, marqués seulement de stries ou sillons d'accroissement très-légers. Base arrondie ; ouverture ovale oblique , peu proéminente, aiguë en arrière; bord droit largement arqué; bord antérieur arrondi; colu- melle saillante, droite, portant à la base un pli presque contigu au tour précédent. Remarques. — La forme de cette espèce n'est pas tout à fait constante ; quelques spécimens ont la spire plus courte et Touverture plus allongée. Plus étroite que le Odostomia miliola , Lamk. sp., plus large que le 0. pyra- mïdellatwn, Desh.; c'est, en quelque sorte, l'intermédiaire entre les deux. FiG. 5a, vue du côté de rouverturc, grossie six fois. — S6, grandeur naturelle. TURBONILI.A PARVA, NoV. Sp. PI. Vl.fig. 10a, 6. Dimensions; Longueur de la coquille 0,0043 — 100 Largeur - 0,002 - H Hauteur du dernier lour 0,0015— 33 Angle apicial 28» Coquille très-petite, turriculée, composée de six tours presque plats, s'enroulant régu- lièrement, séparés par des sutures linéaires bien marquées. Ces tours sont lisses et bril- lants. Base arrondie, vaguement carénée à la circonférence; c'est un peu en avant de cette carène que se fait le retour de la spire, ce qui rend la suture bien apparente; ouverture ovale, oblique, assez large, le bord droit un peu arqué, le bord anlériein- arrondi, peu saillant; la colunielle arquée, portant à la base un petit pli presque contigu au dernier tour. Remarques. — Cette espèce est caractérisée par l'extérieur des tours presque plais et par la carène obtuse de la base. Le pli columellaire est 16 DESCRIPTION DES FOSSILES aussi plus rapproché du tour précédent qu'à toutes nos autres espèces. Cette dernière particularité la distingue très-bien du T. exigua , que nous verrons ci-dessous. FiG. lOrt, vue du côté de l'ouverture, grossie cinq fois. — iOb , grandeur naturelle. Tl'rbonili.a cO!iica, Nov. sp. PI. VI, 6g. i2a,fc,c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,0095 —100 Largeur — 0,0027o- 29 Hauteur (le l'ouverlure 0,00275— 29 Angle apicial 19° Coquille assez grande, turriculée, allongée, à tours nombreux presque plats, assez larges, s'enroulant régulièrement, séparés pai- des sutures linéaires bien marquées. Ces tours sont lisses et brillants, marqués seulement de légères stries de croissance. Base arrondie, assez allongée; ouverture ovale, peu oblique, assez longue; la columelle arquée, portant à sa base un pli assez fort, séparé du tour précédent par un assez large sillon. Remarques. — Nous ne possédons qu'un fragment de celte coquille ; il a conservé l'éclat caractéristique du genre. C'est la plus grande de nos espèces. Quelques espèces seulement au bassin de Paris sont de plus grande taille. Comme le Turbonilla parva (p. 15), elle a les tours presque plats, mais elle s'en distingue aisément par sa forme plus allongée. FiG. 12a, vue du côté de l'ouverture, grossie quati'C fois. — 126, vue par-dessus. — 12c, grandeur naturelle. TVRBONILLA E.\IGIJA, NoV. Sp. PI. VI , fig. 9o, 6. Dimensions ; Longueur de la coquille 0,00425 — 100 Largeur — 0,0015 — 35 Hauteur du dernier lour 0,00125- 30 Angle apicial 20^ Coquille petite, conique, composée de huit ou neuf tours plats, lisses et brillants, s'enrou- lant régulièrement, séparés par des sutures linéaires quelquefois enfoncées, d'autres fois à peine visibles. Base un peu conique, vaguement carénée à la circonférence; ouverture assez DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. il large, un peu oblique, aiguë en arrière; le bord droit en ligne droite jusqu'à la carène, le bord antérieur arrondi, le bord coluniellaire très-inflèchi à la base de la coiunielie, celle-ci droite, portant à sa base un pli saillant, séparé du tour précédent par un sillon assez large. Remarques. — Celte espèce est assez rare. L'absence du bord droit au spécimen (|ue nous avons dessiné lui donne un faux air de Pyramidella en enlevant toute connexion entre le bord antérieur et le pli coluniellaire. Il est probable que pareille chose est arrivée plus d'une fois , et que des Tur- bonilla ont été, à cause de cela , rangés dans les Pyramidella. Très-voisine du T.parva (p. lo) et, comme lui, très-vaguement carénée à la circonférence de la base; elle s'en distingue par sa forme plus allongée et par son pli columellaire , séparé du tour précédent par un sillon beaucoup plus large. FiG. 9«, vue du côté de l'ouverture, grossie huit fois. — 96, grandeur naturelle. Genre COEMANSIA, Briail et Cornet. Car. gén. — Coquille allongée, lurriculée, brillante, les tours ornés de grosses côtes longitudinales, à sommet sénestre ou enroulé latéralement; ouverture ovale ou subqua- drangulaire, à péristome non continu; un gros pli au milieu de la columelle. Remarques. — Deux coquilles du calcaire grossier de Mons, appartenant à la famille des Pyramidellides, nous ont paru d'une forme assez remarquable et assez en dehors de ce qui est connu jusfpi'à présent, pour constituer un genre nouveau. Nous n'avons pu, en effet, les rapporter à l'un ou à l'autre des genres actuels de cette famille si bien caractérisée par son sommet em- bryonnaire sénestre ou enroulé latéralement. Les ornements extérieurs des tours, composés de grosses côtes longitudinales, au nombre de trois dans les deux espèces que nous avons décrites, leur sont tout à fait étrangers, surtout au genre Turbonilla duquel le pli columellaire unique tendrait à les rappro- cher le plus. Aucune de nos deux espèces ne nous a offert l'ouverture complète; mais il est probable que, comme dans le genre Turbonilla que nous venons de IS DESCRIPTION DES FOSSILES cilov , le hoiil anléiioiir était arrondi et, faisant retour en arrière, contour- nait la coiuiuoiie pour former le pli dont celle-ci est ornée. Nous avons été plus heureux du côté du sommet de la spire, qui, dans le cas qui nous occupe, est d'une importance capitale. L'une de nos espèces porte en effet le sommet ond)r\onnaire intact, que nous avons pu dessiner au microscope à la chambre claire, et cpii, par sa forme, ne laisse aucun doute sur la famille à laquelle notre nouveau genre appartient. Ce sommet embryonnaire a été retrouvé dans des coquilles fortement ornées longiludinalement comme les nôtres, et même réticulées, mais sans pli à la columelle : ces coquilles ont donné lieu à la création d'un genre nouveau sous le nom de MathUda, Semper, 1865 (^Journal de conchylio- logie), nom que M. Bosquet a proposé de changer en celui de Mathildia (1809) pour le faire accorder avec les règles de la nomenclature. Ce genre doit être admis et renferme déjà d'assez nombreuses espèces. Notre nou- veau genre se place entre lui et le genre Turbonilla, et constitue un trait d'union qui le rattache plus intimement à la famille des Pyramidellides. Nous avons donné à notre nouveau genre le nom de notre excellent ami M. Eugène Coemans,donl l'Académie royale de Belgique et le monde savant déplorent la perte récente. Nous ne pouvons mieux faire ici que de citer les lignes suivantes, extraites de la notice biographique de cet estimable savant publiée par M. Malaise dans VAnmiaire de l'Académie pour l'année 1872 : « Après s'être livré avec succès à l'étude des cryptogames, il allait entrer » en lice pour la paléontologie végétale, avec des connaissances nombreuses » et surtout de riches matériaux. Ses études embrassèrent toute la flore fos- » sile belge et il s'était mis en mesure d'exécuter le vaste plan qu'il avait 1) conçu. Il s'y était préparé de longue date, en suivant les cours de bota- » nique et de paléontologie végétale, en visitant les principaux musées » d'Angleterre, d'Allemagne, de France, etc., et en récoltant les fossiles » végétaux dans ces divers pays (p. 129). » DU CALCAIRE GROSSIEK DE MONS. Coeiuahsia conica, A'oîi. sp. PI. VII, fig. Sa, 6,c. Dimensions: Longueur de la coquille 0,003 —100 Largeur — 0,001 — 53 Hauteur du dernier tour 0,000o? — 17 Angle apicial lo»à 16° Coquille fort pciiie, conique, lurriculée, composée de neuf ou dix tours s'cnroulant régulièrement, les trois premiers convexes, irrégiiliers, les autres tout à fait plats. Ces tours sont assez étroits, ornés à l'extérieur de trois côtes presque égales, longitudinales, arrondies, contigués, à surface lisse et brillante; ils sont séparés par des sutures de même forme et de même dimension que les sillons qui séparent les côtes, de sorte qu'il est fort difficile de les distinguer. Base assez plate, terminée extérieurement par une carène obtuse ou quatrième côte plus petite sur laquelle se fait le retour de la spire. Ouverture subquadrangulairc , un peu arrondie au bord droit, un peu plus large que longue; columelle droite, assez forte, portant au milieu im pli oblique, aigu, assez proéminent. Remarques. — Nous ne possédons qu'un seul spécimen de cette espèce. L'état incomplet de Pouverture nous empèclie de décrire entièrement cette partie, qu'il eût été cependant si intéressant de connaître. FiG. 5a, vue du côté de rouvcrlure, grossie treize fois. — 56, grandeur naturelle. — 5c, vue fortement grossie de l'extrémité de la spire montrant le sommet embryonnaire. COEUANSIA CYLINDRACEA , NOV. Sp. PI. Vil, 6g. 6a, 6. Dimensions : Longueur de la coquille 0,0053? —100 Largeur - 0,00073 — 22 Hauteur du dernier tour ? ? Angle apicial aux derniers tours .... 5° à 6° Fort petite coquille, à tours très-nombreux s'enroulant sous un angle d'abord assez ouvert, mais se refermant de plus en plus de telle sorte que les quatre ou cinq derniers affectent un enroulement en quelque sorte cylindrique. Ces tours sont assez étroits, régu- liers, plus saillants à la partie postérieure où ils débordent le tour précédent, ce qui rend la suture très-bien marquée; ils sont ornés de trois côtes longitudinales rondes, presque égales, contiguës,à surface lisse et brillante. Base plate, limitée extérieurement par une 20 DESCRIPTION DES FOSSILES quatrième côte plus petite que les autres, sur laquelle se fait le retour de la spire. Ouver- ture f|uaclr;ii)gulairc, un peu arrondie aux angles extérieurs, un peu plus longue que large; coiumelle assez forte, droite, ponant en son milieu un pli oblique tranchant. Remarques. — Nous ne connaissons non plus qu'un seul spécimen de celte espèce, el comme pour la précédente, nous devons exprimer le regret de ne pouvoir décrire entièrement l'ouverture. Les deux espèces ne pourront jamais être confondues; il suffît de jeter un coup d'œil sur les figures, des- sinées au microscope à la chambre claire, par conséquent d'une exactitude rigoureuse, pour juger des différences très-grandes qui existent entre elles. FiG. Grt, vue du côté de l'ouvcrlure, grossie treize fois. — fih , grandeur naturelle. Genre EULIMA, Risso , 1825. Car. (jén. — Coquille conique, subulcc, mince, lisse et brillante, à sommet séncsire ou enroidé latéralement; ouverture ovale, à périslome non continu, anguleuse en arrière, arrondie et proéminente en avant, le bord droit mince, le bord columellaire non plissé. Rem. — Les Eulimes sont quelquefois infléchies, et des varices aplaties ou bouches périodiques se remarquent plus ou moins vaguement sur un des côtés de la coquille. Elles se distinguent des autres Pyramidellides par le brillant de leur surface, plus prononcé que dans aucun autre genre, et par l'absence de pli à la coiumelle. Ce genre remonte très-haut dans les temps géologiques. Les premières espèces datent de l'époque carbonifère. Nous citerons le E. PhUipskuui de JM. de Koninck, assez abondante dans les calcaires carbonifères de noire pays. Le genre se continue, sans cependant jamais acquérir une bien grande importance, pendant toute la période secondaire, et arrive à la période tertiaire où il prend une certaine extension. Le calcaire grossier de Mons nous en a procuré quatre espèces que nous n'avons pu rapporter à aucune espèce connue. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 21 EULIHA LEVIS, \0l'. sp. PI. VII, fig. 15a, b.c. Dimensions : l.oiiKueur de la (.otiuille 0,005 — 100 Larseui' - O,00"2— 40 Hauleur (lu dernier tour 0,002 — 40 Anyle apicial 50" Coquille petite, allongée, (urricnlée, à spire régulièrement conique, composée de six tours, les premiers arrondis séparés par des sutures profondes, les suivants s'allongeant et s'aplatissant de plus en plus à mesure que l'on avance vers l'ouverture sans que l'angle apicial varie, et la suture changeant d'aspect, devenant un peu irrégnlière et se faisant par la juxtaposition du bord droit sur le tour précédent; une légère dépression règne le long de cette suture à la partie postérieure des derniers tours. Tous les tours sont lisses et brillants, la base est largement arrondie. Remarques. — L'ouverture est incomplète et ne peut être décrite avec une entière certitude. Cependant, d'après les indices de la coquille, nous pouvons dire qu'elle était ovale, arrondie et un peu saillante en avant; le bord droit arqué, le bord gauche également arqué, mais rejoignant la suture par une courbe en sens inverse, ce qui rend l'angle postérieur de l'ouverture très-aigu. Cette espèce est assez voisine du E. iuryklula, Desh. (1866, t. II, p. 5/1.0, pi. XXVII, fig. 45-47). Cette dernière a les mêmes dimensions, par conséquent le même angle apicial, mais pour la même longueur que la nôtre, elle présente neuf tours beaucoup plus étroits et l'ouverture moins allongée. En outre, Deshayes indique tous les tours formés de la même ma- nière, au lieu d'être plus arrondis au sommet, particularité remarquable et qui paraît être le trait caractéristique de l'espèce. Fig. tôo, vue du côté de roiiverlurc, grossie six fois. — 156, vue par-dessus, grossie six fois. — IÔC, grandeur naturelle. Tome XXXVII, 22 DESCRIPTION DES FOSSILES EULIHA VICINA , Nov Sp. PI. Vll.lig. )3a,/y, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,0043 — 100 Largeur — 0,0013 — 33 Hauteur (le l'ouverture 0,00175— 58 Angle apicial. 20" à 22° Coquille pelite, conique, turrieulée, brillanle, aspire pointue, composée de huit leurs à peu près plats, s'enroulant sous un angle régulier, séparés par des sutures linéaires presque superficielles. Ces tours sont sans ornements, si ce n'est quelques stries ou plis de croissance visibles seulement à la loupe. Ouverlure ovale, un peu oblique, aiguë en arrière, légèremenl sinueuse en avant; le bord droit presque droit depuis la suture jusqu'à la circonférence de la base où se fait le retour de la spire; eolumelle droite, peu oblique, renflée au milieu. On remarque, à la partie posiérieure des tours, près de la suture, une légère dépression longitudinale très-peu sensible qu'il est fort difficile de mon- trer par le dessin. Remarques. — Cette espèce, beaucoup plus étroite que la précédente, est un peu plus large que le E. nilida, Lamk. sp. [Melania^ (voir Deshayes, 1824, t. H, p. HO, pi. XIII, (ig. 10-13, et 1866, t. II, p. 537), et a, par conséquent, l'angle apicial plus ouvert. De plus, ses tours sont un peu arrondis et ses sutures mieux marquées. FiG. ISa, vue du côte de l'ouverture, grossie six fois. — 12^, vue par-dessus, grossie six fois. ■ - 12c, grandeur iiaUirelle. EULIMA LATA, NoV. Sp PI. Vil, fig. lOo, 6,r. Dimensions : Longueur de la coquille 0,006 — 100 Largeur - 0,00273— 40 Hauteur du ileniier tour 0,003 — 30 Angle apicial 57° Coquille conique, proportionnellement assez large pour sa longueur, entièrement lisse, unie et brillante, très-mince et très-fragile, composée de quatre ou cinq tours peu arrondis, s'enroulant sous un angle un peu convexe, séparés par des sutures linéaires un peu irré- gulières se faisant par la juxtaposition du bord droit sur le tour précédent. Base arrondie. DU CALCAIKE GROSSIER DE MONS. 25 un peu carénée à la circonférence; ouvciiurc oblique, grande, occupanl la moitié de la longueur de la coquille, assez large, aiguë à la partie postérieure; bord droit arqué, mince et tranchant, rentrant un peu dans l'ouverture à la partie postérieure et produisant une légère dépression qui borde la sulni-e aux derniers tours et ne va pas jusqu'au som- met; bord antérieur arrondi, saillant; bord columellaire arqué au milieu. Rem. — Celle espèce est reniar(|uabie par sa grande largeur proportion- nelle et son angle apicial tiès-ouverl; c'est ce qui la dislingue de tous ses congénères du bassin de Paris, et des deux espèces que nous venons de décrire. FiG. lOa, vue du côté de l'ouverture, grossie six fois. — 106, vue par-dessus, grossie six fois. — lOe, grandeur naturelle. EULIMA DUBIA, A'OÎ' sp. PI. Vll.fig. lin, 6,c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,0025 — 100 Largeur — 0,00125- 50 Hauteur du dernier lour 0,0012 — iS Angle apicial 40° Très-petite coquille d'une largeur |)roporlionnellc assez grande, composée de cinq tours s'enroulant sous im angle très-ouvert, assez larges, arrondis, séparés par des sutures pro- fondes; ces tours sont lisses et brillants, sans ornements, le dernier très-développé. Ouverture assez grande, ovale, un peu oblique; le bord droit largement arqué dans toute son étendue regagnant le tour précédent sous un angle assez grand, arrondi ; le bord colu- mellaire également arqué, un peu infléchi à la base de la columelle; le bord antérieur saillant, arrondi. Remarques. — Cette petite espèce diffère des deux précédentes par sa plus grande largeur proportionnelle et par ses sutures enfoncées et qui ne se font pas, comme chez la plupart de ses congénères, par la juxtaposition du bord droit sur le tour précédent. Cette différence dans la suture semble l'écarter un peu des Eulima et la rapprocher du genre Auricidina, Gray, 1847, lequel est comme une transition entre le genre Eulima et le genre Turbonilla ou Odoslomia. FiG. \ia, vue du côté de l'ouverture, grossie six fois. — lïb, vue par-dessus, grossie six fois. — 11c, grandeur naturelle. 24 DESCRIPTION DES FOSSILES Famille : CEKlininES. La famille des Ceritliiadan de Woodwards n'est pas heureuse, et lous les genres qui la composeni n'ont pas lous des rapports naturels assez marqués pour se trouver ainsi réunis. Mais comme les deux genres qui se sont trouvés représentés dans le calcaire grossier de Mons sont, pour ainsi dire, les seuls qui devraient y rester, il n'y a pas lieu de la discuter davantage ici. Genre CliRlTHIUM, Bniguiéres, 1789. Coquille conique, allongée, (uriiculée, à tours nombreux; ouverture petite, oblique, terminée en avant par un canal court, recourbé, et en arrière par une gouttière plus ou moins marquée; opercule corné, ovale ou semi-circulaire, paucispiré. Bem. — Le genre Cerilhium, ainsi que nous le verrons plus loin, pré- sente des espèces tellement nombreuses, tant vivantes que fossiles, que, depuis longtemps, les auteurs ont reconnu le grand avantage que la science retirerait de sa subdivision. Les diverses tentatives qui ont été faites dans ce sens sont loin d'avoir eu le succès désirable , et l'on reconnaît généralement que, au point de vue anatomique, il est impossible d'arriver à un bon résultat. On doit donc se contenter de coupes artificielles, lesquelles, de leur côté, sont également très-difficiles à établir. Nous nous sommes décidés à admettre le ^enre Polamkles, Brong., pour des raisons que nous détaillerons plus loin, et cela, malgré l'opinion presque générale des auteurs. En dehors de cette sub- division, nous n'avons rien pu faire pour nos coquilles de Mons : nous avons même renoncé à établir, à l'exemple de Deshayes, des sections basées sur la forme des ornements. Le genre ne parait pas avoir existé dans la période primaire, à moins d'accepter le C. parvulmn de M. de Koninck, ce que ne font pas la plupart des auteurs. Nous ignorons si notre savant collègue maintient sa première détermination. 3Iais des cérlles incontestables se sont montrés dès les com- mencements de la période secondaire (schistes de Saint-Cassian, étage salife- DU CALCAIRE GROSSIER DE MOi^S. 2S rien de crOrbigny). Depuis lors, les espèces deviennent de plus en plus nom- breuses, mais elles se développent surtout pendant Pépoque tertiaire. On les rencontre, dans la plupart des bassins de celte époque, en quantités im- menses, et c'est véritablement le fossile caractéristique de cette période pour le bassin de Paris. Deshayes seul en a décrit 236 espèces. Les étages ter- tiaires des autres contrées ne sont guère, sous ce rapport, aussi bien par- tagés , et AL Nyst [Desc. des coq. et polt/p. foss. de la Belgique, p. 534.) était sans doute loin de s'attendre à la découverte du calcaire grossier de Mons quand il disait : « Les recberches faites en Belgique ne nous en ont fait » découvrir qu'un bien petit nombre (de Cerithium) qui, pensons-nous, ne » subira à l'avenir qu'une bien légère augmentation. » Nous y avons en effet rencontré trente-cinq espèces, dont trois déjà décrites sont connues depuis longtemps dans les terrains tertiaires de France et d'Angleterre. Ce grand nombre d'espèces d'un genre si peu nombreux jusqu'à présent dans notre pays donne un aspect tout particulier à la faune du calcaire gros- sier de Mons, la sépare d'une manière bien tranchée de celles de nos autres bassins, tandis qu'il la rapproche de celles du bassin de Paris. Ceritbivm bisebiai.c, Uesb. PI. VIII, 6g. lo, 6. Dimensions : Longueur de la coquille 0,038—100 Largeur 0,015— 59 Hauteur de l'ouverlure 0,013 — 34- Angle apicial 27" à 29» Synonymie : CerHbimn biseriaie, Desh., 1824, Ue.sc.des coq. foss. des env.de Paris, t. II, p. 331, pi. XLIII, fig. 19 et 20, et pi. LU, lig. 6 et 7. — — Broiin , ma , liiU. pal., p. 26i. — d'Orb., 1832, PiWcome, t. 11, 2i'« étage, p. 318, n" 387. _ — Desh., 18ti4, Oesc. des anitii. sans vert, des env. de Paris, 1. 111, p. 189. — — \\sLleiel,\&10,Cal. des moll.des sab. inj.,]>. 1% Coquille assez grande, conique, lurriculéc, à tours nombreux s'enroulant sous un angle régulier et séparés par des sutures profondes. L'extérieur des tours est orné de sept à dix côtes transverses, saillantes, arrondies, assez régulières, iic se prolongeant pas sur la base, traversées et rendues tuberculeuses par trois cordonnets longitudinaux, à peu près également espacés, le plus fort au milieu, celui d'en avant beaucoup moindre, quelquefois 26 DESCHIPTIO^ DES FOSSILES à peu près effacé, el le postérieur à peu près de la même saillie que le médian, surplom- bant quelquefois sa suture. La base est arrondie et porte à sa circonférence deux autres cordonnets lonijilndinaux, continus, plus forts (|ue ceux de l'extérieur des tours ef sensi- blement de même écartemeni; le postérieur, souvent caché par le retour de la spire, se montre à découvert chez ceitains individus et se dessine tout le long de la suture; quel- ques filets, éijalement longitudinaux, mais beaucoup plus petits, se montrent parfois à l'extérieur du canal. Entre ces ornements ou remanpie de fines stries de croissance irré- gulières, recoupées par de très-petits filets lon;;itudinaux souvent fort réguliers. L'ouver- ture est assez grande, arrondie, oblique, terminée en avant par un canal court, ouvert, un peu oblique, et en arrière par un sinus peu accusé. Remarques. — Les côtes Iransverses se rapporlenl quelquefois assez bien d'un tour à l'autre, mais généralement, elles deviennent plus nombreuses à mesure que les tours grandissent : ainsi, près du sommet elles sont au nom- bre de sept et même de six et elles atteignent le nombre de neuf el même de dix aux derniers tours chez les individus de grande taille. Quant aux orne- ments longitudinaux, ils sont surtout bien dessinés chez les plus jeunes indi- vidus, où les deux cordonnets de la base, surtout l'antérieur, atteignent parfois une saillie remarquable. Nous possédons de Cuise-la-Motte un assez grand nombre de spécimens de cette espèce. Malgré l'examen le plus minutieux auquel nous nous sommes livrés à plusieurs reprises, nous n'avons pu constater aucune différence bien persistante entre ces spécimens el ceux du calcaire grossier de Mons. On peut tout au plus reconnaître à ces derniers, mieux conservés généralement, un peu plus de saillie aux ornements ; mais Deshayes nous donne lui-même l'explication de ce fait (1864, t. III, p. 189). « Celte espèce ayant » toujours, dit-il, la surface corrodée ou roulée, à ce point que, jusqu'ici, » malgré le nombre considérable d'échaiilillons que nous avons examinés, » nous n'en possédons pas un seul d'intact; quelques-uns, cependant, ont » l'ouverture entière, mais leur surface, el le sommet surtout, sont altérés. » Plus heureux que l'illustre paléontologiste, nous avons recueilli à Cuise-la- Jlolte quelques spécimens du jeune âge de celte espèce qui ont conservé intacts les ornements du sommet, ce qui nous a permis de constater que, aussi bien que ceux de l'âge adulte, ces ornements ne peuvent se distinguer de ceux d'individus du même âge du calcaire grossier de Mons. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 27 Celte espèce ne se rencontre, dans le bassin de Paris, que dans l'étage des sables inférieurs. Elle est surtout fort abondante à Cuise-la-Motle, bien que Melleville ne la signale pas. C'est la première fois que nous avons à décrire une espèce de Mons connue dans le bassin de Paris, mais ne remontant pas jusque dans l'étage du calcaire grossier. Nous devons dire, cependant, (|ue certaines espèces de cet étage lui sont très-voisines, et que de nouvelles études sur de nombreux échantillons feraient probablement reconnaître des pas- sages d'une espèce à l'autre et provoqueraient des identifications. Nous cite- rons, comme étant dans ce cas, le C. echidnoides, Lamk. Celle espèce esl très-abondante dans le calcaire grossier de Mons, mais elle s'y trouve rarement complète : dans le plus grand nombre des spécimens le bord droit est enlevé. Elle atteint parfois une taille un peu plus grande que celle du spécimen que nous avons dessiné et dont nous avons relevé les dimensions. Frc. \a, vue du côlé fk' l'ouverture. — 16 , vue |)iir dessus. Ceritriim Dejaeri, A'or, sp PI. VIII, lig 2<../.. Dimensions : Lon.eueur ilc la (■(iqiiillc . - .... 0,OoO ^100 Laigmir — . . . 0,0Ioo— 51 Haul(nir (lu (loriili r loui- . 0,014 — 28 .Aiii,'l.- apicial . . 25" a 30" Coquille assez grande, conique, allonstée, à spire pointue, composée de quinze tours arrondis, s'enroulant sous un angle régulier près du sommet, mais devenant convexe en approclinnt de l'ouverture. L'extérieur des tours est orné de côtes transverses au nombre de dix à quatorze, arrondies, inégales, assez régulières et assez régulièrement espacées, presque droites et parallèles aux stries de croissance, plus fortes au milieu du tour, se pro- longeant entre les deux sutures qu'elles rendent onduleuscs , mais ne se prolongeant pas sur la base, à l'exception d'une seule du dernier tour plus forte que les précédentes, variqueuse, opposée à l'ouverture, qui se prolonge jusqu'à l'origine du canal; ces côtes cor- respondent parfois assez bien d'un lour à l'autre, surtout vers le sommet où elles sont plus nombreuses; toutes ces côtes ainsi que la base sont traversées par des bandelettes longiludinales, assez fines cl saillantes, dont six restent à découvert et six sont cachées par le rciom- de la spire; (outes sont sinueuses, irrégu.lières et acquièrent un peu plus de 28 DESCHIPTION !)i:S lOSSII.KS saillie en iraversanl les côtes ; les inlcrvalles qui les séparent sont occupés par des filets longitudinaux très-fins recoupés par des stries de croissance peu sinueuses. Ouverture petite proporlioiincllenicnt à la taille delà cocpiille, oliliijuc, lorniinéc en avant pnr un canal court presque droit, et en arrière par une gouttière étroite et bien marquée. Remarques. — Contrairement à ce que nous avons observé pour l'espèce précédente (G. biseriate, Desh.), les cotes Iransverses sont plus nombreuses vers le sommet de la spire (|ue vers la !)ase. Cette espèce est très-voisine du C. Defrancii [Desh., 1824, Coq. foss. des environs de Paris, t. Il, p. 573, pi. LVil, lig. 5-6, et 1864, Anim. sans vert., t. 111, p. 143). Ce n'est pas dans la description qu'il faut chercher des différences, on risquerait de les identifier. Mais si l'on consulte les figures, on s'aperçoit que ce sont bien deux coquilles distinctes : les côtes transverses de l'espèce du bassin de Paris sont plus obtuses, moins saillantes, moins droites, et laissent entre elles de moins grands intervalles. Brongniart décrit, du Yicenlin, le C. mullisidcalum , Alex. Brong., qui se rapproche assez de notre espèce, en s'en rapportant également à la descrip- tion- mais la figure n'indique pas autant de filets longitudinaux et les côtes Iransverses sont beaucoup plus fortes, laissant entre elles moins d'intervalle. Nous dédions cette espèce à notre excellent ami M. Ernest Dejacr, ingé- nieur au corps des mines à Mons, à l'obligeance de qui nous devons le spé- cimen que nous avons dessiné. FiG. 2a, vue du côté de rouveiturc. — 2ft, vue par-dessus. Ceiiithiiiu Hoekeni, Nov. sp. PI. Vlll,(ig. 3a,i, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,013 —100 Largeur — 0,0045 — 53 Hauteur tlu ilcriiier lour 0,0035? — 27 Angle apicial |irès du sommet 30" Coquille conique,allongée,eomposéededouze tours arrondis, s'enroulant souventsousun angle convexe, séparés par des sutures profondes, bien marquées. Ces tours sont ornés de grosses côtes transverses, au nombre de dix à quatorze pour une révolution de la spire, un peu plus saillantes au milieu du tour el finissant avant d'atteindre les sutures ; plusieurs de ces DU CALCAIRE (JKOSSIER DE MONS. 29 cotes s'élargissent, deviennent variqueuses et correspondent ;i do légers rendements den- telés à l'intérieur. Ces côtes sont recoupées par huit (ilels longitudinaux dont quatre assez forts, les autres, intercalés entre les premiers, un peu plus petits, l'antérieur recevant le retour de la s|)ire; tous ces filets acfiuiéient plus de saillie sur les côtes transverses, et y produisent comme des granulations fort allongées ; un autre filet simple se trouve sur la base un peu en avant du retour de la spire; d'autres filets longitudinaux, plus petits, con- tinuent cette série d'ornements sur le restant de la base. Ouverture ovale; columelle tordue. Remarques. — Celle espèce n'est pas très-rare dans le calcaire grossier de Mons. Elle ne pent élre le jenne âge dn C. Dejueri (p. 27), dont les tours sont plus plais, les côtes transverses tout à fait diflerentes et les filets longitu- dinaux moins nombreux. F^e C. calalaunense, Desh. (1864, Aniin. sans vert., t. III, p. 16i, pi. LXXVIII, fig. lO-lô. — C. granulosum, Mell., 1843, Sabl. terl. inf., p. 61, pi. VII, fig. 27-29), espèce dessables inférieurs, lui est assez voisine, mais elle a les ornements transverses beaucoup plus nom- breux et les filets longitudinaux plus compliqués. FiG. 3a, vue du côté de l'ouverture, grossie trois fois. — 56, vue par-dessus , grossie trois fois. — 5c, grandeur naturelle. CeRITHIIM MILTIFII.UM, Noi\ Sp. PI. Vm,f3g. 4a, (-.c. Dimensions: Longueur de la coquille 0,023—100 Largeur — 0,008- 32 Hauteur du dernier lour 0,007 — 28 Angle apicial près du sommet 30" Coquille conique, allongée, à spire pointue, composée de dix à douze tours un peu con- vexes, séparés par des sutures bien marquées, s'enroulant sous un angle convexe. Ces tours sont ornés de côtes transverses presque droites, au nombre de douze à quatorze pour une révolution de la spire au dernier lour, mais augmentant progressivement en nombre à mesure que l'on s'approche du sommet où elles sont au nombre de vingt à vingt-cinq. Ces côtes sont bien marquées dans les premiers tours oîi elles vont d'une suture à l'autre, mais en approchant de la base, elles perdent de leur saillie, principalement à la partie antérieure des tours, et au dernier tour, elles ne se montrent plus guère qu'au voisinage de la suture postérieure; deux des côtes du dernier tour deviennent variqueuses, sont bcaucou]) plus épaisses que les autres, cl la plus antérieure se prolonge sur toute la Tome XXXVII. S 30 DESCRIF'TION DES FOSSILES base jusqu'au canal. Toutes ces cotes sont traversées par de nombreux filets à peu près égaux, dont sept restent à découvert par le retour de la spire; les postérieurs plus saillants rendent souvent les côtes iransverses tuberculeuses près de la suuu-e; d'autres filets, éga- lement longitudinaux, se voient aussi sur la base, mais ils y sont moins saillants; entre ces filets s'en trouvent d'autres plus petits. La base est arrondie, saillante; l'ouverture est ovale, oblique, terminée en avant |)ar un canal court, et en arrière par une petite gout- tière; columelle tordue, revêtue d'un boid gauclic assez mince. Remarques. — Nous avons cm pouvoir l'aii-e de celle coquille une espèce disliuclc du C. Dejacri (p. 27), avec lequel elle a de très-grands rapports. De taille beaucoup moindre, elle ne peut cependant passer pour le jeune âge de cette espèce dont les caractères sont assez diflerents de ceux de l'âge adulte el ne sont pas dti loul les siens. Une seconde différence se remarque dans les filets longiludinaux beaucoup plus nombreux dans la présente espèce. Une autre de nos espèces, le C. Koeneni (p. 28), s'en rapproche égale- ment beaucoup, mais oulre la différence que l'on peut remarquer dans les filets longiludinaux, les côtes transverses sont plutôt moins nombreuses dans les premiers tours; c'est le contraire qui a lieu dans celle-ci. Fie. 4a, vue du côté de roiiverture, grossie une fois et demie. — 46, vue par-dessus, grossie une fois et demie. — 4c, grandeur naturelle. CtniTHIlM PUÎVOVARICOSt M, Kov. sp. PI. VIII, (ig. 5a, b.c. Dimensions : Longueur île la coquille 0,014 —100 Largeur — 0,00;i5- 59 Hauteur du deniier tour 0,003 — 36 Angle apicial 28" à SO" Coquille assez petite, conique, formée de huit tours un peu convexes s'enroulanl régu- lièrement, séparés par des sutures bien marquées. Ces tours sont ornés à l'extérieur de douze à seize côtes transverses, droites ou arquées, assez fortes, dont une ou deux par tour de spire s'élargissent et s'allongent en renflements variqueux ne correspondant pas d'un tour à l'autre et que l'on peut reconnaître sur tous les tours depuis l'ouverture jus- qu'au sommet de la spire; toutes ces côtes sont traversées par six bandelettes longitudi- nales qui y produisent des saillies assez fortes, excepté sur les côtes variqueuses où elles DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS 5i semblent, au contraire, s'effacer; c'est sur la sixième bandelette longitudinale que se fait le retour de la spire; d'autres filets plus petits se trouvent entre ces bandelettes. La base est arrondie, à peu près lisse ou marquée de fines stries longitudinales. L'ouverture est ar- rondie, un peu ovale , terminée en avant par un canal court, peu courbé , et en arrière par une gouttière étroite et bien marquée; bord gaucbe très-mince ou nul. Remarques. — Celte espèce est assez commiine dans le calcaire grossier de Mons. Elle a beaucoup de ressemblance avec les jeunes individus du C. Dejaeri (p. 27), mais on la dislingue aisément par ses côtes variqueuses que Ton peut observer sur toute la longueur de la coquille, et par sa base beaucoup moins ornée. FiG. oa, vue du côté de roiivertiire, grossie deux fois et demie. — M, vue i)ar-dessiis, grossie deux fois et demie. — 5c, grandeur n.iturclle. CeRITHIVM OVAI.ITtBEROSlM, NoV. Sp. l'I. VUl.fig. tia.t.c. DiMiîNsiONS : Longueur de la coquille. 0,016 — 100 Largeur — 0,003f)— 31 Hauteur du dernier (our 0,0053 — 51 Angle apicial près du sommet 29° Coquille petite, lurriculée, à sommet assez aigu, composée de onze tours plats s'enrou- lant sous un angle convexe, séparés par des sutures très-bien marquées, le tour antérieur débordant notablement le tour postérieur. Ces tours sont ornés de cotes transverses, ar- rondies séparées par des sillons profonds, très-saillantes à sa suture, plus faibles à la partie antérieure des tours, au nombre de dix à quatorze pour une révolution de la spire, deve- nant plus nombreuses en ap])iocbant de l'ouverture; ces côtes sont traversées par quatre bandelettes longitudinales, arrondies, proportionnellement plus saillantes vers le sommet, séparées l'une de l'autre par de très-petits filets ac(piérant également plus de saillie en tra- versant les côtes ; les ornements de la base sont tout à fait différents de ceux de l'extérieur des tours : ils se composent de cinq cordons longitudinaux, ornés de granulations irrégu- lières correspondant aux saillies des côtes transverses, le médian plus fort que les autres, les quatre autres à peu près égaux; ils sont séparés par des sillons profonds, arrondis, le plus large immédiatement en arrière du cordon médian; le retour de la spire se fait sur le cordon postérieur, qui reste un peu à découvert et forme comme un petit bourrelet le long de la suture; ces cordons occupent environ les deux tiers de la base; le restant jusqu'au canal est orné de quelques minces filets également longitudinaux. Ouverture arrondie, ter- 32 DESCRIPTION DES FOSSILES mince en avant par un canal assez court, un peu oblique, et en arrière par une gouttière bien marquée; coiunieilc arquée, revêtue d'un bord gauche et d'ime assez forte callosité postérieure. Remarques. — Celte espèce est très-rare; nous n'en avons trouvé qu'un seul spécimen. L'ornementation de l'extérieur des tours, tout à fait différente de celle de la base, en constitue le caraclère dislinctif. Le C. corriujatus , Brong. (1823, Foss. du Vicentin, p. 10, pi. III, flg. 25) a l'extérieur des tours orné de la même manière, mais la base est beaucoup moins allongée el les sillons que l'on y remarque moins prononcés , ce qui donne à la coquille un faciès tout différent. FiG. 6a, vue ilu côté de l'ouverlurc, grossie deux fois. ■ — Ctb , vue par-dessus, grossie deux fois. — 6c, grandeur naturelle. Ci::ritriijm regblabicostatim, Nov. sp. PI. VHl, fig. Sa,b,c. Dimensions: Longueur de la coquille 0,0103-100 Largeur - 0,00t - U Hauleur (lu dernier lour 0,004?— 2.4 Angle apicial 12" à 13" Coquille assez petite, régulièrement conique, très-allongée, très-pointue, à tours nom- breux assez larges, un |)eu convexes, séparés par des sutures bien marquées, le tour jiosté- rieur débordant un peu le tour antérieur. Ces tours sont ornés de dix à quinze côtes trans- verscs, arquées, saillantes, assez régulières, se prolongeant de la suture postérieure jusqu'à la carène de la base et n'allant pas au delcà; des filets longitudinaux, au nombre de quatre ou cinq, recoupent tons ces ornements; la base est également ornée de mêmes filets, dont le plus saillant l'orme carène à la circonférence et reçoit le retour delà spire. Remarques. — C'est tout ce que nous pouvons dire de cette coquille, assez commune dans le calcaire grossier de Mons, mais dont nous ne possé- dons pas d'exemplaire bien complet. Le dernier tour, en partie enlevé , ne nous a pas permis de décrire l'ouverture ni le canal antérieur. Nous avons même hésité quelque peu sur le genre de l'espèce : la régularité de ses orne- ments lui donne assez l'aspect d'une scalaire, mais la trace de la gouttière postérieure, conservée sur un de nos échantillons, a levé tous nos doutes. DU CALCAIKE GROSSIER DE MOi>JS. 33 Celle espèce se rapproclie assez du C. ojUndraceum, Desh. (1866, l. III, p. 208, pi. LXXVIII, fig. 18-:20), qui a, cependanl, les lours beaucoup plus élroits, le sommet plus oblus, el la base dépourvue d'ornemenls. Fig. 8a, vue du rôté de roiiverlur(\ grossio deux l'ois. — 8& , vue par-dessus, grossie deux fois. — 8c, grandeur naturelle. Cf.rithiuivi SEXLiivtM, iVoi\ sp. PI. IX, fig. la,b,c. Dimensions : Longupur de la coquille O.fllOo— 100 Largeur — 0,004 - 28 Hauteur tlu (leniier leur 0,0023- 'i.i Angle apicial 25" Coquille assez petite, conique, ttirrictiléc, composée de huit à dix totirs un peu arrondis, s'enroulant sous un angle légèrement convexe, séparés par des sutures assez profondes et bien marcpiées. Ces lours sont ornés de côtes transverses assez fortes, arrondies, presque droites, très-saillantes à la partie postérieure, au nombre de six à dix dans les premiers toms, mais devenant plus nombreuses et proportionnellement moins fortes au dernier; elles sont traversées el rendues granuleuses par quatre côtes longitudinales très-saillantes, à peu près égales el également espacées; une cinquième côte à la circonférence de la base reçoit le retour de la spire et reste apparente le long de la suture ; une sixième, plus forte, simple comme la précédente et séparée d'elle par un plus large sillon, est entièrement cachée par le retour de la spire; le restant de la base, presque lisse, ne montre que des stries de croissance recoupées près du canal par qiiekpios lîiis plis longitudinaux. Ouverture arrondie, terminée en avant par un canal ouvert et en avrière par une petite gouUière ; coluinellc presque droite revêtue d'un bord gauche assez épais. Remarques. — Celte espèce irès-rare, que Pou pourrait facilement con- fondre avec le C. vvaliluberosam (p. 31) s'en dislingue par les ornements extérieurs totalement différents. Fin. 7», vue du côté' de l'ouverture, grossie trois fois. — 76, vue par-dessus, grossie trois fois. — 7r, grandeur naturelle. 34 DESCRll'TIO>f DES FOSSILES Ceiuihium vAiiiANs, Nov. sp. PI. IX, lip. 3(1,6, c. Dimensions : Longueur tir la coquilh' 0,011 —100 Largeur — 0,00,"i - 45 Haulciii' du Ji'i'iiiei' tour 0,004o— ÔO AiiyK- a|iici:il près du soinim I ô-i" à 40» Coquille îissez petite, coni([iie, à spii'e pointue, composée de huit ou neuf tours s'enrou- lant sous un angle convexe, presque plats, surplombant la suture postérieure, ce qui renci celle-ci bien marquée. L'extérieur des tours est orné de quinze à vingt cotes transverses un peu arquées, parallèles aux sliies d'accroissement, lendues plus saillantes par le pas- sage de quatre cordonnets assez forts qui y produisent des granules, le cordonnet posté- rieur plus fort que les autres. La base est plane et porte à sa circonférence deux cordon- nets longitudinaux simples, un |)cu plus forts que ceux de l'extérieur des tours, le postéiieur recevant le retour de la spire; deux ou trois autres filets plus faibles se trouvent entre ces derniers et le canal. Ouverture droite, subquadrangulaire, terminée en avant par un canal court, ouvert, recourbé, et en arriére par une petite gouttière bien marquée; columelle droite, im peu plissée, non calleuse. Remarques. — L'angle apicial, el par conséquent les dimensions propor- lionnelles de celle espèce sont assez variables. Celles que nous donnons se rapportent à l'angle de 40°, angle qui diminue en approchant de l'ouverture. Le C.ventricosum, Dcsh. ( 1824, t. Il, p. 423, pi. LVIII,fig. 27-30), dont d'Orbigny a fait le C. pseudoventricosum, est de même taille et de mêmes proportions que l'espèce de Mons; les ornements extérieurs sont aussi à peu près les mêmes. Il n'y a que sa base plus arrondie et plus ornée, son sommet plus obtus et sa columelle simple el sans plis (jui puissent l'en distinguer. Le C. pseudoventricosum est des sables inférieurs. Notre espèce est très-abondante dans le calcaire grossier de Mons. FiG. 3a, vue du côté de rouverture, grossie (rois fois. — ôb , vue par-dessus, grossie trois fois. — ûc, grandeur naturelle. DU CALCAIRE GROSSIER DE MOINS. 35 Clbithic»! Mahisei, Nov , sp. PI. l.V, Kg. 2a, 6. c. D].>lE^slO^■s : Longueur de la coquille 0,029? — 100 Largeur — 0,008 - "28 Hauteur du dernier lour 0,007 — 2.t Angle apicial 16"à17" Coquille conique à tours nombreux, assez larges cl assez convexes, surtout à la partie antérieure, séparés par des sutures bien marquées. Ces tours sont ornés d'une vingtaine de côtes transverses irrégulières, un peu arquées, connneneant à la suture postérieure et (inissant pour la pliqiart avant d'atteindre la suture antérieure; ces côtes sont traversées et rendues granuleuses par sept fdels longitudinaux, le postérieur plus fort, produisant le long de la suture une espèce de bourrelet séparé du restant du tour par une légère inflexion; l'antérieur de ces filets reçoit le retour de la spire; d'autres filets plus petits se trouvent dans les intervalles qui séparent les premiers, fiase arrondie portant les mêmes ornements longitudinaux que l'extérieur des tours, mais non granuleux. Un fort renflement variqueux ne correspondant à aucun renflement intérieur se montre à l'opposé de l'ouver- ture et se prolonge depuis la suture jusqu'au canal. Remarques. — L'éial imparfait de notre coquille nous empêche d'en donner une description plus complète. L'ouverture devait être ovale, oblique, et elle possédait un bord gauche assez épais, recouvrant toute la columelle, se relevant un peu à la partie postérieure où il dessinait une gouttière bien marquée. Notre C. planovaricosum, (p. 30) a l'angle apicial beaucoup plus ouvert, ce qui empêche de le confondre avec cette espèce. Quelques espèces du bassin de Paris en sont également très-voisines. Nous citerons le C. inter- ruplum, Lamarck (Deshayes, 1824, t. II, p. 417, pi. XLV, fig. 1 et 2, el 1864, t. III, p. 183), dont les tours sont plus arrondis et l'angle apicial également plus ouvert; et le C. grignonense , Desb. (1864, t. III, p. 212, pi. LXXVIl , fig. S-7), dont , au contraire , les tours sont plus plats el l'angle apicial plus fermé. FiG. 2a, vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 26, vue par-dessus, grossie deux fois. — 2c, grandeur naturelle. 56 DESCHIPTION DES FOSSILES <>ERiTiiirM Paii.i, Noi'. sp. PI. IX,fig. 1a,(-,r. DiMENSlOiNS : Longueur de la co(|uille 0,0195—100 Largeur — 0,0085- U Hauteur du dernier lour 0,007 — 56 Angle a|)icial 25° à 50° Coquille conique, assez irrégulière, composée de neuf ou dix tours un peu arrondis, assez larges, séparés par des sulures assez profondes, irrégulières, s'enroulant sous un angle convexe. L'extérieur des tours est orné de trois bandelettes longitudinales portant des granulations irrégulières, rondes, ovales ou fortement allongées; une quatrième ban- delette plus simple, ou à granulations presque eontiguës, se trouve à la circonférence de la base et reçoit le retour de la spire en restant plus ou moins apparente le long de la su- turc; trois autres bandelettes scndjiables à celte dernière occupent le restant de la base, la médiane plus forte; l'intervalle entre les deux bandelettes postérieures assez large est occupé par cinq fdeis également longitudinaux, les autres intervalles pins petits ne montrent que trois filets, et, quel que soit le nombre de ces filets, celui du milieu est toujours plus fort et souvent granuleux. Des varices transverses fort irrégulières, plus ou moins fortes, plus ou moins allongées , au nombre de trois à six pour une révolution de la spire, rccoLqjcnt tous CCS ornements , les plus fortes correspondant, à l'intérieur des tours, à des bourrelets portant deux dents allongées; le restant de la surface est plissé irrégulièrement et comme chilTonné. Ouvertm-e arrondie, terminée en avant par un canal court et en arrière par une gouttière assez bien marquée. Rem. — Celle espèce n'est pas Irès-rare dans le calcaire grossier de Mons. Nous devons la comparer à deux espèces du bassin de Paris, Tune de l'élage des sables inférieurs, l'autre de celui des sables de Fonlainebleau. La première de ces espèces est le C. lenuislrialum, Mellev, dont nous avons déjà parlé à propos d'une aulre de nos espèces, et qui présente une variété donnée par Desbayes en iSGi (var. quadrisulcala , I. 111, p. 168, pi. LXXVlll, fig. 34.), dont les proportions, la forme et les ornements des tours, à en juger d'après la figure, sont à peu près les mêmes que dans l'es- pèce de Mons. Nous ne pouvons constater de différence bien sensible que dans certaines particularilés de l'ouverture, entre autres le canal antérieur qui parait moins allongé dans noire espèce, et la présence de bourrelets inté- rieurs dentelés qui semblent ne pas exister dans l'espèce française. Celte variété de Desbayes devrait peut-être constituer une espèce distincte. DU CALCAIRE GROSSIER DE MOAS. 37 La seconde espèce est le C. intrudentatum , Defr. sp. (Desliayes, 1824, I. II, p. 363, pi. LIV, fig. 22-24.), que nous avons pu étudier sur d'assez nombreux échantillons provenant de diverses localités du bassin de Paris. Cette espèce nous a causé quelque embarras, car ce n'est pas à la première vue, ni à l'œil nu, que les différences avec la nôtre peuvent s'apercevoir. Ces différences sont, en effet, bien faibles : elles consistent en ce que les granu- lations sont plus arrondies et plus saillantes , et que les filets occupant les intervalles entre les bandelettes granuleuses sont un peu plus nombreux. FiG. In, vue du côlé de l'ouverture, grossie deux fois. — \b , vue par-dessus, grossie deux fois. — 1c , grandeur naturelle. CeRITBIUM TRIANGULIIIH, NoV. sp. l'I. Vni, fig. 7a, 6,c. Dimensions ; Longueur de la coquille 0,0153—100 Largeur - 0,0063— 48 Hauteur du dernier lour 0,005 — 38 Angle apicial 30° à 31" Coquille nssez petite, composée de huit tours peu convexes, s'enrotilanl régulièrement, séparés par des sutures peu profondes. Ces tours sont oi'nés, à l'extérieur, de quatre cor- donnets longitudinaux portant des granulations irrégulières et irrégulièrement disposées, le postériein- presque à la suture, assez écarté du second, les deux autres intervalles moin- dres, à peu près égaux; entre ces cordonnets se trouvent des filets très-petits, également longitudinaux, mais non granuleux; le retour de la spire se fait sur le cordonnet antérieur qui se trouve à la circonférence de la base et qui reste un peu à découvert; sur la base se trouvent deux autres cordonnets simples, moins forts que ceux de l'extériem" des fotn-s; des côles variqueuses Iransverscs, prescpie droiles, au nombre de trois pom- une révolu- tion de la spire, et correspondant d'un tour à l'autre, dorment à la coquille l'aspect d'une pyramide à base triangulaire et à faces arrondies. Ces côtes variqueuses correspondent, à l'intéiieur des tours, à de légers boui'rclets portant deux dents, l'antérieure snillante, à la circonférence de la base, la seconde plus faible, quelque peu en arrière. La base était un peu arrondie; l'ouverlure ronde; columelle assez forte portant un léger pli qui dessine un canal antérieiw. Remarques. — Celte espèce est très-rare; nous n'en possédons qu'un spé- cimen assez incomplet, ce qui rend notre description un peu imparfaite. Sa Tome XXXVII. 6 38 DESCRIPTION DES FOSSILES forme subpyramidale, les dents qui se trouvent sur les renflements intérieurs, el même, jus(]u'à un certain point, les ornements extérieurs, la rapprochenl du C. inlradentatum , Defr. sp. (C. dentatam, Defr. non Brug. et C. intra- denlatum, Desh., 1824, t. II, p. 363, pi. LIV, fig. 22-24, et 1864, t. III, p. 167). Mais celle-ci est beaucoup plus allongée el a sa base plus arrondie. C'est, du reste, une espèce de l'étage des sables de Fontainebleau. Fig. lu, vue du côté de rouverture, grossie deux fois. — 76, vue par-dessus, grossie deu.x fois. — 7c, grandeur naturelle. Cerithum I-uciAmi, Noi: sp. PI. VIII, fig. lOa, /),c. Dimensions ; Longueur île la cofiuille O.OOi —100 Largeur — 0,0015- 58 Hauteur du dernier tour 0,001 — 23 Angle apicial 16» 5 20» Coquille petite, conique, brillante, composée tie huit tours arrondis, séparés par des sutures profondes, s'enroulani régulièrement. Ces tours sont ornés de dix à douze côtes transverses presque droites, très -saillantes au milieu, mais diminuant rapidement vers les deux sutures, plus prononcées vers le sommet qu'aux derniers tours; ces cotes transverses sont recoupées et rendues granuleuses par deux côtes longitudinales. La base est un peu arrondie, lisse et sans ornements, terminée à la circonférence par une carène sur laquelle se fait le retour de la spire; ouverture arrondie terminée en arrière par une gouttière fort obtuse. Remarques. — Cette espèce est très-rare. Le canal antérieur ne nous est pas connu, à cause de l'état incomplet de nos spécimens. L'espèce est assez variable quant à la largeur des tours, qui est quelquefois beaucoup moindre que cbez l'individu que nous avons reproduit. Le nombre des côtes trans- verses peut parfois s'élever jusqu'à dix-buit. Une petite coquille du calcaire grossier de Paris, le C. miiiuatum , Desh. (1864, Anim. sans vert., t. III, p. 202, pi. LXXV, fig. 3, 4), a les ornements presque identiques avec ceux de l'espèce de Mons, mais son angle apicial et, par conséquent, sa largeur proportionnelle sont beaucoup moindres. FiG. lOft, vue du côté de l'ouverture, grossie six fois. — 106, vue par-dessus, grossie six fois. — 10c, grandeur naturelle. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 39 Cerithiijh Larteti, Nov. Sp. PI. VIII, 6g. un, fc,c. Dimensions ; Longueur cIk la coqiiille 0,004 —100 Largeur — 0,00225- 56 Hauleur du dernier lour 0,0013 — 38 Angle apicial 55°ài5" Coquille très-petite, assez courte, composée de sept à dix tours arrondis, s'enroulanl régulièrement sous un angle plus ou moins ouvert en une spire pointue, séparés par des sutures profondes , bien marquées. Ces tours sont ornés de eôtes transverses au nombre de seize à vingt pour une révolution de la spire, séparées par des sillons profonds, recou- pées et rendues tuberculeuses par quatre filets longitudinaux, les deux antérieurs plus forts que les deux autres. Deux autres filets simples se voient à la circonférence de la base, séparés par un sillon dans lequel se fait le retour de la spire en laissant le filet postérieur à découvert le long de la suture. La base est assez plane, ornée seulement de lignes de croissance; ouverture arrondie. Remarques. — Celle espèce est assez rare. Le canal el le bord droit étant enlevés des spécimens que nous possédons , nous ne pouvons en donner une description plus complète. Les dimensions proportionnelles sont très-varia- bles ainsi que les angles apiciaux, tellement que nous en avions d abord fait deux espèces distinctes, mais nous n'avons pu y découvrir aucune autre différence. Nos dessins représentent la coquille la plus large. Le C. inopinalum, Desli. [Anhn. sans verl., 1864-, t. III, p. 191, pi. LXXXII, fig. 32), de Télage des ligniles, ressemble un peu à l'espèce de Mons ; mais elle est d'une taille beaucoup plus grande, el ses ornements Irans- verses sont beaucoup plus foris. Nous dédions celle espèce à M. L. Larlet. Fig. '.)«, vue du (■olé " Trés-poliic eoqiiiilc conique, composée t!e six tours assez larges, s'enronlanl régulière- ment, peu convexes, séparés par tles sutures peu distinctes à cause des ornements. L'exté- rieur des tours est orné de trois rangées longitudinales de fortes granulations allongées, correspondant d'inie rangée à l'autre , et même, pour autant que nous puissions le dire d'après un seul échantillon, d'un tour à l'autre, séparées dans le sens longitudinal comme dans le sens transverse par de laiges et profonds sillons, les sillons transverses au nom- bre de douze pour une révolution de la spire. La base est allongée et porte quatre cordon- nets longitudinaux simples, excepté le postérieur qui est un peu granuleux et qui reçoit le retour de la spire, les deux suivants presque coniigus, l'antérieur à la base de la columelle, séparé des autres par un assez large intervalle sans ornements. Ouverture assez grande, oval<>, presque droite, terminée en avant par un canal court, sans bord gauche. 30 DESCRIPTION DES FOSSILES Remarques. — Nous ne connaissons aucune espèce du calcaire grossier de Mons dont cello pclile coquille puisse être le jeune âge. Celle dont elle se rapproche le plus par sa forme générale est le C. vcrsiyranulum (p. 45) dont l'angle apicial est beaucoup moindre et dont les ornements, beaucouj) plus complexes, sont proporiionnellement moins saillants. FiG. 14a, vue du côté de l'ouvcrlurc, grossie huit l'ois. — 146, vue par-dessus, grossie huit fois. — 14c , grandeur naturelle. CeRITHIUM MolUTbNSE , Nuv. sp. PI. XI , flg. tOa, b , c. DiMEXSiOïiS : Longueur lie la coquille 0,011 -100 Largeur - 0,0012:;- 30 Hauteur du dernier lour 0,00375 — W Angle apicial 17° à 20° Coquille assez pclile, compost'e de neuf ou dix tours s'enroulant sous un angle un peu convexe, séparés par des sulures plus ou moins bien marquées, à spire pointue. L'exté- rieur des tours est orné de côtes transverses irrégulières, au nombre de douze à quinze pour une révolution de la spire, le plus souvent bien marquées, quelquefois à peine visi- bles, assez saillantes à la partie postérieure des tours et s'ellacanl de plus en plus à mesure que l'on s'éloigne de la suture ; ces côtes sont sinueuses et parallèles aux stries de crois- sance; sept filets longiliidinaux traversent ces cotes et s'étendent juscjuc vers le milieu de la base; deux d'entre eux sont entièrement cachés par le relourde la spire qui se fait sur le troisième; ces trois filets antérieurs .sont plus forts que les autres; de fines stries longi- tudinales peuvent se voir à la loupe dans les intervalles qui les séparent; le restant de la base porte également quelques filets longitudinaux très-minces, plus serrés vers le canal. Ouverture arrondie, sid)quadrangulaire, avec ou sans bord gauche, terminée en avant par un canal court, et en arrière par une gouttière plus ou moins accusée. Remarques. — Cette espèce est une des plus abondantes du calcaire gros- sier de Mons. Au point de vue des ornements, elle s'y montre sous des aspects très-divers. Le plus souvent ces ornements sont bien marqués, mais parfois les côtes transverses sont à peine visibles, bien que la coquille n'ait pas été roulée; dans ce cas, les tours sont arrondis et les filets longitudinaux égale- ment plus faibles. Nous rencontrons donc ici deux variétés très-dissend)lables, que le grand nombre de spécimens que nous possédons, en nous fournissant DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 51 des intermédiaires, nous a empêchés de séparer spécifiquemcnl. Nous avons aussi des individus chez lesquels le bord gauche esl à peine visible, d'autres où il esl très-bien marqué; mais, malgré ces différences, l'espèce conserve toujours le même faciès. Le C. crenalidutum , Desh. (4824, Cor/, foss. des env. de Paris, t. H, p. 517, pi. XLI, fig. 5-6), espèce des sables moyens, se rapproche assez de notre espèce, mais ses ornements longitudinaux sont moins nombreux, et ses côtes transverses ont plus de saillie à la suture postérieure, ce qui fait pa- raître les tours plus plats. FiG. 10a, vue (lu côlc lie rouvertuic, grossie deux fois et demie. — IO/>, vue |iiir-dcs.siis, grossie deux fois et demie. — lOf , griindciir nalurelle. CEi'.iTiiitM sTiiiATi'M, Bniguiéres. PI. X , fig. 9a, 6. Dimensions : Longueur de la coquille 0,036 —100 Largeur — 0,011 — 31 Hauteur de l'ouverture 0,011?— 31 Angle apicial près du sommet 28° Synonymie : cerithium s. Longueur de la coquille 0,012—100 Largeur — 0,004 — 55 Hauteur du dernier tour 0,0053— 29 Angle apicial 2i" Synonymie : ceriihinm nnisuicaium , Lamk., Ami. (lu Muséum , 1. 111 , p. 440, n° 39. — — Lamk. , Atiitu. sans vert., t. Vil , p. 88 , n» S8. — — Lamk., Foss. des env. de Paris , p. 96, n» 39. — — Desh, 1824, Crif/./oss. des en!', de Pom, l. II, p.384, pi. LVll, fig. 14, d3eH6. — — Bronn,1848, /«ci. p«/., t. I,p. 275. — — Dixon, 1830, Foss. 0/ Sh.s.wx, pp. 102 eH82, pi. VII, fig. 4. — — d'Orb., 1832, Prodr., t. II, 23"== étage, p. 366, n° 377. — — Morris, 1834, Ca(. o/Cnsàs/i^oss., p. 242. — — Dcsh., 1864, /l«im.sa«s l'ert., t. 111, p. 148. — — Watelet, 1870, Cat. des molL des sahl. in/., p. 12. Coquille assez petite, mais de taille variable, conique, à spire pointue, composée tle dix à douze tours s'enroulant quelquefois r(?gulit;remeiit, mais le plus souvent sous un angle convexe plus ou moins ouvert, scpartîs par des sutures simples presque superficielles. Ces tours sont presque plats, quelquefois un peu d(!'primés, ornés de stries longitudinales très- fines et très-serrées et d'un sillon parallèle à ces stries au milieu du dernier tour, mais se rapprochant de plus en plus de la suture antérieure à mesure que l'on s'avance vers le sommet de la spire. Le dernier lour se délaclic du tour antérieur à la suture un peu avant d'arriver à l'ouverture, se projette en avant et s'aplatit extérieurement de manière à donner plus de convexité à l'angle d'enroulement. La base est arrondie, ornée également de stries longitudinales, recoupées, ainsi que l'extérieur des tours, par des stries de croissance plus irrégulières quelquefois peu visibles. Ouverture ovale, très-oblique sur l'axe de la coquille, terminée en avant par un canal large, court, ouvert, fortement incliné, et en arrière par une gouttière aiguë à l'angle détaché du dernier tour; le bord droit arqué depuis cette gouttière jusqu'au canal, le bord gauche très-souvent détaché du lour anté- rieur, surtout chez les vieux individus. DU CALCAIRE CROSSIEU DE MONS. oS Remarques. — - Le spécimen repiodiiil par noire fignre 1 el qui forme noire variélé /l , a été soumis à l'examen de M. Deshayes qui n'y a pas reconnu le C. unisulcalum , peut-être à cause de ses dimensions. Ce n'est qu'avec une certaine appréhension que nous nous rangeons à un avis diffé- rent, mais nous sommes persuadés que si ccl éminent paléonlologisle avait pu examiner tous les spécimens que nous avons recueillis depuis, il aurait modifié sa première opinion. Nos exemplaires sont, malheureusement, moins hion conservés que ceux que l'on rencontre dans les gîtes de France : ils sont généralement un peu roulés el les bords de l'ouverture sont souvent enlevés. Quelques-uns sont cependant d'une conservation parfaite et présentent même encore leur éclat primitif. Nous devons ajouter que, comme presque tous les individus du bassin de Paris, ceux que nous avons recueillis dans le calcaire grossier de Mous sont perforés, ce qui prouve, comme le remarque Deshayes, que l'espèce était particulièrement attaquée par d'autres mollusques. En 1864, Deshayes a indi(iué cinq variétés en sus de l'espèce type, en se basant principalement sur les ornements extérieurs. Nous allons, de notre côté, en indi(|uer ([uatre pour le calcaire grossier de Mons en nous basant principalement sur les dimensions que nous avons données plus haut el sur la forme de la coquille. Os variétés ne correspondent donc pas à celles de Deshayes. Variélé A. — Les plus grands individus signalés par Deshayes n'ont que 19 millimètres de longueur et 7 de largeur (1824). 11 ne donne pas de nou- velles dimensions dans son second ouvrage, ce qui nous permet de conclure (]ue l'espèce a atleinl dans le calcaire grossier de Mons une taille beaucoup plus grande que dans le bassin de Paris. Serait-ce cet excès de laille qui a lait hésiter Deshayes el l'a empêché de reconnaître à l'individu qui lui a été soumis les caractères du C. unisulcalum. Quoi (ju'il en soit, le spécimen que nous avons dessiné el (pii est piécisément celui-là, est, de tous ceux que nous possédons, celui qui montre le mieux le sillon médian. Variélé B. — C'est l'espèce type du bassin de Paris, ayant à peu près les dimensions indiquées par Deshayes pour les plus grands individus. Elles sont, du reste, sensiblement proporlionnelles à celles delà variélé A. Variélé C. — Elle a la spire beaucoup |)lus pointue et l'angle d'enroulé- se DESCRIPTION DES FOSSILES menl plus ferme et Irès-peii convexe. C'est elle qui présente surtout cette particularité d'avoir le dernier tour aplati près de l'ouverture et comme reporté vers l'axe de la coquille. Variété D. — C'est le jeune âge de l'espèce et la forme la plus commune dans le bassin de Paris. L'angle apicial n'est presque pas convexe et le bord gauche de l'ouverture n'est pas entièrement détaché du dernier tour. Cette espèce est très-répandue dans le bassin de Paris. Elle se rencontre dans l'étage des sables inférieurs, dans celui du calcaire grossier et dans celui des sables moyens. C'est dans le calcaire grossier qu'on la voit en plus grande abondance et qu'elle se montre sous ses formes les plus variées. Ces faits, signalés par Deshayes en 1864, n'étaient pas connus de d'Orbigny <|ui ne mentionne l'espèce que dans son étage parisien : cet auteur, dont l'esprit sys- tématique est bien connu, n'eût probablement admis que très-diflicilement sa présence dans trois étages différents. Cette espèce se rencontre également en Angleterre dans les couches de Brakiesham. M. Nyst nous a informés, il y a peu de temps, qu'elle avait également été reconnue dans notre pays, dans l'étage des grès bruxelliens de Groenendael, de Rouge-Cloître, etc. Elle y aurait donc vécu à deux épo(|ues géologiques différentes, séparées par les puissantes assises landenienne et ypresienne. Fiu. la, var. A , vue du côté de l'ouverture, graudeur naturelle. — 16, — vue par-dessus, lîrandour naturelle. — '2a, var. B , vue du côté de rouvcrturc, grossie une fois cl demie. — -2b, — vue par-dessus , grossie une fois et demie. — 2c , — grandeur naturelle. — ôa, var. C , vue du côté de l'ouverture, grossie une fois et demie. — 56, — vue par-dessus , grossie une fois et demie. — 3c, — grandeur naturelle. — 4a, var. D , vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 46, — vue par-dessus, grossie deux fois. — 4c, — grandeur naturelle. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 57 CeRITHIl'H PUUCTIFIBRUM, Noi\ Sp. PI. X, fig. 8(1, b cl 11(1, h, c. Dimensions ; Longueur île la cofiuille 0,026 —100 Largeur — 0,008 - 31 Hauteur (lii dernier tour 0,OOTi)— 29 Angle apicial 21" à 23° Coquille conique, pointue, allongée, un peu luisante, composée de douze à quatorze tours convexes, assez larges, s'enroulant sous un angle assez régulier d'abord, mais deve- nant convexe aux derniers tours, séparés par des sutures linéaires peu profondes, mais bien marquées. Ces tours sont ornés de fibres ou petits plis transverses irréguliers , presque droits, parallèles aux stries de croissance, marqués de granulations allongées parallèlement aux plis, et disposées en trois ou quatre rangées longitudinales, les plus fortes au milieu et en arrière; ces ornements se montrent principalement sur les derniers toiu's, les premiers étant entièrement lisses. La base est arrondie, portant quelques filets longitudinaux peu saillants, irréguliers, striés en long comme les intervalles qui les séparent. Ouverture assez grande, ovale oblique, terminée en avant par un canal court, renversé. Remarques. — Celte espèce est assez rare, nous n'en possédons que deux spécimens assez différents entre eux pour en faire deux variétés. Son ouver- ture ne nous est qu'imparfaitement connue, le i)ord droit étant toujours enlevé. C'est la présence ou l'absence complète du bord gauche qui sert de base à la distinction de nos deux variétés. Variété A. — Columelle revêtue d'un bord gauche assez épais, en partie détaché, portant deux plis obliques et une gouttière postérieure étroite et profonde. Variété B. — Columelle non revêtue d'un bord gauche , sans gouttière postérieure. C'est le spécimen dont nous avons donné les dimensions. Fig. 8(1, vur. A , vue du côté de roiiverlui'c, grandeur naturelle. — 86, — vue par-dessus, griindcur naturelle. — H((, vur. fl , vue du côté de l'ouverture, grossie une fois et demie. — Hft^ — vue par-dessus, grossie une fois et deniie. — Hr, — grandeur naturelle. 58 DESCRIPTION DES FOSSILES Cf.RITIIUM TEMlIPI.KATtM , NuV. SjJ. PI. X, fig. 12a , t, col Ta , 6, c. Dimensions ; Longueur de la coquille 0,020 — 100 Largeur — 0,007— 53 Hauteur (lu dêiiiier lour 0,i)06 - 30 Auyle apicial 22» à 25° Coquille assez petite, minée et i)rilliinle, conique, à spire pointue, composée de onze à treize tours presque plats, s'enronlant sous un angle l'cgulicr ou tlevenani un peu con- vexe aux derniers tours, séparés par des sutures linéaires bien marquées, le tour anté- rieur débordant un peu le tour postérieur. Les tours sont ornés de petits plis iransvcrses, fins et serrés, fort irrégiiliers, assez saillants à la suture postérieure, diminuant de plus en plus jusque vers le milieu du tour et se prolongeant rarement jus(|u'à la suture opposée. Base plus ou moins arrondie à la circonférence, sans autres ornements que des stries de croissance souvent peu visibles. Ouverture assez grande, ovale, très-oblique sur l'axe de la coquille, terminée en avant par un canal court, ouvert, renversé, et en arriére par une gouttière profonde et étroite ; le bord droit, mince, arqué, surtout au milieu ; le bord gauclie qucl(picfois cnlièrement nul, d'autres fois assez épais et détaché complélcment du dernier tour. Remarques. — Celte espèce est assez abondante dans le calcaire grossier de Mons, et elle s'y rencontre sous des formes un peu différentes au point de vue de l'ouverlure. En effet, le bord gaucbe est souvent absent, même cliez les plus grands individus, et nous aurions été conduits à en faire deux espèces différentes, si tous les autres caractères n'avaient pas été parfaitement iden- tiques, et si, surtout, nous n'avions pas possédé des formes intermédiaires. Toutefois, comme pour l'espèce précédente, nous croyons devoir la donner sous ses deux formes extrêmes el y distinguer deux variétés. Variété A. — Ouverture entière, bord gaucbe plus ou moins détaché du tour précédent. Variété B. — Ouverture sans bord gauche, el sans gouttière postérieure. Comme on le voit, cette espèce a beaucoup de rapports avec l'espèce pré- cédente, mais sa taille plus petite, ses plis transverses très-courts el longeant la suture au côté postérieur dti tour au lieu de s'étendre d'une suture à l'au- tre, et l'absence de granulations sur ces plis sufTiront pour les distinguer. D'un autre côté, sa forme générale el surtout la forme de l'ouverture la rap- DU CALCAIRE GR'SSIER DE MONS. 59 prochenl beaucoup du C. uiiisulcalnni Laink. (p. 34-), ilonl cependanl les plis transverses la disfinguent parfaitement. FiG. 120, var. A , vue du côte de loiivci'lure, grossie deux fois. \'-2b , — vue par-dessus, grossie deux fois. 12c, — grandeur uaturelie. — 7((, var. li , vue du côté de l'ouverture, grossie Iroi-^ fois. — Ib, — vue par-dessus, grossie trois fois. _- 7c, — grandeur naturelle. CEniTHlUM ABSORME , Nov. Sp. PI. X, Og. Sa,b,c. DriuE.xsiONS ; Longueur de la coquille 0,U09— lUO Laigeur - 0,00-4- 44 Hauteur du dernier tour 0,003— 53 Augle apicial ae» à 30» Co(|uilie petite, conique, assez allongée, à spire pointue, composée de liuit tours s en- roulant sous un angle légèrement concave au sommet, mais devenant un peu convexe aux derniers tours, séparés par des sutures peu profondes, quoique bien marquées. Ces tours sont presque plats, polis, recouverts de stries d'accroissement irrégulières un peu obli- ques, sinueuses à la base; un léger renfoMcemcnt longitudinal se remarque à la partie postérieure des tours, laissant un vague bourrelet longeant la suture et le long duqiicl on remarque parfois quelques stries longitudinales. Base arrondie; ouverture ovale très- oblique, terminée en avant par un canal court, ouvert, renversé, et en arrière par une gouttière aiguë; le bord gauche, quelquefois presque nul, se trouve chez les grands indi- vidus à peu près entièrement détaché du îour antérieur. Remarr/ncs. — C'est une espèce qu'un examen superficiel pourrait faire confondre avec le C. unisulcalum , Lamk. (p. 54). Sa forme générale el les caractères de l'ouverture sont sensiblement les mêmes. Mais un examen plus attentif la fait facilement reconnaître à sa forme plus irrégulière, à ses sutures plus profondes et à sa légère inflexion des tours le long de la suture qui ne peut jamais être prise pour le sillon unique caractérisant le C. unisulcalum. Une autre espèce, le C. diastoma, Desb. (18G4, Anim. sans vert., t. III, p. 150, pi. LXXIIl, fig. 28-31 ) s'en dislingue, de son côté, par sa forme beaucoup plus allongée. 60 DESCRIPTION DES FOSSILES Celle espèce esl assez commune dans le calcaire grossier de Mons. FiG. 5a, vue du côté de rouverluro, grossie deux fois tt demi •. — 56, vue par-dessus, grossie deux fois et demie. — Se, grandeur naturelle. Crrithium Edimokoi , Nuv. sp. PI. X.fig. lOii, h,c. Dimensions : Longueur de la cnf|uille . 0,0(10 —1(10 Largpui- — . . 0,00ô — uO Hauteur du dernier lour . . 0,OUij— 12 Angle apicial 36" à 58°. Coquille pctilc, conique, assez large |)ro|)ortiotinelieiiient à sa longueur, composée de huit tours assez étroits, s'enroulaiit régulièrement en une spire pointue, séparés parties sutures peu profondes, mais bien mar(|uées. Ces toius sont presque plats, polis, recouverts de stries d'accroissement irrégulières un peu obliques; une légèie inflexion longitudinale dessine comme un vague bourrelet longeant la suture postérieure. Base assez pen élevée, limitée à sa circonférence par une carène anondie. Ouverture ronde assez grande, ter- minée en avant par un canal court obli(|ue, ouvert, sans bord gaucbc à la columelle. Remarques. — Cette espèce rare est très-voisine du C. abnorine (p. 59). Ce n'est qu'avec hésitation que nous l'en avons séparée. Elle s'en distingue cependant par son angle apicial beaucoup plus ouvert, ce qui lui donne plus de largeur proportionnelle. De plus, cet angle est régulier et l'ouverture est complètement dépourvue de bord gauche. FiG. 10a, vue du côté de l'ouverture, grossie quatre fois. — 106, vue iiar-des-^us, grossie quatre fois. — 10c , grandeur natincUe. Cerithium Chapuisi. Nov. sp. ' PI X , Cg. 13a , 6, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,009 —100 Largeur — 0.0043 — 50 Hauteur du dernier lour 0.00275— 51 Anijie apicial 30" à 32° Coquille assez petite, conique, trocliiforme, à spire assez aiguë, composée de neuf ou dix tours assez larges, s'enroulant sous un angle souvent un peu concave. Ces tours sont un peu arrondis vers le sommet et séparés par des sutures linéaires enfoncées; mais ils s'apla- DU CALCAIRE GROSSIER DE MO>'S. 61 lissent à la partie antérieure, et il se forme insensiblement une carène très-aiguë à la circonférence de la base, ce qui relève cette suture. Ces tours sont lisses, brillants, et ne montrent que des stries de croissance arquées. La base est plane et porte en dedans de sa circonférence un cordonnet produisant avec la carène un léger sillon dans le(|uel se fait le retour de la spire. Ouverture triangulaire. Remarques. — Cette coquille est assez abondante dans le calcaire gros- sier de Mons, mais elle est toujours mal conservée, ce qui rend notre des- cription incomplète. Le canal devait être étroit, oblique et assez court; très- peu de spécimens en conservent des traces. La forme différente des tours , convexes près du sommet et à suture saillante vers l'ouverture, est assez remarquable, el se rencontre dans une espèce des sables inférieurs de France décrite par Melleville sous le nom de Turritella marginatula (i843, p. 56, pi. V, fig. 20, 21, 22). Sans prétendre que celte détermination générique soit inexacte, nous ferons remarquer que la coquille de Melleville était aussi fort incomplète du côté de l'ouverture, ce qui enlève parfois les traits carac- téristiques qui peuvent conduire à une détermination incontestable. C'est, du reste, le cas dans lequel nous nous sommes trouvés, et nous avons pris d'abord noire coquille pour un Turritella. Dans tous les cas, aucune identifi- cation n'est possible avec l'espèce de Melleville, celle-ci ayant un angle apicial égal aux deux tiers à peine de la coquille de Mons. Nous donnons à cette espèce le nom de M. Chapuis, le savant collabora- teur de M. Dewalque dans la description des fossiles des terrains secondaires du Luxembourg. FiG. 13a, vue du côté de l'ouverture, grossie quatre fois. — t36, vue par-dessus, grossie quatre fois. — 4ÔC , grandeur naturelle. CeRITHIDM DlIMOBiTI, Nov. sp. PI. XII, fig. lin, (,,'c. Dimensions ; Longueur de la coquille 0,006 — 100 Largeur — 0,00223— 37 Hauteur du dernier lour ? Angle apicial près du sommet 50" à ôo° Coquille petite, polie, composée de dix tours presque plats, les premiers un peu con- vexes, s'enroulant plus ou moins régulièrement sous un angle convexe. Ces tours sont Tome XXXVII. 9 62 DESCRIPTION DES FOSSILES ornés de cotes iransverscs, légères, au nombre de dix à quinze pour une révolution de la spire, commençant à la suture et se prolongeant jusqu'à la carène obtuse qui forme la cir- conférence de la base et qui se trouve entièrement cacliée par le retour de la spire; ces côtes se prolongent ainsi d'une suture à l'autre; elles sont parallèles aux stries de crois- sance et séparées entre elles par des sillons larges peu profonds. Une légère dépression se remarque à la partie postérieure des tours le long de la suture. Les premiers tours sem- blent être plus arrondis et présentent quelques ornements longitudinaux, ce qui n'a pas lieu aux derniers tours, où, du reste, tous les ornements tendent à disparaître de manière à laisser la coquille entièrement lisse. Ouverture assez petite, arrondie, anguleuse en arrière, terminée en avant par un canal court, ouvert. Remarques. — Celte espèce n'est pas très-rare dans le calcaire grossier de Mons, mais les spécimens que nous possédons sont tous incomplets du côté de Pouverlure, ce qui rend un peu douteux ce que nous avons dit de cette partie de la coquille. Chez la plupart d'entre eux il n'existe plus de traces du canal antérieur, et chez les mieux conservés, ces traces ne se montrent que d'une manière assez vague, de sorte qu'on pourrait tout aussi hien en faire des Melania que des Cerit/imm. Un examen attentif nous a fait préférer ce dernier genre. La forme et les dimensions proportionnelles de cette espèce sont assez variables : un de nos spécimens atteint neuf millimètres et demi de longueur sur trois de largeur et a ses derniers tours entièrement lisses. Certains spécimens un peu usés du C. Monlense (p. 51) pourraient être confondus avec cette espèce, dont la forme générale est à peu près la même. Mais il est rare qu'ils soient assez usés pour ne plus offrir de traces des fdets longitudinaux. D'ailleurs les côtes y sont plus tuberculeuses et la coquille plus allongée. FiG. Wa, vue du côté de rouverture, grossie quatre fois. — 11/;, vue par-dessus , grossie quatre fois. — lie, grandeur naturelle. Car. gén. — Coquille conique, allongée, turriculée, à tours nombreux: épidermée ; ouverture petite, terminée en avant par un canal court, et en arrière par une gouttière plus ou moins marquée; opercule corné, orbiculairc, multispiré. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. ' 63 Remarques. — Ce genre esl un démembrenieiil du grand genre Cerithinm de Bruguières et est réservé aux coquilles d'eau douce. Deux coquilles, dont une fort remarquable et trés-abondanle dans le calcaire grossier de Mons, nous ont décidés à l'admettre, malgré l'opinion presque générale des auteurs, surtout de ceux qui ne considèrent la conchyliologie qu'au point de vue purement paléontologique. Les deux genres Cerilhhim et Potamides sont, en effet, tellement voisins que, ainsi que le dit Deshayes, ce dernier ne peut guère être considéré que comme une modification peu importante du type des Cériles. Il faut remarquer de plus que si, à l'état vivant, ils peuvent être distingués dans la plupart des cas, cela devient en quelque sorte impos- sible à l'état fossile, les coquilles n'ayant conservé aucune trace de l'épiderme et de l'opercule, notablement différents dans les deux cas. Nous ajouterons un troisième caractère, l'érosion de la coquille du vivant de l'animal et la spire souvent tronquée et remplacée par une spire plane. C'est à cela que nous avons reconnu que la coquille dont nous avons parlé plus haut est bien évidemment un Cérite d'eau douce et que nous devions la ranger dans le genre Potamides. Quant à notre seconde espèce, elle est beaucoup plus rare et appartient au sous-genre Telescopium. Nous reconnaissons d'ailleurs que cette coupe est en quelque sorte artificielle, et son histoire se confond avec celle du genre CerUhium à laquelle nous renvoyons. Potamides Moktesse, Nov. sp. FI. XI, tig. la, 4, c,d. Dimensions : yiunp ôi/e ; Longueur de la coquillp . . . 0,013 —100 Largeur — ... 0,006.1- bO Hauteur du dernier tour . . . 0,005? — 58 — /)yp nrf!(/(e; Longueur de la coi|iiille . . . 0,047 — 100 Largeur - ... 0,0-23 — 49 Hauteur du dernier Uiur . . . 0,017? — 34 Angle apicial 58" à 40" Coquille grande, composée de douze à quatorze tours assez larges, s'enroulant régu- lièrement, séparés par des sutures profondes, à spire souvent érodée et dans ce cas rem- placée par une spire courte, plane et lisse. La coquille du jeune âge est fort difl'ércnle de celle de l'agc adulte. Dans le jeune âge les tours sont très-convexes, plus saillants à la (ii DESCRIPTION DES FOSSILES partie antérieure, ornés décotes transverses assez régulières, droites, au nombre de huit à onze pour une révolution de la spire, devenant de moins en moins nombreuses à mesure que l'on s'éloigne du sommet, mais acquérant, par contre, plus de saillie; quatre côtes longitudinales fines et bien marquées se trouvent à la partie saillante des tours et s'épaississent un peu en traversant les côtes Iransverses, les deux antérieures cachées par le retoiu- de la spire, lequel se fait sur la seconde de manière à laisser parfois un léger bourrelet à la suture; les deux autres, plus minces et plus rapprochées, se trouvent tout à fait à découvert à l'extérieur des tours; toute la surface est recouverte de fines stries longi- tudinales, (|ue l'on peut quelquefois voir à la loupe entre les côtes et surtout à la partie postérieure des tours. Ces ornements du jeune âge se modifient peu à peu et finissent par devenir, après le sixième tour, aussi irrégidiers (ju'ils ont été réguliers dans le principe : ils se composent alors de côtes transverses plus on moins fortes, souvent variqueuses, disposées irrégidièrenient, quelquefois d'une très-forte saillie surtout à la partie posté- rieure des tours où elles ne se i)iolongent pas souvent jusqu'à la suture; il y en a généra- lement six pour une révolution de In spire, quelquefois moins, souvent plus; les plus fortes, au nombre de deux ou trois, correspondent, à l'intérieur de la coquille, à des bourrelets saillants, portant à la partie antérieine une ou deux dents plus ou moins fortes; les antres côtes plus faibles correspondent plutôt à des dépressions. Tons ces ornements sont traversés par de petits filets longitudinaux, dont six restent à découvert par le retour de la spire, les autres se prolongent sur toute la base; les intervalles qui les séparent sont occupés par d'autres filets plus petits et comme fibreux. Tous ces ornements sont traversés par des stries de croissance nombreuses et irrégulières. Remarques. — L'angle apicial n'est dans le jeune âge que de 32°, mais la saillie que finissent par prendre les côles transverses augmente rapide- ment cet angle, de sorte que, chez quelques individus complets, il semble être concave. Cette espèce, bien que Irès-norabreuse dans le calcaire grossier de Mons, ne nous a offert aucun individu complet : le bord droit est toujours enlevé sur la moititî au moins du dernier tour. Cela ne nous a pas empêchés d'y reconnaître tous les caractères du genre : en efïet, le canal antérieur est parfois très-bien marqué ainsi (jue la gouttière postérieure ; mais cela nous a empêchés de décrire l'ouverture, qui, d'après ce que nous avons pu juger par les stries de croissance, devait être assez petite, arrondie, très-oblique et sinueuse à ses extrémités. La différence entre les ornements du jeune âge et ceux de l'âge adulte est très-remarquable : il est très-rare de trouver ces ornements réunis sui- DU CALCAIRE GROSSIER DE MOINS. 65 le même individu. Les individus de petite taille sont très-nombreux et ont les ornements bien conservés, mais ils n'offrent que très-rarement le passage à ceux de l'âge adulte; ce n'est que par quelques spécimens que nous avons pu nous convaincre que les deux genres d'ornements appartiennent à une seule et même espèce. Chez les individus qui ont acquis tout leur développement, la délicatesse et la régularité des ornements des premiers tours disparaît, et généralement même, on ne voit plus sur toute la coquille que de vagues traces des filets longitudinaux; le bord gauche, comme nous l'avons dit plus haut, est toujours enlevé, et la spire presque toujours érodée et remplacée par une spire plane et lisse. Cette érosion de la spire, cette altération des ornements ne provient pas évidemment de l'usure méca- nique, ou du roulement de la coquille après la mort de l'animal. Les parties en creux de l'extérieur des tours, abritées par les côtes transverses, sont également altérées, et la spire plane qui remplace le plus souvent la spire primitive prouve, au contraire, que ces altérations ont eu lieu pendant que l'animal était encore en vie, et pouvait réparer les dégâts causés à sa coquille par l'action de cet agenl inconnu qui, comme ledit Deshayes, produit le même effet sur presque toutes les coquilles lacustres (Deshayes, 1866, t, II, genre Mclania, p. 44.9). Nous aurons plus tard l'occasion de signaler le même fait chez d'autres espèces du calcaire grossier de Mous. Ceci étant admis, cette espèce étant bien réellement une coquille d'eau douce, il nous restait à en déterminer le genre. Nous devons dire ici que notre première idée avait été d'en faire un Ceril/uum; nous devons même reconnaître que la chose eût eu fort peu d'inconvénients. Mais les véritables Cérites, ceux qui n'ont pas été roulés, ne présentent jamais ces érosions de la spire, et, dans tous les cas, les altérations provenant du roulement sont essentiellement différentes. Beaucoup de nos spécimens incomplets eussent bien pu être rapportés au genre Melania, et, dans ce cas, notre espèce eût été assez voisine de quelques Mélanies décrites par les auteurs, entre autres du M. Geslini [Cerithium Geslini , Desh., 1824, t. II, p. 367, pi. XLIII, fig. 17, 18) ou du M. Cxivieri, Desh. (1824, t. II, p. 104, pi. XII, fig. 1,2). Remarquons ici cette particularité curieuse que le genre admis par Deshayes pour ces doux espèces du bassin de Paris est encore plus ou 66 DESCRIPTION DES FOSSILES moins douteux, et que cet auteur, qui avait d'abord rangé sa première espèce dans le genre Cerilhium, a changé d'avis dans son second ouvrage et en a fait un Melania, et qu'il est porté à considérer la seconde comme une Pyrène plutôt que comme une Mélanie. Quoi qu'il en soit, le canal antérieur, dont des traces évidentes persistent dans certains échanlillons , exclut tout à fait l'idée de rapporter notre coquille au genre Melania. Force nous est donc de recourir au genre Potamides, quoique la plupart des auteurs se refusent à l'admettre comme genre fossile. Il nous a semblé que nous ne devions pas laisser échapper cette occasion de faire ressortir une fois de plus le caractère remarquable de la faune du calcaire grossier de iMons , composée de coquilles marines , lacustres et ter- restres. C'est en effet le trait caractéristique de cette faune, comme on le verra à mesure que nous avancerons dans nos descriptions. FiG. I((, âge adulte, vue du côté de l'ouverture, grandeur naturelle. — \b, — vue par-dessus, grandeur naturelle. — \c , jeune âge, vue du cote de l'ouverture, grossie deux fois. — \d, — vue du côté de l'ouverture, grandeur naturelle. Potamides inorkatis , Nov. sp. PI. VI,fig. ISa, 6. DiiiENsiONs ; Longueur de la coquille 0,011—100 Lai'fîpur — 0,003 — 4b Hauteur (lu dernier leur 0,004— 36 An,^le apicial 52° Coquille conique, composée de huit à dix tours presque plats, s'enroulant sous un angle régulier, séparés par des sutures linéaires peu profondes , mais bien marquées; ces tours sont presque lisses, marqués seulement de quelques stries longitudinales qui ne se voient bien qu'à la lou|)e, recoupant des stries de croissance transverses moins visibles encore; les stries longitudinales acquièrent beaucoup plus de saillie sur les trois ou quatre premiers tours, plus arrondis, où elles se transforment en trois ou quatre sillons assez larges rendus granuleux par quelques sillons transverscs. Base fortement arrondie à l'extérieur, ornée égalemonl de fines stries longitudinales; ouverture ovale, oblique, aiguë en arriére , subcanaliculée en avant ; bord droit arqué ; bord columellaire largement infléchi au milieu; columelle droite, creuse, tronquée en avant, la troncatiu'e bordée d'un léger pli externe. DU CALCAIRE GROSSIER DE iMONS. 67 Remarques. — Celle espèce, comme nous l'avons dit plus Iiaul, fail partie de la section Teleseopium du genre Potamides. Elle est très-rare dans le calcaire grossier de Mons. Nous ne connaissons aucune espèce fossile à lacpielle nous puissions la comparer. FiG. lôa, vue fin coté de l'oiivcrlure, grossie trois fois. — Id/> , grandeur nalurelir. Famille : MELANlllES. Genre MELAKIA, Lamarck, 1801. Car. r/én. — Coquille luniculée à spire aiguë; épidermée; ouveilure entière, ovale ou oblongue, atténuée ou aiguë en arrière, évasée en avant. Remarques. — L'opinion assez unanime des auteurs est de restreindre ce genre aux coquilles d*eau douce et de reléguer les coquilles de même forme, trouvées dans des dépôts marins, soit dans les genres Rissoa, Eulima, Chem- nilzia, etc., si ces dépôts appartiennent aux formations secondaires, soit dans le genre Loxonema quand ils appartiennent à la période primaire. Limité de cette manière, ce qui est très-rationnel du reste, le genre ne commencerait à se montrer que dans certains dépôts de la période jurassique remarquables par leurs coquilles fluviatiles. Il se continue dans les dépôts d'eau douce de la période crétacée, mais il prend surtout une extension bien marquée pen- dant la période tertiaire. Le calcaire grossier de Mons nous en a oiïert trois espèces que nous n'avons \m rapporter à aucune des espèces connues antérieurement. MeLAMIA Bil'DA, NOV. Sp. PI. VII, lig. 3a, 6, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,008 —100 Largeur - 0,00275- 34 Hauteur du dernier tour 0,003 — 58 Angle apicial ^ô" Coquille assez petite, conique, composée de huit tours arrondis, s'enroulant régulière- ment en une spire pointue, séparés par des sutures profondes, simples. Ces tours sont 68 DESCRIPTION DES FOSSILES sans ornements. Ouverlure assez grande, allongée presque droite, aiguë à la partie posté- rieure, le bord droit simple, le bord antérieur rejeté en arrière, la columelle renflée et comme tordue ; la base allongée. Remarques. — Celte espèce est Irès-rare. La coquille (|iie nous avons dessinée étant un peu fruste, pourrait bien avoir perdu ses ornemenis, lesquels, dans tous les cas, devaient être très-légers. Sa forme rappelle celle des Eulimes, mais certaines particularités de l'ouverture, la manière d'être de la suture et Tépaisseur du test nous engagent à en faire un M élan ici. Deshayes a décrit, dans son premier ouvrage, le j¥. polila, dont il a fait, en 1866, le Rissoa polila ÇAnim. sans vert., t. II, p. 396). Cette espèce a une vague ressemblance avec notre coquille, mais on doit reconnaître, à la description de Deshayes, que l'auteur a eu raison d'opérer ce transfert. La ressemblance des deux coquilles n'est, du reste, que fort éloignée, et elles ne seront jamais confondues. FiG. ôa, vue du côté de rouverlure, grossie quatre fois. — ùb , vue par-dessus, grossie quatre fois. — ôc , grandeur nnturelle. ÎTIelanu exorkata, Nov. sp. PI. VII, fig. 3(1, b,c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,003 —100 Largeur — 0.0012b— .'»"2 Hauleur du dernier tour 0,001 — ."3 Ansie apicial 28' Petite coquille conique, composée de huit tours arrondis, saillants au milieu, enroulés régulièrement, séparés par des sutures profondes, ondidécs. Les deux premiers tours sont lisses et sans ornemenis, les suivants sont ornés de cotes transverses assez fortes, obliques, au nombre de quinze ou seize pour une révolution de la spire, allant d'une suture" à l'autre, mais se prolongeant très-peu sur la base; de fines stries longitudinales recoupant ces ornements, se voient principalement dans le creux des sillons, et sont surtout bien visibles sur la base. Ouverture assez petite, ovale, un peu oblique. Remarques. — Celte espèce est très-rare ; elle est remarquable par l'élé- gance de ses ornements. De toutes les espèces du bassin de Paris, celle qui DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 69 s'en rapproche le plus est le J/. cœlala, Desli. (1866, Aiiim. sans verl., I. H, p. 4.52, pi. XXX, fig. 1-3), dont les côtes sont beaucoup moins obliques et les ornements longitudinaux moins nombreux et moins fins. FiG. \a, vue du côté de l'ouverture, grossie onze fois. — 16, vue par-dessus, grossie onze fois. — le , grandeur naturelle. Melakia Ei.fs.E, Nov. sp. PI. Vil, fig. 4a, 6. DiMENSioxs : Longueur de la coquille 0,019 — 100 Largeur — 0,008 — i-2 Hauteur du dernier leur 0,0065 — 34 Angle apicial 28° à 30° Coquille, conique, aiguë, régulière, composée de dix tours presque plais , s'enroulant sous un angle quelque peu convexe, séparés par des sutures linéaires souvent irrégulières mais toujours bien marquées , le tour antérieur s'y relevant souvent en un léger bour- relet. Ces tours sont ornés de stries longitudinales très-fines, peu visibles à l'œil nu, recoupées par des lignes ou sillons de croissance traiisverses, irréguliers, souvent légèrement sinueux près de la suture. Base un peu déprimée au milieu , arrondie à la circonférence. Ouverture arrondie, oblique, peu proéminente, aiguë en arrière; le bord antérieur infléchi et rejeté en arrière près de la columelle; celle-ci très-courte. Remarques. — Cette espèce est assez abondante dans le calcaire grossier de Mons. Les ornements longitudinaux ne se voient bien que chez les coquilles un peu usées. Elle est assez voisine du M. lactea, Lamk. (^Ann. du Muséum, t. IV, p. 430, et t. VIII, pi. LX, fig. 5), mais elle s'en dislingue aisément par les caractères de l'ouverture et de la base, lesquelles sont beaucoup moins allon- gées. Les plus petits individus présentent parfois quelques sillons longitudi- naux irréguliers à l'extérieur des tours, ce qui les rapproche du M. horda- cea, Lamk. (/rf., t. IV, p. 431, n'' i), dont les variétés sont si nombreuses; mais nous n'avons pu les y réunir par les mêmes motifs, c'est-à-dire base et ouverture plus déprimées. Fig. 4a, vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 46, grandeur naturelle. Tome XXXVII. 10 70 DESCRIPTION DES FOSSILES niELARIA Fl.OREI«TIII£ , A'oi'. Sp. PI. VU, fig. 2a, b, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,0095 — lOt) Largeur — 0,003 — 32 Hauteur du dernier leur 0,00323 - 3i Angle apiclal • 21° Coquille conique, turriculéc, allongée, composée de neuf ou dix tours s'enroulant régu- lièrement, séparés par des sutures linéaires bien marquées. Ces tours sont brillants, plats, excepté les premiers près du sommet (|ui sont un peu convexes , ornés de stries ou sillons transverses très-légers, irréguliers, traversés à la base par des stries longitudinales plus fines, peu visibles à l'œil nu. Base arrondie; ouverture petite, ovale, un peu oblique, aiguë en arrière; bord antérieur un peu évasé et rejeté en arrière à la columelle; bord droit arqué rejoignant la suture en ligne droite. Remarques. — L'extérieur des tours et la forme générale de la coquille rapprochent vaguenionl celte espèce de noire Ceriihium lenuipUcatum , (p. 58). Mais les caractères de Touverture en font incontestablement un Melania, lequel se dislingue du précédent par sa forme bien plus élancée, ce qui rend son angle apicial beaucoup moindre. FiG 2a, vue du côté de l'ouverture, grossie quatre fois. — 26, vue par-dessus, grossie quatre fois. — 2c, grandeur naturelle. Genre MELANOPSIS , Laniarck, ISOI. Car. gén. — Coquille allongée, fusiforme ou conico-cylindrique ; ouverture ovale, pour- vue en avant d'une éehancrure séparant le bord droit de la columelle, et terminée en arrière par un sinus ou gouttière entre le bord droit et une callosité souvent très-forte constituant le bord gauche. Remarques. — Très-voisin du genre Melania, le genre Melanopsis s'en distingue par la callosité du bord columellaire et l'échancrure de la base. Il est formé de coquilles d'eau douce, et a commencé à se montrer avec la période tertiaire. Les espèces sont assez nombreuses et se rencontrent depuis l'éocène inférieur jusqu'aux couches les plus récentes. Les espèces actuelles vivent dans les eaux douces des pays méridionaux. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 71 Le calcaire grossier de Mons nous en a offert des individus très-nombreux, mais, malgré leurs formes très-variées, il nous a été impossible d'y distinguer plus d'une espèce, laquelle est connue depuis longtemps dans le bassin de Paris. AICLANOPSIS BIICCIXOIDEA, FeiUSSaC, Sj). PI. VII, fig. 7a, b, c, 8a, h, c, el 9a, i, c. Dimensions : Var. a. Longueur de la co(|uille 0,0125—1(10 Largeur — 0,0065— 48 Hauteur du dernier lour 0,009 — li Angle apicial « — oo" — Var. b. Longueur de la coi|uille 0,015 —100 Largeur — 0,0065- 43 Hauteur du dernier lour 0,0085 — 57 Angle apicial « — 42° — Var. c Longueur de la coquille 0,010—100 Largeur — 0,004 — 40 Hauteur du dernier tour 0,003 — 50 Angle apicial " — 37° Synonymie : Bulimun antedllu-rlanus , Poirct, 1801 , ProU., p. 37 , n» S. néianie de Soinsons , Brafd, 1813, 4"= Mém., Journal de physique, l. LXXIV, p. 234. Helaoopsla bucclooldea , FerUSSaC , jl/fm. gt'o/., p. 64 , Sp. n° 1. — — Ferussac, 1822, Monogr. des esp. viv. et foss. du gen. Melanops., p. 148, pi. VII, fig. 1,2,3, 4, S et 7, et pi. VIII, fig. 1. — — Desh., 1824, Desc. des coq. foss. des env. de Paris, t. Il , p. 120, pi. XIV, fig. 24- 27,etpl. XV.fig. 3-4. — rusiformi,, d'Orb., 1830, Proiir., t. II, 2i"' étage, p. 300, n" 68. — buccenoidea , Morris , 1834, Cat.of bril. foss., p. 257. — — Desh., 1863, Desc. des anim.sans veri., t. Il, p. 468. — — Watelet, 1870, Cal. des molt. des sabl. inf., p. 8. ^ Coquille ovale, plus ou moins allongée , de dimensions proportionnelles très-variables, ce qui fait varier en même temps l'angle apicial ; elle est lisse et brillante sans ornements, si ce n'est des stries de croissance que l'on ne peut bien voir qu'à la loupe, composée de six à huit tours plus ou moins larges s'enroulant sous un angle régulier excepté chez les individus les plus renflés où cet angle devient concave, séparés par des sutures linéaires assez régulières. Ouverture plus ou moins grande, ovale, oblique, anguleuse en arrière; bord droit très-fragile, mince et tranchant, juxtaposé au tour précédent sur une assez grande hauteur; bord columellaire recouvert sur toute la longueur d'une callosité forte- ment renflée et épaissie à l'angle postérieur de l'ouverture. Remarques. — Malgré le grand nombre de s[)écimens que nous a fournis le calcaire grossier de Mons, nous n'en avons aucun qui soit complet, et dont 72 DESCRIPTION DES FOSSILES le bord droit ne soit plus ou moins enlevé. Notre description doit nécessai- rement se ressentir de cet état de choses. Nous ferons remarquer que la même fragilité a été signalée par Deshayes pour la même espèce dans le bassin de Paris. Les éléments nous manquent pour décider qui a le premier fait connaître cette espèce : nous la laissons sous le nom de Ferussac qui Ta fait entrer dans son véritable genre. Elle a subi, du reste, d'assez nombreuses vicissi- tudes. Elle était depuis longtemps connue comme excessivement abondante dans certains gisements de l'étage des ligniles des environs de Soissons et d'Épernay. Ferussac, qui avait fait une étude spéciale des coquilles d'eau douce tant vivantes que fossiles, donna en 1822 une monographie du genre Melampside, où il assimilait cette espèce, entre autres au Melanopsis buc- cinoidea, Olivier [Voijage dans l'empire ottoman, 1801 à 1807), espèce vivante que Ton rencontre en Syrie, en Espagne et dans d'autres pays méri- dionaux, et au 31. fusiformis, Sow. {Min. conch., p. 361, traduct. de Desor, pi. CCCXXXII, fig. 1 à 7) en la subdivisant cependant en d'assez nombreuses variétés. Deshayes, dans son premier ouvrage, semble admettre la synonymie de Ferussac, mais il la reforme complètement dans son second : il en retranche d'abord l'espèce vivante sous le nom de M.prwrosa, déjà connue de Linné {Bmcinum prœrosum, Syst. nat., t. XII, p. 1203), et le M. fusiformis, Sow., appartenant à un gisement plus récent et que tous les conchyliologistes anglais admettent, dit-il, comme espèce distincte. D'Orbigny,en 1850, en avait déjà retranché l'espèce vivante, mais, ce qui est assez étonnant de la part de cet auteur, il y réunissait encore le M. fusiformis, Sow., en conservant à l'espèce ce dernier nom. Nous nous rallions à l'opinion de Deshayes, tout en faisant observer que Morris, dès 1834., distinguait déjà les deux espèces; il signa- lait la présence du M. buccinoidea dans l'éocène inférieur de Wooiwich, Pleemstead, New-Cross, etc., tandis qu'il remontait le M. fusiformis dans l'éocène moyen de Ilordwell. La plupart des variétés de Ferussac étant ainsi écartées, les autres subdi- visions qui restent perdent de leur importance et laissent entre elles des lacunes. Il devenait fort diflîcile de leur rapporter les trois variétés que nous avons établies pour les spécimens très-nombreux que nous a fournis le cal- DU CALCAIRE GROSSIER DE MOAS 73 caire grossier de Mons. Ces variétés, nous devons le dire, passent de Tune à l'autre par de nombreux intermédiaires, et ne sont, pour ainsi dire, basées que sur les dimensions proportionnelles. Variété a. — Elle renferme les individus les plus renflés, à angle apicial très-ouvert, et le plus souvent concave; les tours sont étroits et se maintien- nent à peu près à la même largeur depuis le sommet de la spire jusqu'à l'ouverture. Variété b. — La largeur proportionnelle diminue ainsi que l'angle api- cial; cet angle devient régulier; les tours sont légèrement arrondis et leur largeur s'accroît proportionnellement à la coquille. Variété c. — La spire devient très-aiguë, l'enroulement continue à être régulier et les tours un peu arrondis. Cette variété renferme le plus grand nombre des petits individus, lesquels sont très-abondants. Cette espèce parait être confinée à l'étage des ligniles du Soissonnais, où elle se trouve en très-grande quantité. Elle se rencontre en Angleterre dans des assises correspondantes à cet étage du bassin de Paris. Comme nous l'avons vu plus haut, elle est très-abondante dans le calcaire grossier de Mons. Nous aurons plus d'une fois l'occasion de signaler le mé- lange, tout à fait remarquable que présente cette formation, de coquilles marines, fluviatiles et terrestres. FiG. la, var. a, vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 7h, — vue par-dessus, grossie deux fois. — 7c, — grandeur naturelle. — 8a, var. b, vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 86, — vue par-dessus, grossie deux fois. — 8c, — grandeur naturelle. — 9a, var. r , vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 96, — • vue par-dessus, grossie deux fois. — 9c, — grandeur naturelle. Genre PIUENA, Lamarck, 1801. Car. fjén. — Coquille (urriculée, à tours nombreux; ouverture à péristome continu, présentant à l'arrière un sinus souvent détaché du bord précédent et en avant un autre 74 DESCRIPTION DES FOSSILES sinus on un cvasemcnt plus ou moins prononcé; le bord coiunu'llaire, non calleux, se recourbe vers le bord droit dans l'âge adulte et tend à rejeter l'ouverture en dehors de la coquille. Remarques. — Malgré Topinion de la plupart des auteurs , qui en font un sous-genre ou une section moins importante encore du genre Melanopsis, nous avons conservé le genre Pirena de Lamarck, pour deux coquilles de formes assez singulières que nous avons recueillies dans le calcaire grossier de Mons. Il nous a semblé que ce genre pouvait être conservé sans inconvé- nient, puisqu'il se distingue très-bien du genre lilelanopsis par le périslome continu de l'ouverture et la columelle non calleuse. Deshayes, qui n'admet pas le genre, en reconnaît cependant l'importance, puisqu'il désigne, dans les explications des planches de son second ouvrage, par le nom de Pùena, plusieurs coquilles de la planche XXXI (fig. 23 à 31), bien que son texte les décrive sous le nom de Melanopsis. Quoi qu'il en soit, les deux genres étant généralement confondus, leur histoire doit se confondre et nous renvoyons à ce que nous en avons dit (genre Melanopsis, p. 70). PlBENA GIBBOSA, Nov. Sp. PI. XI, fig. 4a, b, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,006 —100 Lar*^eui' -- 0,0055— 58 Hauteur de l'ouverture 0,002 — 53 Angle apicial . 45» à 48° Coquille assez petite, composée de sept à neuf tours s'enroulant sous un angle concave en une spire assez pointue, les premiers presque plats et séparés par des sutures linéaires superficielles, les autres un peu arrondis et ayant des sutures plus profondes. Les premiers tours sont très-étroits; le dernier, au contraire, est Irès-développé et arrondi en avant; ils sont ornés d'assez nombreux sillons longitudinaux fort réguliers, mais mieux marqués vers la circonférence de la base; l'ouverture est très-petite et comme étranglée, fortement reje- tée sur le côté, complètement détachée du dernier tour, arrondie à l'intérieur, à bords évasés, terminée en arrière par une gouttière étroite et profonde; un ombilic très-bien marqué se trouve à la base, à moitié caché par révasement du bord columellaire. Remarques. — Cette coquille est fort singulière, et nous l'aurions rangée parmi les monstruosités si nous n'en avions possédé plusieurs exemplaires DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 75 dont la constance des caractères est très-remarquable. Sur l'un d'eux, qui a conservé une plus grande partie du bord de l'ouverture , on remarque en avant une seconde gouttière beaucoup plus faible que la gouttière postérieure. Nous ne connaissons, du reste, aucune coquille fossile avec laquelle nous puissions la comparer. FiG. ia, vue du côté de l'ouverUirc. grossie six fois. — 46, vue par-dessus, grossie six fois. — 4c, grandeur naturelle. PiRENA imCERTA, Noi>. S/J. PI. XI, fig. 7a, (.,0. UjMENSioxs : Longueur lie la coquille 0,010 —100 Largeur - 0,00b - 50 Hauteur de Touverlure .... . . 0,0035- 5b Angle apicial 30» Coquille conique, turrieulée, composée de neuf tours s'enroulant d'une manière assez irrégulière, l'angle apicial étant un peu convexe jusqu'au dernier tour, lequel se dilate tout à coup vers l'ouverture qui est rejetée un peu de côté; ces tours sont peu arrondis, lisses et montrent à peine quelques stries d'accroissement; au dernier tour on remarque deux ou trois côtes variqueuses transverses, la plus forte opposée à l'ouverture. Ces tours sont réunis par des sutures linéaires presque superficielles, mais cependant bien mar- quées, chacun de ces tours débordant un peu le tour précédent. L'ouverture est arrondie, sinueuse à la partie postérieure, le bord antérieur rejeté un peu en arrière, le bord colu- mellaire assez infléchi vers le milieu à la base de la cohimelle. Remarques. — Le labre est en partie enlevé à notre spécimen; cependant les lignes de croissance et surtout les bourrelets variqueux du dernier tour nous ont permis de le reconstruire dans le dessin que nous en donnons, et ils montrent très-bien que ce labre devait être assez proéminent sur l'ouverture à la circonférence de la base. Cette espèce est assez remarquable par Tirrégularité de son dernier tour. Celte irrégularité est-elle l'effet d'une déformation accidentelle? dans ce cas, notre coquille devrait être rapportée au Melania Elisœ (p. 69). .^lais l'unique spécimen que nous possédons ne nous permet pas de trancher la question, et dans le doute, nous devons nous résoudre à la donner comme 76 DESCRIPTION DES FOSSILES une espèce parliculière en la faisant entrer dans le genre Pirena. Nous ferons cependant observer que l'absence de tout bord gauche au Melania Elisœ constitue une différence assez remarquable et assez importante pour motiver le genre Pirena dans le cas qui nous occupe. FiG. 7a, vue du côte de l'ouverture, grossie trois fois. — 76 , vue par-dessus, grossie trois fois. — 7c, grandeur naturelle. Famille : IlfiRITELLlDES. Genro TURRITELLA, Laniaik, 1799. Car. rjén. — Coquille allongée, (urriculée, à tours nombreux, réguliers, striés ou cos- tulés longitiulinalemcnt; ouverture ronde, ovale ou subquadrangulaire, à bords le plus souvent désunis en arrière, le bord droit simple largement sinueux dans sa longueur. Remarques. — Le genre Turrilella est un de ceux que l'on a tenté de subdiviser, mais sans grand succès. Cependant, il mériterait bien de l'être, attendu la grande quantité d'espèces qu'il renferme. Les auteurs sont loin d'être d'accord sur l'époque de sa première appa- rition. Deshayes n'hésite pas à la faire descendre jusqu'au terrain silurien inférieur; d'autres (d'Orbigny, Woodward, etc.) admettant le genre Loxo- nema, Philipps, pour les coquilles turritelliformes des terrains paléozoïques, la fixent à l'étage néocomien, tandis que d'autres encore (Pictet, etc.) la rapportent, d'une manière dubitative toutefois, aux premières assises de la période secondaire. Comme on le voit, toutes ces opinions peuvent se sou- tenir. Quoi qu'il en soit, c'est l'époque tertiaire qui en fournil le plus grand nombre d'espèces, et l'on pourrait dire que le genre Turritella elle genre Cerithium sont caractéristiques de cette époque. Le calcaire grossier de Mons nous en a procuré treize espèces dont une seule a pu être rapportée par nous à une espèce déjà connue. Ce grand nombre d'espèces, comparativement au petit nombre signalé jusqu'à présent dans les terrains éocènes de notre pays, est un trait de ressemblance de plus à signaler entre notre assise de 3Ions et les assises tertiaires de France. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 77 TtIRRITELLA MIJLTISULCATA , Lamk. PI. XII, lig. Sa, 6, c et lOa, b, c. (Var. A, tnullisulcata.) Dimensions : Longueur de la coquille 0,020 —100 Largeur — 0,010 - bO Hauteur du dernier tour 0,0063 — 33 Angle apicial ~ . . . 32° à 36» (Var. B, inlermedia.) Dimensions; Longueur de la coquille 0,0173—100 Largeur — 0,008 — 46 Hauteur du dernier tour 0,003 — 28 Angle apicial 23» à 30° Synonymie : Turnceii» muKisuicota , Lamk., 1804 , Anuales du Muséum , t. IV , p. 217 , n" 5. — Lamk., 1822, .4H;m..sorw !'<;/■(., p. 862, n» 5. — - Desh., 1824, Coq.foss. des eiw. de Paris, t. II, p. 288, pi. XXXVIII, flg. 10-12. — ? Nyst , 1843 , Coq. et pohjp. foss. de Belgique , p. 401 , n» 347. — — Bronn, 1848, Ind.pal., t. I, p. 1333. Dixon, 1850 , Fnss. ofSussex. , p. 101 , pi. VI , fig. 9. _ _ d'Orb., 1852, Piodr., t. II , 23"'» étage , p. 341 , n" 33. — — Morris, 1854, Caï. f//' Bn(./o.s.s., p. 284. — — Desh., 1861 , Aiiiiii. sans vert., t. II , p. 326. Coquille conique, turbinée, plus ou moins large à la base, à spire aiguë, composée de huit à dix tours assez larges, arrondis, plus saillants au tiers antérieur, s'enroulant régu- lièrement sous un angle assez ouvert, séparés par des sutures linéaires profondes. Les premiers tours sont lisses et sans ornements; les derniers sont ornés de filets longitudi- naux en nombre variable, mais ordinairement de huit à neuf à l'extérieur, séparés par des sillons arrondis ; ces ornements sont recoupés par des stries et des plis de croissance sinueux en arrière à la partie saillante du tour. La base est arrondie, également ornée de filets longitudinaux, mais plus larges et moins saillants qu'à l'extérieur des tours et dispa- raissant presque entièrement vers le centre. Ouverture arrondie, toujours incomplète dans nos spécimens, et que nous ne pouvons, par conséquent, décrire d'mie manière plus explicite. Remarques. — Plusieurs espèces du bassin de Paris, constituant un groupe bien caractérisé que nous croyons retrouver dans le calcaire grossier de Mons, ont entre elles beaucoup d'affinité, et nous paraissent très- vaguement limitées; leurs variétés extrêmes se rapprochent tellement qu'elles finissent par se confondre, et ces espèces pourraient bien ne former que des variétés d'un même type. Ces espèces sont : le T. mnltisulcnta , Lamk., le T. inter- ToME XXXVIL 11 78 DESCRIPTION DES FOSSILES média, Desh., le T. reguluris, Desh., etc. Elles se distinguenl entre elles principalemenl par la taille, par les dimensions proportionnelles et par les ornements plus ou moins serrés; mais il serait aisé, croyons-nous, d'établir des passages insensibles d'une forme à l'aulre. C'est du moins la conclusion à laquelle nous sommes arrivés par la comparaison de nombreux spécimens provenant du bassin de Paris. Il est dilTicile, sinon impossible, d'arriver à des coupes bien nettes et incontestables. Il est vrai qu'en les réunissant sous un même nom spécifique, on est conduit à admettre des variations de forme très- étendues, mais ces variations existent déjà pour plusieurs espèces, entre autres pour le T. sulcala, Lamk. et le T. fasciula, Lamk., (pie l'on n'a pas jugé convenable de subdiviser. Deshayes, dans son premier ouvrage, avait émis une opinion analogue, et avait annoncé que l'on trouverait probablement plus tard des intermé- diaires pour les réunir. Ces intermédiaires se sont en effet trouvés, mais ils sont devenus, à leur tour, de nouvelles espèces que ce même auteur dit être parfois fort difficiles à distinguer et qui pourraient fort bien ne constituer que des variétés. En définitive, au lieu de voir la question se simplifier, nous la voyons se compliquer davantage, et malgré le respect que nous inspire l'avis d'un paléontologiste aussi éminent, nous ne pouvons, dans le cas actuel, nous y rallier. Nous avons donc jugé convenable de réunir sous un même nom spécifique les formes un peu différentes que nous a présentées le calcaire grossier de Mons, en les groupant en variétés, et en indiquant les espèces françaises auxquelles elles se rapportent. Variété A. — Multisukala. C'est l'espèce type. Nos spécimens ont l'angle apicial très-ouvert et les dimensions proportionnelles exactement les mêmes que celles données par Desliayes. Elle est assez rare. Variété B. — Inlermedia. Angle plus fermé, coquille plus allongée, se rapprochant du T. inlermedia, Desh., beaucoup plus abondante, mais jamais entière, et ne présentant souvent que le jeune âge à tours lisses et sans ornements. Quelques spécimens, plus allongés encore, rappellent par leur forme et leurs ornements, assez exactement le T. incerta, Desh., et pourraient peut-être constituer une troisième variété. DU CALCAIRE GROSSIER DE MO>S. 79 Celte espèce est de l'étage du calcaire grossier de Paris, mais elle s'élève jusque dans les sables moyens, si, comme nous le proposons, on peut lui associer le T. incerta, Desh. Elle est très-abondamment répandue dans les principaux gisements fossilifères de cette époque du bassin de Paris. M. Gra- teloup l'avait aussi signalée dans le midi de la France (Dax), mais d'une manière dubitative. Il paraît que ses doutes sont pleinement confirmés actuellement, et que les savants français ont reconnu qu'elle ne s'étend pas au delà de ses anciennes limites. Dixon l'a signalée en Angleterre dans les couches de Braklesham, en même temps que le T. intermedia. En Belgique, M. Nyst avait rencontré dans les sables d'Aeltre (1843) un spécimen trop incomplet pour qu'on puisse affirmer positivement qu'il appartînt à cette espèce, malgré sa grande ressemblance. Dans les listes des fossiles bruxelliens communiquées par le même auteur à 31. d'Omalius d'Halloy (1868, Précis élémentaire de géologie, p. 604) et à M. Dewalque (1868, Prodrome d'une description géologique de la Belgique, p. 403), le T. multisulcata n'est plus indiqué, mais se trouve remplacé par le T. incerta, ce qui tend à confirmer nos prévisions quant à l'identification des quelques espèces signalées plus haut. FiG. 8a, var. A, mullisidcata, vue du côlé de l'ouverture, gro-isie deux fois. — 86, — — vue par-dessus, grossie deux fois. — 8c , — — grandeur naturelle. FiG. lOn, — B, intermedia, vue du côté de rouverture, grossie deux fois. 106 j — — vue par-dessus, grossie deux fois. 40c, — — grandeur naturelle. TCRRITELI.» fflARTHJE, NOV. Sp. PI. XI, fig. 8a, 6, c. DlMESSiOKS : Longueur de la cotiuille 0,009— iOO Largeur - 0,004- 44 Hauteur du dernier tour 0,003 — 35 Angle apicial 28° Coquille assez petite, mince, conique, lurbinée, composée de sept tours assez larges, régulièrement arrondis, séparés par des sutures profondes, s'enroulant régulièrement sous un angle assez ouvert. Les premiers tours sont lisses, les suivants sont ornés de côtes Ion- 80 DESCRIPTION DES FOSSILES giludinales régulières, saillanlcs, au nombre de quatre à l'extérieur, une cinquième cjui reçoit le retour de la spire, et une sixième antérieure entièrement cachée; en avant de cette dernière, sur la base, se trouve une bande plane plus ou moins large, et entre cette bande et la columellc, se montrent cinq ou six cotes longitudinales très-serrées, quelque- fois légèrement granuleuses par le passage des stries de croissance; à la partie postérieure des tours se trouve un assez large espace sur lequel on voit quelques filets longitudinaux longeant la suture ; un filet semblable se voit aussi entre les deux dernières grosses cotes; de nombreuses stries de croissance occupent toute la largeur des sillons compris entre les côtes longitudinales. L'ouverture est arrondie, assez grande; le bord droit fort mince, régulièrement ar(|ué;le bord gauche, également arrondi, ])résenle à la partie antérieure une légère fente oudjilicalc. Remarques. — Celte espèce ne peut être confondue avec le T. multisu- cata, Lamk., dont les tours sont moins régulièrement arrondis, et les orne- ments longitudinaux plus nombreux. FiG. 8((, vue du coté de l'ouverture, grossie trois fois. — 86, vue par-dessus , grossie trois fois. — 8c , grandeur naturelle. TURRITEI.LA MOSTESSE, A'OV. Sp. PI. XI , fig. 2n, (), lia, h, c et 12. DlME^•Sl0^s ; Longueur de la coquille 0,058 —100 Largeur — 0,015 — 26 Hauteur du dernier tour 0,0115— 20 Angle apicial 14° à 15° Coquille grande, allongée, à tours nombreux assez larges, s'enroulant régulièrenicni en une spire aiguë. Ces tours sont plats à l'extérieur, souvent même un peu creusés vers le milieu, légèrement arrondis à la partie postérieure, fortement arrondis et même un peu carénés à la partie antérieure, ce qui produit des sutures profondes et imbriquées, le tour postérieur débordant toujours le tour antérieur. Ces tours sont ornés, siu- toute leur surface, de nombreux filets longitudinaux recoupés par des stries et des plis de croissance trans- verses formant un sinus large et arrondi vers le milieu du tour, et se recourbant en arrière vers l'angle ou carène antérieure; ces stries, un peu onduleuses en traversant les filets longitudinaux, les rendent quelquefois un peu granuleux. Ouverture droite, ovale arrondie, un peu plus haute que large; le bord droit presque plat, assez fortement échancré au milieu, saillant à l'angle antérieur extérieur; le bord gauche arqué, un peu oblique, de manière à être à peu près parallèle au bord droit, revêtu d'une légère callosité qui se répand sur le tour précédent. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 81 Remarques. — Celle espèce, une des plus abondantes du calcaire grossier deMons, est remarquable par sa grande ressemblance avec le Turrilella édita, Sow., si commun dans certaines assises des sables inférieurs de France. Il serait très-difïicile de les distinguer par la forme générale ou par les orne- ments, qui n'offrent que des différences très-légères, souvent difficiles à voir et plus encore à signaler. Nous aurions été amenés à les identifier si nous n'avions pas trouvé, dans l'ouverture de l'angle apicial, un caractère constant qui, s'ajoutant à ces légères différences, repousse complètement cette identi- fication. L'angle apicial du T. édita est de 10" à il" dans l'âge adulte; il est un peu plus ouvert dans le jeune âge, mais s'élève rarement au delà de 12". C'est, comme ledit Deshayes, une des espèces les plus étroites en propor- tion de sa longueur. La forme plus évasée de notre espèce est donc son carac- tère distinctif. Nous devons signaler quelques formes assez remarquables que présente parfois le jeune âge de cette espèce, mais qui ne sont pas assez persistantes pour qu'on en fasse la base de distinctions spécifiques. Nous devons répéter ici ce que nous avons déjà dit, que le grand nombre de spécimens conduit forcément à des annulations d'espèces. Dans le cas qui nous occupe, les variétés ont toutes un caractère commun, l'angle apicial, qui se maintient toujours entre 14° et 15", mais les ornements sont notablement différents, bien que passant insensiblement de l'un à l'autre. Nous diviserons cette espèce en trois variétés : Variété A. — C'est l'espèce type, que nous venons de décrire, laquelle est de beaucoup la plus nombreuse et celle qui se rapproche le plus du T. édita, Sow. Variété B. — Les tours sont plus plats, les sutures moins profondes, et une carène beaucoup plus prononcée se remarque à la partie antérieure. C'est la forme type du jeune âge de la coquille; presque tous les spécimens en portent des traces à l'extrémité de la spire, mais elle persiste parfois jus- qu'au delà du milieu de la coquille de l'âge adulte. Variété C. — Les filets longitudinaux sont rendus granuleux par le pas- sage des stries de croissance. Cette particularité affecte toujours les coquilles de la variété B, et est surtout bien prononcée à la carène antérieure. 82 DESCRIPTION DES FOSSILES Nous verrons plus loin d'autres espèces granuleuses que nous ne pouvons réunir à celte espèce, principalement à cause de l'angle apicial. FiG. 2a, var. A, vue du côté de l'ouverture, grandeur naturelle. ._ 26, — vue par-dessus, grandeur naturelle. \\a, var. C, vue du côlc de l'ouverture, grossie deu.v fois. „_ ^\f)^ — vue par-dessus, grossie deux fois. ilc, — grandeur naturelle. 42 ^ var. D, vue du côté de l'ouverture, grandeur naturelle. TCnniTELtA COEMAIMSI , Nov. sp. PI. XI, fig. 9a, b. Dimensions : Longueur de la coquille 0,055—100 Largeur - 0,01-2- 22 Hauteur du dernier leur 0,010— 18 Angle apisial 13° à 14° Coquille grande, conique, allongée, à tours très-nombreux, s'enroulant en une spire ai"-uë sous un angle régulier. Ces tours sont presque plats, surtout vers le sommet où la suture est presque superficielle et se confond souvent avec les nombreuses stries longitu- dinales qui ornent les tours ; plus tard , les tours s'arrondissent un peu , la suture se trouve dans une dépression très-faible , mais assez apparente , provenant de ce que le toiu- posté- rieur déborde un peu le tour aniérieur. Les ornements se composent de stries longitudi- nales peu nombreuses aux premiers tours, mais se multipliant beaucoup dans les suivants; elles sont alors fort irrégulières de forme, de grosseur et d'écartement; elles sont recou- pées de stries d'accroissement ou plissements transversaux irréguliers, fort nombreux, très-sinueux un peu en arrière du milieu du tour. Base arrondie, un peu carénée à la circonférence. Remarques. — L'ouverture de cette espèce, autant que nous pouvons en juger par le restant de la coquille, était droite, ovale, arrondie, plus haute que large; le bord droit devait être presque plat, profondément échancré, saillant à l'angle antérieur extérieur; le bord columellaire arqué assez régu- lièrement, légèrement calleux. Elle est très-voisine du T. hybrida, Desh. (1824, Coq. foss. des env. de Paris, t. II , p. 278, pi. XXXVI, fig. 5, 6), mais son angle apicial est tou- jours plus ouvert que celui de l'espèce de France, lequel ne dépasse guère 10». DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS, 85 Quant aux ornements, ils sont sensiblement les mêmes, si ce n'est la suture qui, dans notre espèce, est superficielle et parfois assez vaguement accusée. FiG. 9«, vue, grandeur naturelle. — 96, autre vue, grandeur naturelle. TURRITELLA B ASSOSICA, NoV. Sp. PI. XII, fig. 4a, b,c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,020 — 100 •Largeur — 0,0055— 27 Hauteur du dernier lour 0,005 — 25 Angle apicial 18" à 20° Coquille conique, allongée, à tours nombreux, s'enroulant le plus souvent sous un angle régulier, mais quelquefois convexe près du sommet et redevenant concave aux der- niers tours. Ces tours sont généralement plats, quelquefois un peu renflés à la partie pos- térieure ou au milieu. Les ornements sont assez irréguliers et se composent de filets longi- tudinaux assez nombreux, de grosseur variable, irrégulièrement disposés et espacés, mais le plus souvent de la manière suivante en partant de la suture antérieure : on rencontre d'abord deux filets plus forts que tous les autres, le premier, plus saillant, reçoit le retour de la spire, puis une bande presque plane, ensuite cinq filets entre lesquels s'en trouvent d'autres plus petits recouvrant la partie renflée du tour et longeant la suture; celle-ci est toujours linéaire et le plus souvent difficile à distinguer. Les ornements transverses sont généralement très-peu distincts : ce sont des stries ou plis de croissance très-sinueux à la partie extérieure des tours, ce qui indique une profonde échancrure du bord droit. La base est arrondie, quelquefois un peu carénée à la circonférence à l'intérieur de laquelle se trouve parfois trois légers sillons longitudinaux, le restant presque lisse. Ouverture ovale; columelle mince. Remarques. — Cette espèce est très-abondante dans le calcaire grossier de Mons. Ses ornements Iransverses sont le plus souvent très-peu distincts : quand ils se montrent, ce sont des stries ou plis de croissance très-sinueux à la partie extérieure des tours , ce qui indique une profonde échancrure du bord droit. Cette espèce est assez voisine du T. Coemansi (p. 82), mais on pourra toujours facilement Ten distinguer par ses ornements longitudinaux beau- coup moins nombreux, et surtout par son angle apicial beaucoup plus ouvert. 84 DESCRIPTION DES FOSSILES On pourrait aussi la comparer à une espèce du calcaire grossier de Paris, le T. subiila, Desh. (1824, t. II, p. 277, pi. XXXVI, fig. 15, 16) dont les ornements longitudinaux sont aussi un peu irréguliers, mais dont les tours sont moins plats , et les sutures enfoncées toujours bien visibles. l'iG. 4((, vue ilii coté (Ir rouvci'tiiro , gros^ii' iknix fois. — ^1), vue par-ilossus , grossie deux fois. — 'Vc , griiiidciir iialmx'llc. TURRITEIJ.A Al.PHOKSI , N'iV. Sp. PI. XI, fig 0'., b. Dimensions : LoDiîueur de la coquille 0,062 -100 Largeur — 0,004 — 55 Hauteur du dernier tour . 0,00275— 25 Angle apicial 19° Coquille conique, tiirriciilée, à spire pointue, composée de dix tours assez larges, s'en- roulaiit régulièrement. Ces tours portent extérieurement deux carènes longitudinales assez saillantes, anguleuses, séparées par un large sillon, l'antérieure un peu plus large que la postérieure, mais cette différence souvent peu sensible; la suture se trouve dans un sillon de même forme et de même grandeur que celui qui sépare les deux carènes : il est souvent dilïieile de distinguer cette suture, et, à la première vue, on est tenté de donner à celle espèce un nombre de tours double de celui qu'elle a réellement. De très- petits filets longitudinaux recouvrent ces carènes, dont l'un un peu plus fort se trouve dans le creux du sillon du milieu du tour, et un autre à la partie antérieure du tour débordant un peu le retour de la spire, ce (jui tend encore à augmenter la confusion dont nous avons parlé. Tous ces ornements sont recoupés par de très-fines stries de croissance pres(|ue imperceptibles, fortement sinueuses en arrière le long de la suture postérieure. La base est presque plane, lisse, limitée extérieurement par une carène aiguë; l'ouverture arrondie à la columelle, anguleuse à l'angle antéro-extérieur. Remarques. — La coquille étant incomplète, nous n'indiquons la base lisse que sous toutes réserves. Cette co(|uilIe est fort remarquable par ses deux carènes. Nous en possé- dons plusieurs s[)écimens dont la constance des ornements ne nous permet pas de méconnaître ce caractère spécifique. Nous ne coimaissons aucune espèce avec laquelle on pourrait la comparer. Fig. 6« , vue du côlé de l'ouverture, grossie deux fois. — C6 , grandeur naturelle. DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 85 TURRITELLA ACUTA . NOV. Sp. PI. Xl.fig. 3a, i, c. Dimensions : Longueur de la coquille 0,022 — 100 Largeur — O.OO-i— 18 Hauteur du dernier tour 0,005— 14 Angle apicial 9° à 10" Coquille très-allongée, à base fort restreinte, composée d'un grand nombre de tours assez larges, s'enroulant sous un angle régulier en une spire très-aiguë. Ces tours sont plus ou moins inflécliis dans le milieu, débordant un peu le tour suivant à la suture anté- rieure, ce qui marque très-bien celle-ci et la rend comme imbriquée. Des stries ou fdets très-minces, longitudinaux, ornent toute la largeur du tour; dans les intervalles on en voit d'autres plus petits; ces ornements sont recoupés par des stries d'accroissement trans- verses, fortement sinueuses en arrière vers le milieu du tour, et rendant parfois sinueux les fdets longitudinaux, surtout vers la suture antérieure. Ouverture assez élevée, angu- leuse aux deux sutures. Remarques. — Celle espèce esl cerlainemenl une des plus aiguës du genre: son angle apicial est inférieur à celui du T. édita, Sow., que Deshayes signale comme une des plus étroites relativement à sa longueur. La forme de ses tours ne nous permet pas de la rapporter à cette espèce, et le peu d'ouver- ture de son angle apicial empêche de la confondre avec la variété C du T. Monteuse (p. 80). FiG. ôa, vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 36, vue par-dessus, grossie deux fois. — 3c , grandeur naturelle. TORBITEtLA NïSTI, Nov. Sp. PI. XII, fig. 5a, fc. Dimensions : Longueur de la coquille 0,018 — 100 Largeur — 0,OOS— 28 Hauteur du dernier lour 0,003— 17 Angle apicial 1"° Coquille allongée, conique, à tours nombreux, s'enroulant en une spire aiguë sous un angle régulier. Ces tours sont assez larges, ornés, à leur partie antérieure, d'une côte lon- gitudinale aiguë, saillante, séparée de la suture par une bande creuse, et en arrière de Tome XXXVII. 12 86 DESCRIPTION DES FOSSILES trois filets également longitudinaux, le premier laissant entre lui et la cote antérieure à peu près le même intervalle et la même bande creuse qu'entre celle-ci cl la suture, les deux autres plus rapprochés de la suture postérieure; tous ces ornements sont sini|)les et les sillons qui les séparent sont recouverls de stries longitudinales et de stries transversales d'accroissement. Remarques. — Tous nos spécimens sont fort imparfaits. Nous pouvons cependant reconnaître que la base devait élre assez plane ou conique , ter- minée extérieurement par une carène assez aiguë qui reçoit le retour de la spire; le restant de la base était plus ou moins orné de stries longitudinales. L'ouverture était ovale, un peu anguleuse aux deux extrémités du bord droit. Nous croyons devoir faire de cette espèce un Tarrhella, bien qu'aucun de nos spécimens ne nous offre, d'une manière bien nette, les caractères dis- tinctifs du genre, et bien que les caractères spécifiques, qui sout très-mar- qués, aient une vague ressemblance avec ceux du Cerithiuiti canalicukUum, Mell. (Sables inf. du bassin de Paris, p. 59, pi. VII, fig. 12-13). C'est prin- cipalement par la manière d'être assez constante de ses ornements, qu'on peut la distinguer du T. imbricalaria , Lamk. (Desh., 1824, t. Il, p. 271, pi. XXXV, fig. 1, 2, et pi. XXXVI, fig. 7-8, etc.). Elle est assez abondante dans le calcaire grossier de Mons. Fig. 5a, vue du côté de l'ouverture, grossie deux fois. — 56, grandeur naturelle. Tl'RRITELLA IMSTABILE, iVoi'.S/). PI. XII, fig. 9a, fc. Dimensions : Longueur de la coquille 0,03'J-IOO Largeur — 0,01-i— 5G Hauteur du dernier leur 0,01 i — 28 Angle apicial 25° à 27" Coquille assez grande, conique, turbinée, composée de onze ou douze tours s'enroulant régulièrement, séparés par des sutures profondes. Les tours sont convexes, ornés, à l'exté- rieur, de deux grosses côtes longitudinales, et d'une troisième à la circonférence de la base, qui reçoit le retour de la spire; des filets également longitudinaux se remar(|uent siu' le restant de la base jusqu'au canal, sur la pariie postérieure des tours entre la dernière côte DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 87 et la suture, et souvent entre les autres côtes; ces ornements sont recoupes par des stries et plis transverses quelquefois bien marqués, très-sinueux à la partie saillante des tours. Base arrondie, conique; ouverture assez grande, ovale, droite; columclle arquée, tordue, versante à la base, avec un pli spiral vers le milieu. Remarques. — Celte espèce nVsl pas Ifès-rare dans le calcaire grossier (Je Mons. Ses ornements sont assez varial)les, mais elle se reconnaît toujours très-facilement. Elle ressemble beaucoup à une espèce du bassin de Paris, le T. fasciata, Lamk. (Desh., 1824, t. Il, p. 284, pi. XXXIX, fig. 1-20, et pi. XXXVIII, fig. 13, 14, 17, 18), également remarquable par le peu de constance de ses ornements. Cette espèce a l'angle apicial un peu plus ouvert, et ses côtes sont aiguës et trancbanles au lieu d'être épaisses et arrondies comme celles de l'espèce Mons. M. Al. Rouault a donné une coquille de Bos d'Ârros (Desc. des foss. du lerr. éoc. des env. de Pau, 1848, p. 178, n" 70, pi. XV, fig. 19) dont il fait une variété du T. uniangularis , Lamk. [Ann. du mus., t. IV, p. 219, Qo 9^ _ Deshayes, Coq. foss. des env. de Paris, 1824, t. II, p. 281, pi. XL, fig. 28-29). Il ne décrit pas sa coquille et la figure qu'il en donne ne se rap- porte guère à la description ni à la figure de Deshayes. Bien que ce dernier auteur admette l'identification de Rouault (18G1, Anim. sans vert., t. II, p. 322), nous ne pouvons nous empêcher d'émettre quelques doutes à cet égard. Le T. uniamjularis, Lamk., n'a qu'un angle saillant, comme son nom l'indique, tandis que la figure de Rouault en montre deux. Nous ajouterons que ces deux angles paraissent être plutôt deux côtes, occupant sur les tours la même position que celles de la coquille du calcaire grossier de Mons. Si nous ajoutons à cela que les stries signalées par Rouault existent aussi sur la nôtre, que les angles apiciaux sont à peu près les mêmes, ainsi que les dimensions proportionnelles, nous serons amenés à conclure que la coquille de Bos d'Ârros est bien plus voisine de la coquille du calcaire grossier de Mons que du T. xmiaiujularis , Lamk. Cependant, en pi^ésence d'éléments aussi incertains, nous ne pouvons nous hasarder à proposer une rectification et une identification nouvelle. Fig. 9a, vue du coté de rouverture, grandeur naturelle. — 96, vue par-dessus, grandeur naturelle. 88 DESCRIPTION DES FOSSILES TCRRITEI.I.A v\r l l.A, Nov. sp. PI. XII, fig. 7a. b.c. Dimensions : Longueur île la coquille 0,019 —100 Largeur — 0,010 — 35 Hauteur du dernier lour 0,006?— ZA Angle apiclal 34" à 33" Coquille coniqiip, fort évasée, composée de sept on huil tours s'enroulant régulièrement, séparés par des sutures profondes. Ces tours sont assez convexes, surtout à la partie anté- rieure; ils sont ornés, à la partie saillante, de deux grosses côtes longitudinales avec un petit filet entre les deux, et en arrière de la postérieure, de quatre autres petits filets, le second plus fort, quelquefois le seul bien visible. La base est large, assez obtuse, portant à sa cir- conférence une troisième grosse côte qui reçoit le retoiu' de la spire, et un peu à rintérieur deux filets assez prononcés. Les ornements longitudinaux sont recoupés de stries ou plis transverses fortement sinueux à l'extérieur des tours. Ouverture arrondie. Remarques. — Celle coquille, dont nous n'avons pas d'exemplaire bien complet, n'est pas très-rare dans le calcaire grossier de Mons. Elle reproduit à peu près les mêmes ornements que la précédente, et il est assez difficile de dire en quoi ils différent. 3Iais il y a près de 10° de différence entre les deux angles apiciaux, et nos nombreux spécimens ne nous offrent pas d'intermé- diaires d'une forme à l'autre. C'est la seule considération qui nous a empècbés de les réunir sous un même nom spécifique, et l'on doit reconnaître qu'elle est plus que suffisante. FiG. 7a, vue du fôté de l'ouverture, grossie deux fois. — 76, vue par-dessus, grossie deux fois. — 7c, grandeur naturelle. TCRBITEM.* MaFIC, NoV.Sp. PI. XII, fig. 12. Dimensions: Longueur de l'ouverture 0,021 — 100 Largeur — 0,008— .-58 Hauteur du dernier lour 0,003 — 2i Angle apicial 20° à 32» Coquille assez grande, conique, allongée, composée de tours nombreux assez larges, s'enroulant sous un angle régulier. Ces tours sont entièrement concaves et se relèvent de ebaque côté vers les sutures en deux légers bourrelets, l'antérieur plus fort, débordant DU CALCAIRE GROSSIER DE MONS. 89 im pou le postérieur du tour précédent. Toute la surface est ornée de stries ou filets longi- tudinaux très-fins, irréguliers en grosseur quoique assez régulièrement disposés, recoupés par des stries ou sillons de croissance très-sinueux un peu en arrière du milieu du tour, dessinant parfois des granules sur les filets longitudinaux. Remarques. — L'état incomplet des spécimens que nous possédons ne nous permet pas d'en dire davantage. Nous pouvons conclure des stries d'accroissement, que le bord droit devait être profondément échancré au tiers postérieur vers la suture, et que le bord antérieur devait s'avancer assez fort au-dessus de l'ouverture. Cette espèce est très-bien caractérisée par la concavité de ses tours se relevant aux deux sutures. C'est par là qu'elle se distingue du T. hi/Orula , Desh. (1824, Coq. foss. du bassin de Paris, l. Il, p. 278, pi. XXXVI, fig. 56), et du T. Coemansi ([>. 82), outre qu'elle a l'angle apicial beau- coup plus ouvert. Fig. 12, grandeur naturelle. TrBRiTEi.LA Arsf.kei, Noi'. sp. PI. XI, fig. 5a, 6. Dimensions : Longueur (le la cof|uille 0,0275-100 Largeur — 0,006 — 2-2 Hauteur du dernier tour a t> Angle apicial » ii" Coquille assez petite, allongée, composée d'un grand nombre de tours s'enroulant régulièrement en une spire aiguë, séparés par des sutures profondes et bien marquées. Ces tours sont imbriqués, infléchis au milieu, un assez fort bourrelet occupe un peu plus du tiers antérieur et déborde fortement le tour précédent; ils sont ornés de stries nombreuses longitudinales recoupées par des stries ou plis de croissance très-sinueux en arrière vers le milieu de la surface postérieure entre la suture et le bourrelet, et retournant en sens inverse à l'endroit le plus saillant de ce même bourrelet; la rencontre des ornements lon- gitudinaux par les stries de croissance produit de légères granulations, principalement sur le bourrelet. Remarques. — Nous n'avons de cette espèce qu'un seul spécimen fort incomplet; nous ne pouvons donc la décrire avec plus de détails, mais ce que nous en disons suffit, pensons-nous, pour la bien limiter. On pourrait la prendre pour une forme exagérée du T. Monteuse (p. 80), mais il nous 90 DESCRIPTION DES FOSSILES manque les intermédiaires de Tune à Taiitre; de plus, Tangle apiciai de cette dernière est plus ouvert de deux degrés au moins, et deux degrés c'est déjà beaucoup pour le genre Turritella. Certaines formes du T. hnhricataria, Lamk., se rapprochent de notre espèce, mais le bourrelet n'y est jamais aussi bien limité postérieurement, et les ornements longitudinaux sont beaucoup plus gros. Elle se rapproche aussi beaucoup du T. contracta, Dixon (1850, Fos. of Sussex, p. 181, pi. VU, fig. ^2), dont l'angle apicial est cependant plus ouvert de 2" à 3°, si nous nous en rapportons à la figure et qui pourrait bien, de son côté, être une forme exagérée du T. coiroidea, Sow., donnée par le même auteur, pi. V, lig. 6 et 10. Fig. S XXX\ PlAIl. j' r ïK '/ if /•' i,r /■' ,0' /' l-^ ' c i" fï n jr 11 12" 12' li' Mnn.le r.\r;nl To...eXXX\' PL.VHl -art ceci- ruit. cUL. lich G Severezfm ^ BnioieUes. iin.dc r,\ca(ITomeXXXVll. hiii PLIX ,7 3' é 5' f Bmxax oui, ncuL. cUL. lÛ' 10' Jû luh S- Severeifnj, Snx^ceMAs ll'IllJ le r,\ra.|Tomc.\.\.\\'l!. l'LX ^ T îith G. Severeifrii, Bra/x£^lts- 4' ■III. (Il- rAc.ldToinrWWII J'LXI. J" J' f '^f^^n^ Inil.JSION SUPERFICIELLE après leur extension, présentent de longues stries qui se résolvent graduel- lement en lentilles. Le physicien italien décrit ensuite deux expériences curieuses qui montrent, selon lui, jusqu'à quel degré surprenant Textension d'une gouttelette d'huile est susceptible de produire des elTels mécaniques : ainsi un plateau de cristal pesant 450 grammes et flottant sur Peau bien pure, est sensiblement repoussé lors de l'étalement d'une goultelelte dont le poids est inférieur à un demi- milligramme; en second lieu, si l'on fait flotter une série de 20 capsules de verrfe pesant chacune 4 grammes et disposés sur deux rangées, ces capsules sont repoussées jusqu'au bord du vase par l'étalement d'une gouttelette à peine visible et pesant au plus -^ de milligramme. Enfln l'auteur a examiné ce qui se passe quand on dépose à la fois ou à de petits intervalles de temps deux ou plusieurs gouttes d'un même liquide sur la même surface ; il a constaté qu'avec deux gouttes d'égale grosseur, posées simultanément sur l'eau, les lames se rencontrent suivant une ligne bien distincte et coupant normalement en son milieu la droite qui joindrait les centres de ces lames. Si les gouttes sont de diamètres difl"érents , la ren- contre s'opère encore à égale distance des points où a eu lieu le dépôt , mais la plus grande repousse la plus petite; enfin, si les gouttes sont de nature et de grandeur difl"érenles, les lames se rencontrent à des dislances inégales des centres, et l'une d'elles repousse l'autre. Quant à la théorie de ces phénomènes, M. Pisati paraît se ranger provi- soirement à l'opinion de Fusinieri (1'^' Mém., § 21). § 17. Après avoir complété, autant que possible, Thislorique de mon pre- mier Mémoire, je vais passer rapidement en revue les recherches publiées depuis trois ans sur le même sujet. Dans un travail remarquable * , imprimé un mois environ après que le mien eut été présenté à l'Académie royale de Belgique, M. Ludtge fit voir que si l'on dépose une goutte d'huile sur une lamelle circulaire d'eau pure de 1,5 à 2 centimètres de diamètre, celte goutte s'étend en une lamelle qui ' Ueber die Ausbreilung der Flussigkeilen auf einander (Ann. de M. Poggendobff, vol. CXXXVII, p. 5G-2). DES LIQUIDES 13 se subsliUie à la première, et que, de même, la lamelle d'Iuiile peut être remplacée par une autre formée d'eau de savon; il pense que tout liquide jouissant de la propriété de s'étaler sur un autre, est susceptible de fournir des lamelles qui se substituent à celles de ce dernier. Pour appuyer cette supposition, il étudie l'extension de certains liquides sur une coucbe mince d'un autre liquide recouvrant soit la surface d'une plaque de verre, soit celle d'un troisième liquide; la substitution s'opère comme sur une lamelle libre, seulement elle est plus lente et moins régulière. M. Lûdige signale ensuite l'anomalie apparente qu'offre le mercure sur lequel s'étalent Tlmile, la benzine, l'alcool, etc., tandis que l'eau y affecte la forme d'un segment sphérique; d'après l'auteur, la solution de savon de Mar- seille formée d'une partie de savon et de quarante parties d'eau distillée, conserve aussi la forme lenticulaire sur le mercure; ce résultat me paraît étrange, car j'ai constaté (§ iO de mon l"' Mémoire) qu'une parcelle de savon dur mise en contact avec une gouttelette d'eau distillée reposant sur le mer- cure, détermine aussitôt l'étalement; j'ai d'ailleurs trouvé que la solution à y^ employée directement, s'étend très-bien sur le mercure. L'auteur s'occupe alors de la recherche de la condition d'où dépend l'éta- lement. Parmi les conclusions générales auxquelles il parvient, je me bornerai à citer les principales : 1° Étant donnés deux liquides dont l'un a une tension plus grande que l'autre, une gouttelette de celui-ci s'étend à la surface du premier, toutes les fois que la plus petite des deux tensions est inférieure ii l'adhésion mutuelle des deux liquides. 2" Réciproquement une gouttelette du liquide ayant la plus forte tension conserve sur le second li(iuide la forme lenticulaire, et se recouvre d'une couche mince de ce dernier. 3° Tous les liquides qui satisfont à la première condition peuvent être rangés de telle manière que chacun d'eux s'étale sur le suivant, mais que jamais l'inverse n'ait lieu. 4° Le phénomène de l'étalement est d'autant plus prononcé que les liquides se mêlent plus difficilement, et que la différence de leurs tensions est plus grande. 14 SUR LA TENSION SLPERFICIELLE 5" On peut aussi produire rexlension d'un Ilipiide sur lui-même; il sulfil pour cela que la température de la goutte soit notablement supérieure à celle de la masse liquide où le dépôt a lieu. On le voit, ces résultats se trouvent compris implicitement dans la pro- position Il de mon premier Mémoire (§ 59); quant à la condition théorique de Pétalement, elle est absolument identique à celle qu'ont donnée M. Maran- goni (§ 15), puis Dupré de Rennes (p. 375 de sa Théorie mécanique de la chaleur), et revient, en définitive, à la formule que j'ai trouvée moi-même (1" Wém., § 4/*). § 18. Peu de temps après, M. Quincke ^ fit paraître le résumé d'un beau Mémoire sur les constantes capillaires à la surface commune de deux liquides; dans ce travail , il cherche d'abord la condition d'équilibre d'une grosse goutte liquide immergée dans un autre liquide moins dense avec lequel elle ne se mêle pas , et en déduit la tension superficielle qui règne à la surface com- mune; il trouve que, lorsque la goutte est suffisamment grande pour que la surface supérieure soit sensiblement plane, celte tension équivaut à la demi- différence des densités multipliée par le carré de la distance verticale de la portion supérieure de la goutte à l'élément vertical de la ligne méridienne. Par l'annulation de la densité du fluide ambiant, ce théorème permet d'obtenir la valeur de la tension d'une surface libre. Lorsque les liquides mis en présence peuvent se mêler en toutes proportions, la tension superficielle de leur surface commune est nulle. M. Quincke décrit encore trois autres procédés à l'aide desquels il déter- mine la tension à la surface commune de deux liquides; puis il passe à la théorie de l'extension d'un liquide sur un autre; à cet égard, il retrouve la loi de M. 3Iarangoni (§ 15), et énonce les propositions suivantes : 1° Étant donnés trois liquides 1, 2, 3 et les tensions superficielles a,,, o..,^, a-, des surfaces communes à ces liquides pris deux à deux, le liquide 3 s'étale à la surface commune des liquides 1 et 2, lorsque a,., < a^, — a,-. 2° Si les liquides susceptibles de se mêler en toutes proportions, et pour ' l'eber Capilluriliils-Ersclieiiuingen a» (1er gcmciiiscliafllichen Oberflàche zweier Fliissifi- keiten (Extrait publié par la Soc. roy. de Gocllingue, en oct. 1869). Voir aussi Anm. de M. Pog- (lExnoRFF, t. CXXXIX, pp. 1-89. DES LIQUIDES. 13 lesquels «.^ est conséquemmenl nul, sont rangés de telle manière que chacun d'eux s'étale sur le précédent, ils constituent une série identi(|ue à celle des liquides classés par ordre décroissant de leurs tensions superficielles. L'auteur a étudié aussi le phénomène de l'extension avec des métaux fondus; par exemple, l'or fondu a, suivant les mesures prises par l'éminenl physicien allemand ', une tension de 131,3 milligrammes, tandis que la tension du plomb fondu est seulement de 45,66 milligrammes à 330° et doit conséquemmenl être Lien moindre encore à 1200', température de fusion de l'or; on comprend aisément, d'après cela, qu'en déposant une quan- tité minime de plomb sur une goutte d'or fondu, il ait vu celle-ci s'affaisser aussitôt et se recouvrir d'une mince couche du premier métal. L'expérience a réussi également quand il a substitué l'argent à l'or, bien que la tension de l'argent fondu ne soit que de 79,75 milligrammes. jM. Quincke termine son travail par l'étude de l'extension de l'eau sur le mercure; ainsi que je l'ai dit dans le § 49 de mon précédent Mémoire, l'eau prend habituellement la forme d'un segment sphérique à la surface du mer- cure, malgré la grande différence entre les tensions des deux liquides suppo- sés purs. L'auteur est parvenu à faire disparaître cette anomalie, en débarras- sant, par un procédé qu'il indique, le mercure de toute trace de substances étrangères et surtout d'une huile grasse ou essentielle quelconque. § 19. Dans une lettre insérée en octobre 1869 aux Annales de M. Pog- gendorff -, je décris, à propos du travail de 31. Liidtge (§ 17), quelques expériences nouvelles relatives à l'extension des liquides les uns sur les autres. En premier lieu, j'examine la forme que prend une bulle creuse de solution de saponine, quand on la dépose à la surface de l'eau distillée; cette forme, au lieu d'être sensiblement hémisphérique, est celle d'une calotte aplatie. La deuxième expérience consiste à déposer sur une pareille calotte de solution de saponine placée à la surface de l'eau distillée, une grosse goutte de solution de savon; celle-ci s'étend. de toutes parts sous rinfluence de la ' Ueber die Capillarilàts-Constanten (jeschmolzener chemischen Verbindungen (A.nn. de M. PoGGENDOiiFF, 4868, t. CXXXVIII, p. 141). ^ Ueber die oberfUkIdiche Spannung der Fliissigkeilcn (Ibid., Ibid., p. ô2ô). Voir aussi Les Mondes, t. XXI , p. 502. i6 SUR LA TENSION SUPERFICIELLE leiision prépoiuléranle de la solution de sapoiiine, et conslilue bientôt elle- même une calotte qui remplace la première; j'ai observé, en outre, qu'au moment où l'eau de savon touche la surface ambiante de l'eau distillée, la calotte est tellement aplatie que l'angle du bord est à peine de iS" ; enfin la nouvelle calotte, dans les premiers instants de sa formation , offre presque toujours une figure bizarre et tourmentée, parce que rarement l'eau de savon atteint simultanément tous les points du contour de la lame primi- tive. Ces expériences réussissent également avec une solution d'albumine. En troisième lieu j'indique les variations de forme qu'éprouve un fil de cocon engagé dans une lame de solution de saponine, quand on dépose une goutte de solution de savon sur celte lame. Enfin les deux dernières expériences se rapportent aux changements de forme que produisent les inégalités de pres- sion dans une lentille laminaire d'albumine réalisée dans un anneau en fil de fer, lors du dépôt d'une petite quantité d'eau de savon sur l'une de ses faces. g 20. A la fin de la même année 1869, M. Tomlinson, dans une Note ^ où il m'a fait l'honneur d'exprimer une opinion très-favorable sur ma théorie, s'est occupé de nouveau de la question de la rotation du camphre à la sur- face de certains liquides. Ainsi que je l'ai dit dans le § lo de nion travail précédent, M. Tomlinson avait trouvé que le camphre placé sur de minces feuilles d'étain fioltanl à la surface de l'eau, ne leur impriment pas de mou- vement; or ce résultat est en désaccord complet avec celui qu'a obtenu Pré- vost dans les mêmes circonstances. Persuadé que si le fait constaté par ce dernier est exact, la théorie de la réaction n'est plus soutenable, le physicien anglais avait multiplié ses essais, en se servant de petites feuilles d'étain ou de liège, mais il n'avait jamais observé de mouvement, sauf dans le cas où l'eau louchait le morceau de camphre. J'avais attribué cet insuccès (§ 38) à ce que les supports employés constituaient une masse trop grande pour se mouvoir dans les conditions indiquées. M. Tomlinson a bien voulu vérifier l'exactitude de mon assertion par l'observation directe; à cet elïel, il a choisi comme support un petit carré de mica, et dès lors il s'est produit des mou- ' On llie motions nfcanijjlior on llie surface ofwaler (Philos. Magaz., i-"" série, vol. XXXVIIl, p. 409). DES LIQUIDES. 17 vemenls qui oui même duré une semaine entière; seulement ils sont devenus de plus en plus lents, sans doute parce que, comme Ta prouvé M. Hagen, la tension de l'eau diminue graduellement par Texposition du liquide à l'air. De mon côté, j'ai répété la môme expérience avec le mercure, et j'ai trouvé que la lamelle de mica portant un fragment de camphre, exécute des mou- vements très-prononcés. M. Tomlinson, après avoir approuvé ma théorie de la rotation des parcelles solides à la surface de certains li(|uides (§ 53 de mon iMém.), ajoute qu'il ne voit pas comment s'explique, d'après mes idées, l'expérience de Prévost rela- tivement aux petits déplacements du camphre sur une surface solide plane; mais il est fort prohable (et M. Tomlinson lui-même a bien voulu depuis m'exprimer la même opinion) que si les fragments de camphre ne se tien- nent pas absolument immobiles, cela provient uniquement de ce que cer- tains angles sur lesquels ils reposent, disparaissent par l'évaporation, ce qui détermine nécessairement de petites trépidations. L'auteur termine son travail en rappelant (luelques expériences curieuses qu'il a faites avec des huiles essentielles débarrassées de toute matière oxydée : une goutte d'une de ces huiles déposée sur l'eau distillée conserve la forme lenticulaire et n'arrête pas la rotation du camphre, ce qui indique que les liquides en question n'influent pas sur la tension de l'eau ambiante. A ce propos, je dois déclarer qu'ayant essayé l'étalement d'une goutte d'essence de térébenthine fraichemenl distillée, en la déposant à l'intérieur du contour fermé d'un fd de cocon flollanl sur l'eau pure, j'ai vu le fil dessiner une cir- conférence parfaite, bien que la goutte fût sous forme lenticulaire et que la portion étalée échappât complètement à l'œil. Je suis donc porté à croire que les huiles essentielles distillées ne font pas exception aux lois générales de l'extension des liquides. Quelques semaines après, M. Tomlinson a publié un article ^ sur les mou- vements de certains liquides à la surface de l'eau ; il rattache à la théorie que j'ai proposée pour expliquer les expériences de Prévost et de Wilson < On tlie motions of certain liquixls on the surface of icater ( Phil. Magaz., i™" Série, vol. XXXIX, p. 32). Tome XXXVII. 3 J8 SUR LA TENSION SLPERFICIELLE (l"Mém., § 3), une observation intéressanle due à Macquer ' et consistant en ce (|ue, si une petite masse d'or est fondue au moyen d'une puissante len- tille, une poudre fine répandue à la surface est dispersée comme par l'action d'un souffle énergique; de plus, on peut conclure de ce que dit Macquer (pie les parcelles sont toujours repoussées vers les parties situées à Topposite du soleil. Ce dernier observateur attribuait l'effet ci-dessus à l'impulsion des rayons solaires; aujourd'hui les phénomènes de ce genre s'expliquent avec la plus grande facilité; car il résulte des belles recherches de 31. Quincke - que la tension de l'or est énorme par rapport à celle de l'eau distillée; comme d'ailleurs la tension augmente à mesure que la température diminue, on comprend (pie la poudre sera toujours vivement attirée par les portions les moins chaudes, ainsi que l'avance le savant français. M. Tomlinson énonce alors ma première proposition concernant les mou- vements produits sur l'eau par l'action de certaines vapeurs; il ajoute aux expériences que j'ai décrites, plusieurs autres qu'il a imaginées lui-même et qui montrent encore très-nettement les courants centrifuges ou centripètes. Parmi les faits que rapporte le physicien anglais, je signalerai les courants centripètes développés respectivement par les vapeurs de chloroforme et d'ammoniaque sur des lames de vernis du Japon et d'huile de goudron étalées à la surface de l'eau. Enfin l'auteur, avec une bienveillance dont je ne puis assez le remercier, cite encore beaucoup d'expériences à l'appui de mes vues théoriques. Comme je l'ai dit dans mon premier historique, M. Tomlinson avait étudié depuis plus de dix ans le phénomène de l'extension des huiles et les mouvements de certains corps solides sur l'eau distillée; aussi je n'hésite pas à voir en lui le physicien qui a le mieux préparé la vraie théorie de ces phénomènes, grâce aux soins scrupuleux avec lesquels il a décrit les faits, en même temps qu'au nombre et à la variété de ses expériences; je me plais à ajouter que la lecture de ses travaux a le |)lus contribué à me suggérer les idées développées dans mon premier Mémoire. ' Dictioim. de chimie , Paris, 1778; voir l'arliclc : Verre ardent. 2 Ueber die Capillnrilàts-ConsUnitcn gescliiiiolzener clieDiischen Vrrhinduiigeii (A.nn. pe M. PoGGENDOiiFF, 18G8, vol. CXXXVUI, p. 141). DES LIQUIDES. 19 § 21. Au mois de Février 1870, M. Paul du Bois-Reymond ^ s'est occupé de nouveau de la queslion; il rappelle qu'il a allribué ^ rexlension d'un liquide sur un autre en partie à un simple effet capillaire, en partie à des forces encore inconnues et ayant leur siège dans les couches suffisamment minces de certains liquides (i"'' Mém., ^^ 27). A |)ropos des mouvemenis observés à la surface des liquides sous l'action des vapeurs, l'auteur trouve que mon explication de ces faits est vague et peu précise, et prétend que j'ai appelé à mon secours des considérations non démontrées. J'avais dit que les courants centripètes provoqués sur l'alcool i)ar la vapeur du sulfure de carbone sont dus à l'accroissement de tension dans la portion alcoolique immédiatement soumise à l'influence de cette vapeur; l'auteur ne se rallie pas à cette opinion; selon lui, le fait provient de la formation de petits flocons naissant dans le mélange d'alcool et de sulfure de carbone, flocons qui tombent assez vivement dans le liquide pour donner lieu à un courant; « ce courant, » dit-il, « doit produire à la surface de l'alcool un courant centri|)èle destiné à rem|)lacer le liquide emporté. » Enfin, 31. du Bois-Reymond revient sur un phénomène décrit pour la première fois on 4853 par M. Plateau ^ , savoir sur la production d'un sys- tème permanent d'anneaux colorés par l'extension d'une lame d'alcool inces- samment renouvelée à la surface de l'huile d'olive. Ce phénomène, que l'auteur appelle étalement stationnaire, lui paraît inexplicable dans la théorie de la tension superficielle; « car,» dit-il, « les ressorts capillaires acquièrent dans ce cas une tension invariable, et dès lors ce ne sont pas eux qui chassent con- stamment l'alcool et l'huile loin du centre. » Il conclut en émettant la convic- tion formelle que l'extension ci-dessus est due à une force répulsive inhérente à la couche mince alcoolique. Je reviendrai plus loin sur les objections de M. P. du Bois-Reymond. < Uelier den Aiilheil (1er CapiUarilul an den Erscheinungen der Aiisbreilung der Ftûssig- keiten (Ann. de M. Pogge.ndorff, vol. CXXXIX, p. 262). * Experimental-Untersuclmngen nelier die Erscheinungen, welche die Ausbreitung von Fliissigkeilen atif Flïisslcjkeiten hervorrufl (Ibid., vol. CIV, p. 193). 5 Sur une production mrieuse d'anneaux colorés (Jouiin. le Cosmos, 2'"= année, vol. lit, p. -191). 20 SUR LA TENSION SUPERFICIELLE § 22. A la même époque, M. Marangoni a publié un arlicle ' qui n'est (|ue la reproduction du travail cité au § 15, et où l'auteur réclame à juste titre la priorité quant à la théorie de l'extension des liquides les uns sur les autres. § 23. Un mois après, M. Lùdtge - a communiqué une Note où il cherche à établir ce principe bizarre que la tension d'une lame liquide augmente à mesure que cette lame devient plus mince. Entre autres faits sur lesquels il appuie sa proposition, il énonce le suivant : Quand on dépose sur une large lame de solution de bois de Panama une très-petite gouttelette de savon, on voit la substitution d'une lame de ce dernier liquide à la première s'effectuer seulement sur un espace circulaire assez restreint; la lame d'eau de savon acquiert, suivant l'auteur, une tension plus grande à mesure (|u'elle s'amincit davantage; elle doit donc avoir bientôt une foice contractile qui équivaut à celle de la solution environnante, et dès lors l'extension s'arrête. § 24.. En 1870 encore, 31. Duclaux ^ a appliqué le principe de la tension superficielle des liquides à la recherche de l'une des conditions de stabilité des émulsions. Voici le raisonnement qui sert de point de départ au physicien français : « La tension superficielle d'une goutte liquide extrêmement petite renfermée à l'intérieur d'un autre liquide est d'autant plus faible que ces liquides ont des tensions superficielles plus voisines. Si donc on amène deux de ces gouttelettes en contact, la tension qui intervient pour les réunir en une seule étant Irès-réduite, la réunion devra se faire très-difficilement. Or une émulsion est précisément formée par la dissémination d'un nombre infini de gouttelettes très-fines d'un liquide au sein d'un autre liquide. En conséquence, si les conclusions précédentes sont exactes, une émulsion devra, toutes choses égales d'ailleurs, être d'autant plus stable que les liquides en présence auront des tensions superficielles plus voisines. » L'auteur montre, par des expériences variées, la justesse de ses indications théoriques. ' Suite espansione délie goccie suite svpcrfîce liquidi (Niovo Cimento, S"" Série, I. III, Février cl iMars 1870). 2 Ueber die Spanmmg fliissiger Lametten (A^■^. de M. Pocr.EivDORFF, vol. CXXXIX, p. 620). 5 Sur la teîision superficielle des liquides [km. de chim. et de phvs. de Paris, 4°" Série, t. XXI, p. 378). DES LIQUIDES. 21 § 25. Au mois crAvrii 1871, M. Mellberg * a présenté à l'Université de Heisingfors, une thèse où il expose les principes de ma théorie el les faits qui les confirment; il admet sans réserve mes deux proposilions générales, (1'='^ Mém., §§ 34 et 39); seulement il revient sur l'explication de quelques expériences que j'ai citées à l'appui, notamment sur celles de Saussure (!"■• iMém., § 19) et de M. J. Thomson {Ibkl., § 28); d'après l'auteur, l'évapo- ration n'agit pas assez rapidement dans le cas d'un mélange d'eau et d'alcool pour produire des gouttes sur la paroi intérieure au-dessus du niveau du liquide; M. Mellberg attribue la production de ces gouttes à l'eau qu'entraîne l'alcool le long des parois et au partage subit du mélange en deux couches dont la plus aqueuse est en contact avec l'air el se change aussitôt en une série de gouttes ou lentilles. § 26. Au commencement de l'année 1872, M. De Eccher - a publié une Note préliminaire où il décrit les effets de certaines vapeurs sur les lames d'huile étalées à la surface de l'eau; il avance que, pour expliquer ces effets, on doit invoquer non-seulement l'évaporation, mais encore une véritable action à dislance. A l'appui de cette assertion, l'auteur dit que si une goutte d'huile d'olive vieille se trouve étalée sur l'eau pure, il suffît d'approcher une goutte de la même huile ou d'eau de savon, d'une portion uniformément teintée pour y voir naître bientôt de petits anneaux colorés. J'ai essayé de constater aussi ce fait, mais je n'y ai pas réussi, peut-être parce que les petits anneaux qu'a vus l'auteur étaient dus à des différences de température, ou bien parce que l'huile d'olive dont je me suis servi, bien qu'elle répandît une odeur rance, n'était pas assez vieille. § 27. Au mois d'Avril 1872, M. Marangoni ' est revenu sur l'anomalie que présente le mercure quant à l'expansion des gouttes de ditïérenis liquides à sa surface; il rappelle qu'en 1865, il avait attribué celte anomalie à une viscosité spéciale du mercure et à l'adhésion trop faible entre la surface de ce dernier et les autres liquides. 11 déclare renoncer à cette explication, et ' Om Ylspanningen hos Vdlskor (Sur la tension superficielle des liquides), Hclsingfors. ' SuW espanstone dette goccie (Nuovo Cimento, 2°" Série, vol. V-VI, fasc. de Février 1872). ' Sut principio delta viscosita super/kiate dei liquidi slablliio dat sign. Plateau ( Ibid., vol. V-Vl, fasc. d'Avril 1872). 22 SUR LA TENSION SUPERFICIELLE admet que le mercure, à cause des impuretés qu'il renferme, se recouvre d'une pellicule dont la tension est moindre que celle d'une surface parfaite- ment pure du même métal ; il admet, en outre, que toute force qui tend à déchi- rer la surface recouverte d'une sorte de membrane, rencontre une résistance d'autant plus énergique qu'il y a une différence plus grande entre la tension du li(iuide pur el celle de la pellicule même. § 28. Enfin j'ai à mentionner un travail ^ que j'ai publié en collaboration avec M. Tomlinson, el où je m'étais efforcé de rattacher la cause de la cris- tallisation des solutions sursaturées à la théorie de la tension superficielle; ce travail a provoqué, à l'Académie des sciences de Paris, une discussion entre IM31. Gernez, Violette, De Coppet et moi -; en présence des faits nom- breux signalés spécialement par 31. Gernez, et dont on ne peut rendre compte d'après les idées que j'avais avancées, j'ai déclaré publiquement que je renon- çais à mes vues théoriques sur ces phénomènes bizarres ^. RÉFUTATIOIV DE QUELQUES OBJECTIONS. EXPÉRIENCES DIVERSES. § 29. Il me paraît inutile de discuter longuement les théories émises par les différents observateurs que je viens de ciler. En effet, à l'égard des mou- vements de certaines parcelles solides flottantes, nous rencontrons d'abord l'explication de Davy (§ 3), qui attribue le phénomène à des pressions inégaies autour de chaque fragment; ces pressions pourraient, à la rigueur, déterminer de fort légers déplacements, mais ne sauraient évidemment rendre raison des mouvements de rotation et de translation parfois d'une vivacité extrême. De même, il est impossible d'expli(|uer ces derniers en disant que les conditions ordinaires de la stabilité de l'équilibre des corps flottants ne sont pas satisfaites (§ 6). Je ne reviendrai pas sur l'hypothèse des effluves électriques, ni sur celle qui invoque le dégagement d'une matière volatile; je ' On a relation hehceen Ihe surface- tension of liquids and the supersaturaled saline solu- tions (PrOCEED1.\GS of THE ROVAL SoCIETY OF LoNDON, II" 15S, d872). 2 Comptes rendus, 187-2, t. LXXV, p. 1703; 1875, t. LXXVI, pp. 45, 171 , 434, 5GC. 3 Ibid., 1875, t. LXXVI, p. 874. DES LIQUIDES. 23 crois avoir déjà montré la complète inexactitude de ces idées (l<"'Mém.,§ 31). Quant aux faits décrits par Wirlh et August (§ 8), ils sont dus, je pense, non à des courants d'air, mais à de simples différences de température (1-Mém.,§3). En ce qui concerne les mouvements d'extension des liquides, nous ne trou- vons ici aucune théorie que je n'aie déjà eu l'occasion de discuter dans mon premier liistori(jue; je puis donc passer immédiatement à l'examen de cer- tains faits particuliers, et lâcher de répondre aux objections développées dans les travaux analysés ci-dessus; je décrirai en même temps les expé- riences que ces travaux m'ont suggérées. § 50. En premier lieu, j'ai soumis la loi obtenue par .M. Duprez (§ 13) à de nouvelles vérifications expérimentales; on sait que la hauteur capillaire /f est directement proportionnelle à la tension / et en raison inverse de la den- sité p du Ii(|uide, c'est-à-dire (|u'on a la formule li = |. Mais, dans le cas d'une lame licpiide formée sur un autre liquide avec lequel elle ne se mêle pas, il faut tenir compte non-seulement de la tension superficielle du liquide constituant cette lame, mais encore de la tension à la surface commune des deux liquides, de sorte que l'effet total sera donné par la somme de ces deux tensions; d'après cela, il faut, dans la valeur de h, substituer à t la somme en question, et regarder /3 comme la densité du liquide sur lequel s'est étalée la lame, attendu que la densité de cette dernière n'influe pas sensiblement sur la hauteur capillaire. Supposons donc deux liquides ne se mêlant pas et ayant respectivement pour tensions /, et i.,, et pour densités^, et p.^; soit d'ailleurs /, la tension à la surface commune de ces liquides; la formule de M. Duprez donnera res- pectivement pour les diamètres niaxima du tube de suspension relatifs aux deux liquides 5,485 \/'^ et 5,4-85 [/|f; si une lame du second li(|uide est étalée à la surface inférieure d'une colonne du premier liquide, le diamètre maximum devient 5,485 \/'^_}L±là, Prenons, par exemple, l'eau distillée, pour laquelle t^ = 7, 5 \ ^, = 1, ' Je n'ai pas adopté la valeur 8,25 donnée par M. Quincke pour la tension de Icau distillée; cette valeur, en efTel, suppose la surface de l'eau soustraite aux impuretés de l'air ambiant, condition qui n'est pas réalisée dans le cas actuel. 24 SUR LA TENSION SUPERFICIELLE el riiuile d'olive, dont la tension t.^ vaut 3,76; M. Quincke a trouvé pour tension à la surface commune de Teau distillée et de riuiiie d'olive, ^3 = 3,01. Les expressions ci-dessus deviennent ainsi : 5,48S KÏ5 = 21"^"',2/i- pour l'eau distillée, 5,485 Vï^ =15,84 pour Thuile d'olive et 5,485 ^"2x6777 = ' ' 0,91 ' ' 18""",73 pour le cas de la lame mince d'huile étalée sur l'eau distillée. Or j'ai constaté que si une colonne d'eau distillée est suspendue dans un tube de 4 6""", 25 de diamètre intérieur, on peut amener en contact avec la surface libre une pointe métallique préalablement mouillée d'huile d'olive, sans que la colonne liquide s'écoule. Cette expérience me parait démontrer d'une manière curieuse l'influence de la tension à la surface commune; sans celle influence, la colonne liquide serait tombée immédialemenl après le contact de l'huile d'olive, puisque pour celle-ci, le diamètre maximum théorique est 15""", 84. D'autre part, si l'eau distillée est suspendue dans un tube de 18'""',75, le contact d'une gouttelette d'huile d'olive produit à l'instant même l'écoulement de la colonne; il suffit même que le diamètre intérieur du tube soit de 17"'"',75 pour que la suspension devienne impossible après l'étale- ment de la gouttelette d'huile; car, ainsi que je l'ai rappelé, la limite réali- sable est toujours quelque peu inférieure à la limite théorique. Pour montrer l'influence de la tension à la surface conunune de deux liquides, je n'ai décrit que les phénomènes observés avec l'huile d'olive; mais il me parait certain qu'un grand nombre d'autres liquides ne se mêlant pas fourniraient des résultats tout à fait analogues aux précédents. Si le liquide qui s'étend sur l'eau distillée se mêle à celle-ci , on peut faire absiraclion de t-, qui devient alors très-faible, sinon tout à fait nul; de cette manière, le diamèlre maximum du tube contenant l'eau devient simple- ment 5,485 V^; dans le cas de l'alcool, t, vaut 2, o, et l'expression précé- dente, 42"'"',23; pour l'élher, elle est moindre encore; aussi ai-je vu l'eau contenue dans un tube de 16'""',25 s'écouler à l'instant même où j'ai mis en contact avec la surface liquide libre une goutte d'alcool ou d'élher. Dans le cas où cette goutte est très-petite , elle ne provoque pas l'écoulement , sans doute parce que la couche où se dissout le liquide volatil est immédiatement remplacée par une couche d'eau d'un poids spécifique un peu plus grand, et, en outre, parce que l'évaporation produit un refroidissement qui augmente la DES LIQUIDES. 23 leiision. Ce qui confirme cette explication, c'est Teffet remarquable qne j'ai observé avec l'éther dans les expériences du § il (l'^'" Mém.); aussitôt après l'extension d'une goutte d'élber sur l'eau, il s'opère un vif mouvement cen- tripète, ce qui dénote un accroissement de tension vers les points où a eu lieu le dépôt. Il n'est pas douteux que l'on observerait des effets du même genre avec d'autres liquides très-volatils et doués d'une faible tension superficielle; chaque fois que la coucbe nouvelle inférieure persisterait quelque peu, la colonne d'eau s'écoulerait bientôt; dans le cas contraire, il ne se produirait qu'une oscillation plus ou moins forte dans la surface terminale, qui, bientôt après, reviendrait à son étal d'équilibre. J'avais pensé que la simple approche d'une gouttelette d'un liquide très- volatil aurait suffi pour déterminer l'écoulement de l'eau; mais l'expérience m'a prouvé qu'il n'en est pas ainsi pour l'éthér et l'alcool. Pour se rendre raison de cette particularité, on n'a qu'à se rappeler que si, d'une part, la vapeur de ces liquides diminue notablement la tension superficielle de l'eau, d'autre part, l'évaporation rapide qui s'exerce dans ces conditions refroidit la surface, de sorte que la tension définitive est peu altérée. J'ai réussi cependant à produire l'écoulement par la vapeur de benzine. Enfin de très-fines parcelles de camphre, amenées avec de grandes pré- cautions au contact de la surface d'eau distillée, ont également provoqué la rupture de l'équilibre de la colonne suspendue dans le tube ayant 16'"",25 de diamètre. § 31. J'ai dit (§ 21) que .M. Paul du Bois-Reymond trouve vague et peu précise la théorie de la tension superficielle; ce qui explique, selon moi, ce jugement pour ainsi dire gratuit, c'est que l'auteur croit encore permis aujourd'hui de regarder simplement la tension superficielle des liquides comme une hypothèse plus ou moins heureuse et commode; mais il suffit de lire l'histoi'ique de la tension dans l'un des Mémoires de M. Plateau * pour être complètement convaincu de l'existence de celte force; les ' Recherches expérimentales cl thèitriqiies sur les fiç/itres d'équilibre des liquides sans pesanteur, S""" Série, §§ ù h \rj (Mém. iie l'Acad. roy. de Belgique, t. XXXVII). Tome XXXII. 4 26 SUR LA TENSION SUPERFICIELLE travaux de M. Marangoni et de Dupré, ceux que j'ai publiés moi-même cl enfin les mesures de tension si multipliées et si ingénieuses qu'a fait connaître M. Quincke, nous mettent désormais à môme de prévoir un très-grand nombre de phénomènes qui constituaient encore, il y a quelques années à peine, des faits aussi étranges qu'inexplicables. Je n'ai donc eu nul besoin , comme le prétend M. du Bois-Reymond, d'appeler à mon secours des con- sidérations non démontrées. Quant à l'action de la vapeur de sulfure de carbone sur l'alcool, action que l'auteur attribue à la formation de petits flocons dus au mélange des deux liquides, et produisant par leur chute des courants centripètes à la surface de l'alcool , je puis réfuter cet argument par l'expérience suivante : au lieu de se servir d'un tube étroit, on puise une petite colonne de sulfure de carbone dans un tube de plusieurs millimètres de diamètre intérieur, et l'on tient cette colonne très-près de la surface de l'alcool ; dès lors le courant centripète se change en un courant centrifuge. Ce résultat est parfaitement conforme à la théorie de la tension (l'^nMém., § 35, au 7°), et ne se conçoit pas du tout dans les idées de l'auteur; car le courant qu'il invoque devrait être plus puissant dans le cas actuel que lorsque le tube est étroit et se trouve à plu- sieurs millimètres de distance du niveau de l'alcool. D'ailleurs je n'ai nulle- ment constaté la présence de flocons descendant au fond du li(|uide. Il me parait aussi fort aisé de répondre à l'objection du physicien alle- mand relative à l'élalement slationnaire de l'alcool sur l'huile d'olive. En effet, l'étalement dont il s'agit n'est stationnaire qu'en apparence; si le sys- tème d'anneaux colorés conserve à très-peu près la même série de teintes, ce n'est que grâce à un afflux d'alcool réglé à tel point que le liquide , arrivant à chaque instant dans une couche quelconque, remplace exactement la quan- tité évaporée dans le même intervalle de temps à la surface de cette couche; la bande d'huile extérieure au système d'anneaux, au lieu de demeurer tou- jours la même, se renouvelle aussi constamment à cause des courants qui se produisent dans la niasse intérieure, courants observés par M. du Bois- Reymond lui-même. En ce qui concerne spécialement le bord du système, le liquide évaporé s'y trouve remplacé incessamment par la traction de l'huile voisine; il me semble donc entièrement inexact de dire avec l'auteur, que les DES LIQUIDES. 27 ressorts capillaires acquièrent dans le cas actuel une tension invariable, et que, par conséquent, ce ne sont pas eux qui provoquent rétalenient des anneaux colorés permanents. En définitive;, on a à faire ici à un cas d'équilibre mobile. Cela posé, la couche d'huile contiguë à l'anneau coloré le plus exté- rieur a une tension plus grande (3,7G d'après M. Quincke) que la somme des tensions respectives de l'alcool (2,9) et de la surface commune de l'alcool et de l'huile (0,693); donc cette couche doit tirer à elle l'anneau coloré en question et avec lui toutes les bandes colorées ou non qui le précèdent jusqu'à l'orifice de sortie de l'alcool. Déduisons quelques conséquences théoriques de cette explication supposée exacte. Comme la force attractive se transmet à des couches alcooliques de plus en plus épaisses depuis l'anneau extrême jusqu'au centre du système, la vitesse de translation de ces couches doit décroîtie depuis l'anneau extérieur jusqu'à ce centre. Les mouvements doivent être plus prononcés avec l'éther qu'avec l'alcool , puisque la tension de l'éther n'est que 1,88. Si l'on empêche l'évaporation de l'alcool, il en résulte néces- sairement que les anneaux s'élargiront et finiront par atteindre le bord du vase; au contraire, si l'évaporation est rendue plus active (par exemple par l'emploi de l'huile chaude), il faut que les anneaux soient plus étroits. Quand l'alcool est enflammé et a conséquemment une tension plus faible, on doit s'attendre à des mouvements d'une très-grande vivacité. Or, toutes ces déductions sont littéralement conformes aux observations faites par le physi- cien allemand. J'ajouterai que, lorsqu'on arrête l'écoulement de l'alcool à la surface de l'huile, le système d'anneaux disparaît, et il se forme une série de lentilles d'alcool dilué qui se distribuent sur toute la surface; cet ensemble ne tarde pas à se contracter subitement et toutes les lentilles se réunissent vers le centre; j'explique cette particularité de la manière suivante : en obser- vant, pendant l'affllux de l'alcool , les mouvements intérieurs accusés dans l'huile par des stries, on reconnaît que la portion centrale de la surface commune ne se renouvelle pas comme celles qui sont au moins à deux cen- timètres de distance de l'orifice : quand le système d'anneaux disparaît, l'évaporation des dernières couches d'alcool doit donc refroidir cette por- tion centrale plus que les autres parties, d'où résulte nécessairement vers le 28 SUR LA TE^SIO?^ SLPEKFICIELLE centre une augmentation de tension qui se manifeste par un courant cen- tripète. En résumé, on voit que les ol)jections de M. du Bois-Reymond contre la tension superficielle peuvent être réfutées avec la plus grande facilité. § 32. Bien que j'aie déjà discuté, dans une brochure spéciale ', l'assertion de M. Lùdtge, d'après laquelle il faudrait attribuer à une lamelle d'eau de savon une tension d'autant plus forte que cette lame devient plus mince, je crois utile de revenir sur l'expérience d'une petite gouttelette d'eau de savon s'étalant sur une lame de solution de bois de Panama (§ 23). Pour arriver à une théorie plus satisfaisante de l'extension limitée de la gouttelette, j'ai répété l'expérience de M. Liidtge avec une bonne solution de saponine ( on sait que le bois de Panama contient de la saponine), et j'ai constaté les faits suivants : 1» la lamelle d'eau de savon présente une forme très-irrégulière et montre, le long de la ligne où elle limite la lame de solution de saponine, un bourrelet dont l'épaisseur varie d'un point à un autre; 2" l'extension de l'eau de savon se propage le plus loin dans la portion où le bourrelet est le plus mince; 3° enfin , pendant le développement de la lamelle d'eau de savon, le reste de la lame de saponine demeure absolument en repos , ce que j'ai reconnu parfaitement, en observant de petites bulles d'air qui s'y trouvaient engagées. Tous ces faits me paraissent découler immédiatement de l'énorme visco- sité superficielle de la solution de saponine, propriété signalée par M. Plateau, ainsi que des notables inégalités dans l'épaisseur des lames de ce liquide. En effet, dans la solution dont il s'agit, les molécules superficielles se déplacent avec une extrême difficulté les unes par rapport aux autres; par celte raison, les mouvements imprimés en un point de la surface ne se propagent pas à tous les autres, et les couches superficielles auxquelles se substitue la lame d'eau de savon sont forcées de s'enrouler successivement, de manière à pro- duire un bourrelet d'autant plus gros en chaque point que l'épaisseur de la lame y est plus forte; or bornons-nous, pour simplifier, à examiner ce qui se passe sur la face supérieure du système, et, à cet effet, imaginons une ' Sur vn principe, de statique moléculaire avancé pur M. Liidtge (Bull, de l'Acad. hoy. de Belgique, t. XXX, p. 522). DES LIQUIDES. 29 section normale quelconque du bourrelet ; il est évident qu'au point où la lame d'eau de savon se joint au bourrelet, sont appliquées deux forces, savoir : la tension de Peau de savon dirigée dans le plan de la lame de ce liquide, et la tension de la solution de saponine dirigée suivant une droite d'autant plus rapprochée de la verticale que le bourrelet a une plus grande épaisseur; il suit de là que l'étalement et, par conséquent, Penroulement ultérieur du bourrelet doivent s'arrêter dès que la composante horizontale de la deuxième tension équivaut à la première, ou, du moins, n'excède celle-ci que d'une quantité insuffisante pour vaincre la résistance qu'oppose la viscosité superficielle de la saponine. Pour appuyer cette explication, j'ai répété l'expérience avec une solution très-concentrée d'albumine, et j'ai obtenu les mêmes résultats , avec la seule différence que le mouvement se propageait parfois au delà du bourrelet qui servait de limite aux deux lames en présence; mais celte particularité est due évidemment à ce que, comme l'a établi M. Plateau, la solution d'albu- mine a une viscosité superficielle bien moindre, quoique très-grande encore, que celle de la solution de saponine. Ce qui précède fait voir qu'il n'est nullement nécessaire, pour se rendre compte de l'expérience de M. Lûdtge, de supposer un changement de ten- sion des lames; ce changement est inadmissible à priori, car, comme l'ont montré M. Plateau et Dupré de Rennes, la théorie indique que la tension d'une lame liquide, la température restant la môme, se modifie très-proba- blement dans le seul cas où l'épaisseur de cette lame devient inférieure au double rayon d'activité de l'attraction moléculaire, et alors la tension doit diminuer au lieu d'augmenter. g 33. J'ai dit, au § 25, que M. Mellberg ne peut admettre le même rôle de l'évaporation dans le phénomène des larmes du vin et dans celui qu'offre un mélange d'eau et d'éther. Pour démontrer que les deux phénomèntjs doivent s'expliquer de la même façon, ainsi que je l'ai avancé dans mon premier Mémoire (§ 51), j'opère comme suit : Je prends un vase cylindrique en verre de 12 à 45 centimètres de diamètre et de 7 à 8 centimètres de hauteur; j'y verse une couche d'eau- de-vie de o à 4 millimèlres d'épaisseur, que je saupoudre de lycopode, et, 7>() SUR LA TENSION SUPERFICIELLE à Taide d'un support convenable, je maintiens le vase incliné de manière que le tiers environ de la surface du fond demeure libre; au bout de quelques instants, la poudre de lycopode se meut vers la portion libre du fond où n'est attachée qu'une mince couche d'eau-de-vie, sans doute parce que l'éva- poration refroidi! plus cette dernière que la partie plus épaisse, où le liquide, transformé en vapeur, peut être aisément remplacé par des portions sous- jacentes. A cause des différences de température et, par conséquent, de ten- sion qui existent dans la couche liquide la plus mince, celle-ci ne tarde pas à se subdiviser en petites masses de diverses grandeurs, très-distinctes, constituées principalement d'eau, et descendant lentement jusque dans le voisinage de la couche plus épaisse. Alors, en premier lieu, chacune des plus petites masses, arrivée à une faible distance du bord apparent de cette couche, éprouve vers le bas une sorte de frémissement, qui lui fait prendre une forme concave, comme si elle était repoussée; la raison en est sans doute que la tension étant d'autant plus forte que le liquide contient moins d'alcool, la petite masse attire à elle une certaine quantité du liquide inférieur et avec elle les parcelles de lycopode qui y surnagent 5 la portion inférieure de la masse devient ainsi un peu plus riche en alcool, il se produit un étale- ment de cette portion sur les parties supérieures, et cet étalement con- linuant jusqu'à ce que la tension superficielle devienne la même partout, il en résulte un entraînement de la partie inférieure de la masse, qui paraît de celte manière éprouver une répulsion. En second lieu , si les masses qui arrivent dans le voisinage de la couche inférieure sont un peu plus grosses, il s'opère une réunion partielle du liquide plus alcoolique avec celui qui l'est moins, et l'on observe alors un mouvement très-prononcé du liquide infé- rieur vers le haut des petites masses, ce dont on juge par l'ascension rapide de la poudre de lycopode; bientôt la traînée qui réunissait chacune des petites masses au liquide inférieur se rompt, ce qui isole de nouveau une certaine quantité de liquide demeurant au-dessus du bord de la couche plus alcoo- lique. Enfin, si les masses descendantes sont plus grosses encore, elles finissent par se réunir entièrement au liquide inférieur; dans ce cas, la poudre de lycopode se transporte rapidement aussi vers les portions supé- rieures. A mesure que ces divers phénomènes se poursuivent, on voit s'accu- DES LIQUIDES. 51 niuler de plus en plus les parcelles floltaules sur la partie en apparence libre du fond du vase, et il reste encore beaucoup d'eau-de-vie dans celui-ci, lorsque déjà tout le lycopodc a quitté la couche liquide épaisse. Pour se convaincre que c'est bien Tévaporalion (pii joue le principal rôle dans ces phénomènes, il suflît de recouvrir le vase d'une plaque de verre pour voir cesseï' immédiatement la série des mouvemenls décrits plus haut. Les résultats que j'ai obtenus avec un mélange d'eau et d'élher ont été absolument analogues, et, comme il fallait s'y attendre, se sont produits plus rapidement qu'avec l'eau-de-vie. Dans le § 31 de mon premier Mémoire, j'ai approuvé un passage de la Note de M. J. Thomson, passage d'après lequel les larmes de vin formées reviennent vers le liquide du verre, parce que celui-ci est plus aqueux ; M. Mellberg déclare avec raison ne pas pouvoir admettre que le liquide du vase soit plus aqueux; aussi faut-il rectifier l'explication en disant que les mouvemenls de descente des petites masses résultent simplement du poids de celles-ci. , CONCLUSION. § 34. Il me paraît résulter du travail actuel que les deux propositions générales relatives à certains mouvements observés à la surface des liquides (§§34 et 59 de mon 1" Mémoire), propositions que je m'étais efi'orcé d'établir par des expériences nombreuses et variées, ont reçu une confir- mation nouvelle dans les recherches récentes de plusieurs physiciens, et que les rares objections qu'on a opposées à ma théorie peuvent être réfutées avec la plus grande facilité. Comme j'ai appliqué ces propositions pour expliquer un grand nombre de phénomènes observés depuis longtemps, mais qu'on n'était pas parvenu à rattacher à un seul et même principe, je crois pouvoir conclure que les applications dont il s'agit sont parfaitement légitimes; car les idées qui leur servent de base ont reçu actuellement un appui très-solide, et ne tarderont probablement pas à être acceptées par tous les savants. J'avais annoncé comme prochaine la publication de mes recherches ton- 52 SUR LA TENSION SUPERFICIELLE chant l'influeace de l'électricité sur la tension superficielle des liquides (§ -i de mon 1'" Mémoire); j'espère pouvoir faire connaître, dans un bref délai, les résultats que j'ai obtenus à cet égard, du moins en ce qui concerne l'électricité statique. AREOGRAPHISCHE FRAGMENTE. MANUSCRIT ET DESSINS ORIGINAUX ET INÉDITS DE l'astronome J.-H. SCHROETER, de lilienthal; M. F. TERBY, DOCTEUn EN SCIENCES, A LOUVAIN. a Defscdel's und ScHRiiTEH's Namen wcrcîeo t vie Castor iiixI PotLrs am Hiiumcl glanzeo. I so l^Dge Slcnie am Firmamrnte funkelo.... u {Allgetnfine geograp/iische Epfiemeriilen. her- ausgegL-LeQ vun F. Von Zacuj vol. III. Wci- mar, 1799. — Bioi>raphie avec portrait de J.-H- SCUHOETER, p. Ïi9.) (Présenté à la classe des sciences de l'Académie le 1" mars 1873.) Tome XXXVII. AREOGRAPHISCIIE FRAGMENTE. MANUSCRIT ET DESSINS ORIGINAUX ET INÉDITS l'astronome J.-H. SCHROETER, de lilienthal « Compatriote crHerschel, Schroeter offre plus d'un trait de ressemblance » avec lui, soit par le perfectionnement des instruments, soit parce qu'il .) était surtout observateur. 11 apporta des soins extrêmes et minutieux à » tout ce qui peut rendre précis, exacts et incontestables les résultats obte- » nus. 11 renouvelait et multipliait les observations -. » Ce sont les résul- tats de ces longues et minutieuses recherches que le célèbre astronome de Lilienthal a consignés dans une série d'ouvrages remarquables, parmi lesquels les Selenotopographische Fragmente occupent une place aussi importante que ' En rédigeant ce mémoire, j'ai heureusement pu utiliser un grand nombre de documents sur la planète Mars que je cherchais à recueillir dans un autre but. Beaucoup d'ouvrages importants m'auraient nécessairement fait défaut sans l'extrême obligeance de MM. Ad. et Ern. Quetelet, qui m'ont permis de puiser des renseignements précieux dans la riche Bibliothèque astrono- mique de l'Observatoire royal de Bruxelles. 2 Biographie universelle ancienne et moderne; Supplément, t. LXXXI. Paris, 1847. — Biographie de Schroeter, p. 38lt. 4 AREOGRAPHISCHE FRAGMENTE. dans riiisloire de la Sélénographie. Ses observations sur Vénus, Mercure, Jupiter et Saturne, sur les satellites des planètes, sur Cérès, Pallas, Junon et Vesta, sur les comètes, sur les taches du soleil lui ont fourni le sujet d'autres publications qui, par la multitude des recherches et souvent l'intérèl des résultats, occupent une place importante dans l'histoire de la science '. Au milieu de tant de travaux, Schroeter ne négligea point la planète Mars ^ et, en 1811, il annonça l'apparition prochaine d'un ouvrage intitulé : Areo- graphische Fragmente, contenant ses observations sur cet astre et illustré de seize planches gravées sur cuivre •'. Schroeter mourut à Lilienthal le 29 août 1816 sans avoir pu mettre ce projet à exécution. Les soins dont il a entouré toutes ses observations, le zèle avec lequel il les a multipliées d'une manière étonnante devaient attacher à celte œuvre un grand intérêt. Schroeter avait toujours été très-sobre de com- munications sur Mars et pourtant il avait étudié cette planète pendant de longues années. Aussi deux illustres observateurs, Miidler et Béer, ont-ils dit, sans doute avec regret, en 1840 : « Schroeter mentionne souvent ses obser- » vations sur Mars; cependant son ouvrage [Areographische Fragmente) » qui, d'après son annonce, devait contenir 224 dessins, n'a jamais paru *. » ' On trouve une liste des ouvrages de Scliroeter dans le Supplément de la Biographie uni- verselle, t. LXXXI, pp. 389 et suiv. On peut consulter aussi, à ce sujet, le Catalogue ofscienti- fic papers de la Société royale de Londres, t. V, p. 552 et le Bikher Lexicon ou irulex locuple- tissimus librorum de Christian Kayser. Leipzig, 1855. ' Des remarques isolées et très-concises de Schroeter sur Mars ont paru dans les recueils scientifiques de l'époque. Citons notamment •- Allgemeine geographisvhe Ephcmeriden de Von Zach, vol. Il, p. 495; 1798. Lettre de Schroeter sur l'aplatissement de Mars et sur la tache polaire. — Page 2C7 ; lettre du D' Olbers sur la tache polaire méridionale qu'il a observée avec Schroeter. — Vol. III, p. 114; 1799, le D' Olbers mentionne les observations de Schroeter sur la position de l'axe de Mars. Citons aussi: Aslronomisches Jahrbuch de Bade pour 1802, p. 104; Berlin 1799. Beobach- ttingen der Flecken,Abnosphareund des Ditrchmessers der Mars Kiigel. Cet article se compose de quatre pages seulement et renferme des extraits très-concis de lettres sur l'aplatissement de Mars, sur la tache polaire méridionale, sur les mouvements et les changements des taches. Il ■est accompagné de deux dessins que j'ai retrouvés dans les Areographische Fragmente. ^ Beobachlungen des gi'ossen kometen von IS07, sammt cinem Nachlrage zu den aphrodi- tographischen Fragmenten, von D' J. H. Schroeter. Gœltingen, 181 1. La préface de cet ouvrage renferme l'annonce à laquelle je fais allusion. * Béer et Màdler. Fragments sur les corps célestes du système solaire, p. 150. Paris, 1840. MANUSCRIT ET DESSINS ORIGINAUX ET INEDITS o Mars allira au plus haut degré raltenlion lors des oppositions de 4858, de 1862 et de 1864 et, pendant cette dernière année, la Société royale astronomique de Londres, pressentant l'importance des observations incon- nues de Scliroeter, chargea le révérend M. Webb de négocier Pacquisilion du précieux manuscrit encore en possession de M"'" veuve Schroeter, belle- fille de l'astronome de Lilienlhal. Ces négociations restèrent sans résultai. Comme je m'occupais beaucoup de réunir des observations sur Mars, M. Webb eut l'obligeance de m'inl'ormer de ces faits et, grâce à des rensei- gnements ultérieurs que je dus à M. le D"' Pelers, directeur de l'Observatoire d'Altona, et à M. Haase, conseiller de guerre à Osnabriick, je pus enfin me mettre en rapport avec M. Wiegrebe, de Schaeferhof, qui eut l'obligeance de servir d'intermédiaire entre son cousin, M. Schroeter, petit-fils de l'astronome de Lilienthal, et moi. Ce dernier a bien voulu me confier l'œuvre de son aïeul en me permellanl d'en tenir compte dans une comparaison générale des observations de Mars. Dépositaire du manuscrit et des dessins de l'astronome Schroeter, j'ai cru utile de présenter à l'Académie quelques renseignements capables de faire juger du mérite de cette œuvre. Les Areograp/iisclie Fragmenle ' comprennent soixante et un cahiers in-i", formant un total de neuf cent quatre-vingt-deux pages au moins, rédi- gés en langue allemande, très-lisibles et parfaitement conservés. Une table détaillée, se composant à elle seule de cent et deux pages, est comprise dans cet ensemble. Le manuscrit est accompagné des seize planches originales, ' Quoique ce soit sous ce litre que l'auteur a annoncé lui-même la publication de eut ouvrage dans le passage cité plus haut (page 4, note 5), il convient de faire remarquer que le manuscrit porte à sa première page un litre conçu dans des termes un peu diffcrcnls : Contrihitlions (Bcy- trâge) aréo(jraphiqws pour la connaissance plus exacte de la planète Mars à un point de vue mathématique et physique. De plus, le mot aréographiques ne faisait évidemment pas parlie de la première rédaction : la situation qu'il occupe et la nuance de l'encre qui a servi à le tracer prou- vent qu'il a été ajouté plus tard. Notons bien pourtant qu'il est incontestablement de la main de l'auteur. D'autre part, les couvertures qui renferment le manuscrit portent ces mots tracés encore de la ?nème main : Fragments aréographiques et manuscrit des fragments aréographi- ques.—V ensemble de louvragc est renfermé dans deux couvertures en carton qui ont con- tenu autrefois des manuscrits se rapportant à des ouvrages bien connus de l'auteur, carScliroe- ter y a écrit ces mots : pour des contributions astronomiques, avec l'indication : Eluboranda. 6 AREOGRAPHISCHE FRAGMENTE. dessinées au crayon par Schroeler ', el de quatorze planches ^ qui ont été gravées par TiscirsEiN, graveur de rOi)servatoire de Liiienliial. M. Scliroeter possède encore les plaques de cuivre qui ont servi à graver ces planches. Mai- gré leur existence de plus d'un demi-siècle, les dessins originaux peuvent parfaitement servir encore à vérifier Pexaclitude des gravures qui sont très- belles el dans un élat parfait de conservation. Sans vouloir anticiper sur l'étude approfondie de tous ces dessins que nous nous proposons de faire prochainement, il faudra leur consacrer ici quelques passages importants, car ils forment la partie la plus remar(|uable de l'œuvre de Schroeler. Ils sont au nombre de deux cent Irenle. Deux cent dix-sept figures représentent les taches de 3lars et les autres se rattachent à des démonstrations spéciales. Les observations commencent en 4 785 et s'étendent jusqu'à l'année 1803; elles continuent donc sans interruption les recherches de W. Herschel terminées en 1783. Les planches renferment trois dessins de 1785, un de 1787, deux de 1788, dix-huit de 1792 (du 11 janvier au 26 avril), trois de 1794, un de 1796, cent el un pour l'opposition de 1798 (du 15 juillet 1798 au 1*"^ janvier 1799), soixante-treize pour les années 1800 et 1801 (du 30 juillet 1800 au 16 mai 1801) et quinze pour 1802 et 1803 (du 10 octobre 1802 au U janvier 1803). J'ai reproduit onze figures de l'auteur à la suite de cette notice. Elles sont exécutées d'après les planches de Tischbein et ont été rigoureusement confrontées avec les dessins originaux. La seule dilTérence que j'aie introduite dans le mode d'exécution est que j'ai ombré uniformément le fond de quelques figures, tandis qu'il est pointillé dans les planches de l'auteur et dans les gravures. Ces dessins doi- vent servir à rendre intelligibles les détails que l'on trouvera plus loin. Ils feront juger aussi de l'intérêt (pi'offre celte partie de l'œuvre de Schroeler. ' Sur une première couverture qui renferme ces dessins, l'auteur a écrit : Mes dessins aréo- grapliiques. Sur une seconde couvcrUirc on lit ces mots : Tous mes dessins de Mars; 16 plan- ches; revus le 17 mars ISIS, après l'incendie. (Voyez page 9 de cette notice.) * Les planches IX et X, qui se trouvent parmi les dessins originaux, manquent parmi les gra- vures. Mais sur le papier qui sert d'enveloppe, nous lisons que les planches ont été nouvellement gravées après l'incendie de Lilienthal, et une autre note nous apprend que, d'après le fils de Schroeler, il faut en excepter les planches IX el X. D'après M. Wicgrebc, ces courtes notes exjjli- calives ont été écrites par son heau-père, le major KirchholT, et par le fils du célèbre astronome. MANUSCRIT ET DESSINS ORIGINAUX ET INEDITS. 7 Afin (l'assurer rinlerprélation rigoureusement exacte du texte allemand, j'ai eu recours aux lumières de M. Diihr, professeur de langue allemande, (|ui m'a secondé avec une grande habileté dans cette lâche longue et difficile. L'ouvrage est divisé en neuf chapitres. Dans le premier (§§ 1 à 23), l'auteur expose les résultats de ses observa- tions pendant les années 1785, 1787, 1788, 1792, 1794 et 1796. On y trouve desremanpies sur les taches obscures, des déterminations de la durée de rotation, des observations relatives à l'éclat du bord de la planète et à la forme sphéroïdale de Mars. Le deuxième chapitre (§§ 24 à 66) présente les observations de 1798, avant l'époque où la planète Mars arriva à une très-grande proximité de la terre. Nous y remarquons des détails minutieux sur les taches sombres, des observations suivies et des mesures de la tache polaire méridionale, des remarques sur ses variations, sur la forme sphéroïdale de Mars et sur la décroissance de la lumière à la limite d'éclairement. Dans le troisième chapitre (§§ 67 à 106) l'auteur relate ses recherches sur Mars du 26 août au 13 septembre 1798, c'est-à-dire plus spéciale- ment vers le moment de l'opposition et de la plus grande proximité de la terre. Ce chapitre est divisé en trois sections : I. — Observations sur la tache polaire méridionale et sur la position de l'axe de la planète (§§ 67 à 74 ). Cette section comprend des remarques sur la position fixe de la tache polaire, sur ses changements d'éclat et d'étendue; on y trouve aussi des mesures de cette tache. II. — Observations sur la forme sphéroïdale de Mars et mesures de son diamètre (§§ 75 à 90). Cette section contient tous les détails des observa- lions de l'auteur sur l'aplatissement de la planète. III. — Observations des taches obscures (§§ 91 à 106). Le quatrième chapitre (§§ 107 à 162) a pour objet les observations des taches sombres après l'époque de l'opposition et du plus grand rapproche- ment de Mars. Dans le cinquième chapitre (§§ 163 à 216) l'auteur reprend l'étude de 8 AREOGRAPHISCHE FRAGMENTE. la (aclie polaire méridionale jusqu'au 20 novembre et s'occupe de déter- miner la position de l'axe, l'obliquité de réclipli(|ue de 31ars, ses points équinoxiaux et solsticiaux. Jusqu'au 20 novembre, la lacbe polaire excessi- vement petite se prêta à une détermination exacte du pôle; mais à partir de ce jour des lueurs plus étendues se manifestèrent et l'auteur leur consacre le chapitre suivant. Le sixième chapitre (§§ 217 à 238) a pour objet l'observation des taches claires au pôle sud et au pôle nord depuis le 20 novembre. Dans le septième chapiire (§§ 239 à 342) nous trouvons les observations de 1800 et de 1801 et dans le huitième (§§ 343 à 366 ), celles des années 1802 et 1803. Enlin, dans le neuvième chapiire (§§ 367 à 427), Schroeter donne un aperçu sur la constitution physique de la planète Mars. Ce chapiire est partagé en deux sections : I. — Sur les vents de l'atmosphère de Mars (§§ 367 à 399). Celle sec- lion du neuvième chapiire contient en outre (§§ 400 à 419) une étude comparative de Mars et de la terre; des discussions sur la nature des taches sombres et des taches polaires; enfin des considérations sur les atmosphères de Jupiter, de Saturne, de Vénus, de Mercure et de la lune ' comparées à celle de Mars. II. — • Sur la constitution du globe de Mars (§§ 420 à 427). Avant d'aborder l'analyse de celle œuvre de Schroeter au point de vue purement scientifique, il faut appeler l'altenlion sur certaines circonstances qui en augmentent encore l'inlérét : il existe naturellement une analogie complète entre le mode de rédaction des Areographische Fragmente et celui des autres ouvrages du célèbre astronome ; c'est ainsi que nous rencontrons à chaque pas la mention de ses télescopes, soit de 4 et de 7, soit de 13 et * Voici comment s'exprime Arago dans le lome III de son Astronotnic populaire , p. 438 : ■i Afin qu'on ne m'accuse pas d'avoir un parti pris sur une question qui me |)arait mérilcr » d'être soumise à des investigations nouvelles, je vais rapporter une observation de Schroeter » d'où semblerait résulter qu'une atmosphère extrêmement faible, mais sensible, existe autour » de la lune. « MANUSCRIT ET DESSINS ORIGINAUX ET INÉDITS. 9 de 27 pieds; des renseignements sur les grossissements employés : 74, 95, 134, 160, 480,270, 288 et jusque S15 fois. Souvent on rencontre le nom de Hardliuj, célèbre par la découverte de Junon,et qui, on lésait, aidait Schroelcr dans ses travaux. Plusieurs obser- vations sont faites avec la coopération du célèbre Olbers et du baron xmi Zach. J'en ai trouvé aussi qui ont été réalisées par Schroeter à l'observatoire d'Olbers lui-même, à Brème. L'auteur cite avec satisfaction d'autres obser- vateurs et personnages de l'époque qui honoraient, dit-il, l'Observatoire de Lilienlhal de leur présence et participaient alors aux recherches. Nommons le baron von Ende, le conseiller do guerre von Dohna. Entre la première et la deuxième feuille du troisième cahier, j'ai décou- vert un feuillet détaché sur lequel l'auteur a écrit une note qui n'avait pu trouver place au bas de la page. Schroeter annonce qu'il a été dans l'im- possibilité de consulter encore ses journaux d'observations pour faire une vérification concernant l'un des dessins. « iMes journaux , dit-il , ont été brûlés. » On sait, en effet, qu'en avril 1815, les troupes du général Van- damme vinrent occuper Brème et les localités voisines. Dans la nuit du 20 au 21 avril, Lilienthal fut livré aux flammes. C'est à ce désastre que l'au- teur fait allusion ici. L'Observatoire échappa à l'incendie; mais Schroeter eut la douleur de le voir bouleverser et piller quelques jours après; on peut consulter à ce sujet la préface de son ouvrage sur la grande comète de 1811, où il se plaint amèrement de ces iniquités '. Un autre feuillet détaché excitant encore la curiosité se trouve placé entre la septième et la huitième page de ce même cahier. On y voit ces mois tracés de la main de l'auteur : A quelle saison de Mars correspondait le 1" avril 1792 9 Schroeter, occupé de ses travaux, écrivit sans doute rapidement cette (piestion et l'envoya à un assistant ou collaborateur; car, à la suite de cette demande, on lit la réponse suivante, écrite évidemment d'une autre main - : Le 1"' avril était le 14" Jour après le solstice d'été, ' Beobachtiingen iiml Bemerkumjcn nlier deti grossen Komcten von 1811 ; Goettingen, 181;>. Je dois ces renseignements à MM. Schroeter et Wiegrebe.- - A défaut de tout terme de comparaison pour reconnaître la main qui a tracé cette réponse. Tome XXXVII 2 10 AREOGRAPHISCHE FRAGMENTE. Je me suis efforcé, en étudiant ce volumineux ouvrage, de connaître les résultats obtenus par l'auteur et les opinions qu'il émet relativement à divers ordres de questions, notamment la nature des taches sombres et des taches polaires, leur permanence ou leur variabilité. J'ai préféré de réunir en quelques chapitres les données relatives à chaque question et puisées dans tout le cours du manuscrit, plutôt que de suivre pas à pas Fauteur dans l'ordre qu'il a adopté. J'ai indiqué soigneusement les paragraphes dans lesquels on pourrait à l'avenir retrouver tous les détails que je passerai en revue. L'idée dominante de Schroeter consiste à attribuer les taches sombres de Mars à des nuages et à les douer, par conséquent, d'une grande variabilité ^ On est porté à s'étonner en voyant cet astronome interpréter dans ce sens des phénomènes que, pourtant, il observe si bien. Mais si Ton se reporte à l'époque des observations, on trouve tout naturel que, malgré la perfection de ses dessins, malgré la faible distance qui, à certains points de vue, le sépare de la vérité, comme on le verra dans ce mémoire, il ait cédé à l'in- fluence d'une idée qui semble préconçue. Habitué à étudier les phénomènes des bandes de Jupiter, il est entraîné presque irrésistiblement à donner à ses excellentes observations une interprétation analogue. Les dessins des Areoyraphische Fragmente seront d'ailleurs une nouvelle preuve de la diffi- culté avec laquelle on peut démêler les changements réels des changements seulement apparents de cette surface planétaire, et nous pouvons assurer nous pouvons conjecturer qu'elle est de Harding ou d'Olbers. Nous voyons, en effet, que ces deux savants se sont chargés d'exécuter plusieurs calculs pour les Areographische Fragmente. ' L'auteur a fait allusion à ces changements des taches de Mars dans l'article cité plus haut: Astron. Jahrbuch de Bode fur 1802 , p. 104. Il a manifesté la même tendance dans ses recherches sur d'autres planètes. Miidlcr et Béer ont écrit dans leurs Fragments sur les corps célestes, p. 1 50 : » La plupart des » observateurs regardaient aussi les autres taches (on vient de parler des taches polaires ) » comme variables. » W. Ilerschcl dit, de son côté : NES. 15 petite flore des lignites de Fiiveau, en Provence, placée maintenant avec sûreté dans la craie blanche et dont Tâge ne s'éloigne pas beaucoup de celui de Gosau, renferme au moins trois ou quatre Fougères sur un total de quinze espèces environ, tandis que la llorulesénonienne du Beausset (Var) récem- ment découverte en comprend trois, très-étranges, il est vrai, dans un ensemble qui ne s'élève encore qu'à dix ou douze espèces, avec plusieurs Conifères et une seule Dicotylédone. — On voit qu'il existe à l'égard de cet élément, presque toujours présent, des variations locales dues sans doute à l'influence plus ou moins active d'un climat et d'un sol humides. Il ne faut donc pas s'étonner, en considérant les choses à un point de vue général, de ce que la proportion d'un quart ou d'un cinquième du non)l)re total soit plus fréquente en Europe, tandis que dans l'extrême nord, au Groenland, où l'humidité était apparemment plus intense et constituait peul-élre le seul elïel que produisit encore la latitude, le nombre proportionnel des Fougères se trouvait plus considérable. En ce qui concerne les types de Fougères prédominants à cette époque, il existe une remarquable concordance entre la plupart des localités explorées jusqu'ici, concordance qui démontre que les Polypodiacées étaient encore subordonnées aux autres groupes et représentées par des formes plus ou moins éloignées de celles que nous connaissons, tandis que les Gleichéniées et à côlé d'elles les Lygodiées, les Marattiées, les Osmundacées, enfin les Cyathées paraissent avoir le principal rôle. Il est certain que les assimilations proposées entre les Fougères de la craie et les genres actuels de Polypodia- cées : AsiiUmiunt, Adiunlum , Pleris, Aspidium , sont en bien petit nombre et ne laissent pas que d'inspirer quelques doutes, tandis (pie les rapproche- ments les mieux fondés et les plus fréquents ramènent vers des tribus aujour- d'hui non-seulement exclues de l'Europe, mais encore léduilcs à un état d'inféiiorité relative par rapport à l'ensemble de la classe. Il n'y a, du reste, à cet égard, aucune différence entre la végétation du Grocidand et celle de notre continent, ce qui tendrait à prouver qu'il s'agit bien d'une loi générale. Le Spliciioplens Johnsirupi Ileer, les Asplcnium Brovgniurin, Foersferi et caenoptcroidcs Deb. et Ett. ' ont été peut-être de vrais Asptenium, dont le ' Kreidefl. v. Aachen. — Urw. Acrobr. d. Kreideçiebirge, pp. 13-14, lab. 2. 16 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VÉGÉTATION type semble reparaître à Sézanne, mais les Adiantum Decaisneanum et casse- heroides * rappellent aussi bien \Q%x{neiinia et les Osmunda que les Adiantum et les Allosonis. L'attribution du Pccopleris Reichiuna Brongn., His(. vég. foss., p. 302, pi. CXVI , fig. 7 (non Presl in Sternb., FI. d. Vonv., p. U6. - Vecopleris linearis Broim, Let/i. (jeoyn., 1838, p. 573, tab. 28, fig. 4 2; Deb. und Eli., Urw. Acrohr., p. 62, tab. G, fig. 20 et 6) au genre Pleris est basée uniquement sur l'analogie de cetle espèce avec le Pleris Kinyidana Endl., de l'Ile de Norfolk ; c'est donc une simple probabilité. Il en est de même des Pecopteris Reichiana Slernb. (non Brongn.), FL d. Vorw., t. Il, p. 135, tab. 37, fig. 2 et P. slriala Sternb., /. c, tab. 37, fig. 3-4-, que M. d'Ettingsbausen réunit en une seule espèce et qu'il range parmi les Aspi- dium, tandis que les Cyalhea comprennent bien des formes absolument pareilles, circonstance qui, en l'absence des fructificalions, laisse forcément l'esprit dans l'incertitude. Il est difficile de révoquer en doute l'existence même des Cyatbées, bien que l'examen des sores, visibles sur un certain nombre d'espèces d'Aix-la-Chapelle, ne conduise à aucun résultat tout à fait affirmatif , par suite de la difficulté d'analyser la structure de ces organes. Le Bonaventurea cardinalis Deb. et Ett. (/. c, tab. 3, fig. 2-19), le Raphae- lia neuropteroides (^ibid., lab. 4, fig. 23-28), le Pleridoleima Serretii (Jbid., tab. 6, fig. 18-19), espèces d'Aix-la-Cbapelle, ont trop de rapport avec les Cyalhea et les Hemilelia pour ne pas être un indice de la présence de ces deux genres, que l'on retrouve plus lard dans l'éocène de Sézanne. L'exis- tence des Cyaihées en Europe, dès l'époque de la craie inférieure, nous paraît prouvée par une belle tige fossile, Caulopteris cyat/ieoides Ung. -, du néo- comien d'ischi (Autriche supérieure), dont l'aflinilé avec celles des Cyalhea vivants est fort nettement saisissable. Les Gleichéniées, on peut le dire, sont caractéristiques de la craie supé- rieure. Le Groenland septentrional en compte quatre espèces : Gleichenia Gieshiana, Zippci , Rinkiana, rigida '^ ; Niederschoena , en Saxe, deux espèces : Didymosorus comploiiiifoiiiis Deb. et Elt. et Pecopteris lobifo- ' Kreidefl. v. Aachen. — Urii\ Acrohr. d. Ki-eidegebirge, p. lA, tab. 2, fig. 10 et 1:2-17. ^ Ungeh , Kreidefl. aus OEsterrcich , p. 8, tal). \ . ^ Heer, FL foss. arctica, lab. 4.3, fig. t-4 cl 6 ; lab. 44, fig. i et 2-3. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENNES 17 lia * Corda; Quellinbiirg, dans le Harz, trois espèces : Gteicheniu Zippei,acu- tiloba el Kurriana '. En poursuivant celte revue on observe encore, à Neue- Welt et à 31sciieno, le Gleichenia Zippei ÇPecopleris Zippci Corda) ^, à Moletein le GL Kurriana ^ Ileer, à Aix-la-Chapelle, enfin, les Didymosorus comploiiiifotius , yleichenoides, varions et le Gleichenia protoya'a Deb. el Elt. ^ — Toutes ces espèces ont un air de famille qui oblige de les ranger dans le même groupe. Le mode de partition des frondes, leur bifurcation constatée chez plusieurs, leurs sores souvent visibles les placent certainement à côté des Gleichéniées, el surtout auprès des Mertemia. On ne saurait pour- tant aflirmer une identité générique absolue enlre les formes crétacées el celles de nos jours, puisque les sores de Tune des espèces groënlandaises décrites par M. Heer laissent voir dos capsules au nombre de plus de cinq , disposées en une double rangée circulaire autour du point d'attache central, disposition qui s'écarte assez notablement de celle que Ton observe chez les Gleichéniées actuelles pour faire admettre l'existence d'une ou de plusieurs coupes généri(|ues particulières à la craie, hypothèse qui concorde, du reste, très-bien avec l'extension présumée du groupe, dans cette même période. L'existence des Lygodlées dans la craie supérieure n'est pas moins cer- taine que celle des Gleichéniées. Elle esl attestée par le Lycjodium crcta- ceum ^ Deb. et EtI., d'Aix-la-Chapelle. — La petite flore des llgnltes crétacés de Fuveau nous montre également des vestiges reconnaissables de ce même genre, consistant en folioles éparses, en même temps que des portions de fronde ayant les caractères de celles des Osniunda. Les Marattiées paraissent aussi avoir eu des représentants, si le Danaeiles Sc/ilolheiini Deb. el Ett., d'Aix-la-Chapelle, et le Danaeiles firnius, de la craie du Groenland, ont réel- lement fait partie de ce groupe, comme la forme et la disposition des frag- ments de fronde figurés pai" les deux auteurs el l'aspect même des sores ' Ettingsiiausen, Kreidefl. von Nieàcrsclioeiia in Suchsen, pp. 10-11, tab. 1, fig. 1-2. ^ Heeii, Biilr.z. Kreidefl. von Qiiedllnbiirg, p[^. A-o, Uh. I, fig. 1-4. ' Corda, in IIeiss Veisleiii., p. 93, tab. 49, fig. 25. * Heer , FI. r. Molelein in Maliren, ]>. 6, tab. 2, fig. \-i. ** Debey ol Etti.ngshausen, Kreidejl. v. Aaclieu ; Acrobr., tab. I, fig. I-j, 7-9, 10-12. 6 Id., ibid., p. 18, lab. 2, fig. 18-21, et tab. 3, fig. 28. Tome XXX VIL 3 18 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VEGETATION encore visibles, bien que trune manière confuse, peuvent le faire présumer. — Il y aurait donc eu, au temps de la craie supérieure, si tous ces indices réunis ne trompent pas, un développement particulier des Gleichéniées, ac- compagnées de Lygodiées, de Marattiées, d'Osmundacées et associées à des Cyathées et à des Polypodiacées; ces dernières en nombre restreint ou accu- sant des genres différents des nôtres, sauf quelques rares Asplenium, Pteris et Aspidium? Le Zamites arctkns ' Goepp., du Groenland septentrional, dont il existe plusieurs empreintes, démontre que le groupe des Cycadées s'avançait encore jusque dans l'extrême nord. Les folioles de cette espèce, que M. Heer rap- proche du Zamites LyelUanus [Pterophyllmn Lyellianuvi Dunk.), forme wealdienne placée à tort dans les Pterophyllum par Dunkcr, dans sa Mono- graphie du terrain wealdien de l'Allemagne du Nord, sont étroites, contiguës, linéaires, obtuses au sommet et insérées à la partie supérieure du rachis. Les nervures longitudinales sont peu visibles; c'est là sans doute un type spécial, sans analogie directe avec aucun de ceux de nos jours ; mais on a récem- ment rapporté de la même région les empreintes encore inédites de plusieurs autres Cycadées, dont la physionomie rappelle les Cycas proprements dits, et dans le centre de l'Europe, à la même époque, les Diooniles {PieropliyUuni) cretosus et saxonicus ^, du quadersandslein de Niederschoena , paraissent représenter de vrais Dioon, dont leurs frondes possèdent les caractères. Les Conifères, pendant la craie, comprennent à la fois des genres identi- ques avec ceux de Tordre actuel et d'autres plus difficiles à définir et proba- blement éteints. Les Araucaria sont certainement représentés par VA. cretacca Brongn., très-beau cône du grès vert de Nogent-le-Rotrou, probablement aussi par les Dammariles albens Presl et crassipes Goepp. ^ (|ui sont, à ce qu'il semble, des cônes d'Araiicaria usés par le frottement, de manière à faire disparaître la saillie extérieure des prolongements terminaux des apophyses. L'existence ' Voy. Goepp., N. Jalirb. fiir Min. u. GeuL, 1860, p. 134, lab. 2, fig. 9-10. — Hecr, Fl. foss. arct., p. 8l', tab. 3, fig. 14 et lab. 44, fig. 5f. * Goepp., Z. Fl. d. Qiiadersandst. in Schles., p. 302, tab. 58, fig. 13-14. ' Id., Monogr. d. foss. Conif. p. 238, tab 45, fig. 6. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. i9 dès le grès vert inférieur du genre Cedrus {Cedrus Leckenbyi Carr. ', C. Cor- neli Coem.) 2, du genre Pinus divisé comme maintenant en plusieurs sec- tions, Strobus et Cembro [Pinus gibbosa Coem., I\ Heeri Coem., P. Andrdi Coem. 2) et même des Abies de la section Tsuga ÇAbies Oinalii Coem., A. Briarii Coem. *) a été mis en lumière par les publications récentes de M. Carruthers en Angleterre et celles de Coemans ^ en Belgique. Le Pinus Crameri Heer^, de la craie du Groenland, est aussi rapporté par M. Heer à la section Tsuga. Le Pinus Quenstedli Heer '', dont cet auteur a figuré les ra- meaux et les cônes, ne diffère par aucun côté des espèces mexicaines à feuilles quinées qui forment actuellement la section Pseudo-strobus. Le genre Séquoia (Séquoia Reichenbachi Geinilz) Heer (Geinilzia cre- tacea Endl.), S. fasiigiala Heer, S. aquisgranensis Deb.) se montre à Mole- tein, dans le quadersandslein de Bohême, à Aix-la-Chapelle et jusque dans la craie du Groenland; on vient de le retrouver dans le sénonien du Beausset (Var). Point de doute à concevoir, à ce qu'il nous paraît, au sujet de l'identi- fication générique de ces formes avec nos Séquoia et ceux de l'Europe ter- tiaire. — Les caractères réels des Cunninghamites ÇCunningliamiles cle- gans (Corda) Heer *, C. oxycedrus Sternb. '^, C. Sternbergii Ett. '") sont bien plus obscurs et dénotent peut-être des coupes génériques tout à fait distinctes de celles d'aujourd'hui. On peut en dire autant du Geinilzia cretacea Ung. *' (non Endl.) et encore plus du Geinilzia formosa Heer '-, qui se rapportent ' Carruthers, Posa, conif. in Geol magaz., VI, 1869, p. 12, tab. 1 , fig. 1-5. 2 Coemans, FI. foss. d. Icrr. crét. du Hainaut, [t. 11 , pi. 4, fig. 3. 5 Id., /. c, pi. 4, fig. 4 et pi. 5, fig. 1-.5. * Loc. cit., pi. 4, fig. 1-2. ' Voy. Description min. et slratigr. de l'étage inf. du terr. crétacé du Hainaut {Système aachenien de DumonI), par MM. A. Briart et F.-L. Cornet; suivie de la descript. des végétaux foss. de cet étage, par M. Eugène Coemans, membre de l'Académie royale de Belgique. Bruxelles, 1867. 6 Heer, Fl. foss. arctica, p. 84, lab. 44, fig. 7-18. ^ Id., Fl. von Moletein in Mahren, p. 13, tab. 2, fig. 5-9 et tab. 3. 8 Id., /. f., tab. 1, fig. U. 9 Sternberg, Fl. d. Voric, t. II, p. 203, lab. 48, fig. 3, et tab. 49, fig. 1. '" Ettincshausen, Kreidefl. v. Niederschoeaa in Sachsen, p. 12, tab. I , fig. 4-C. " Unger, Iconog. pi. foss., p. 21 , tab. 11 , fig. C. •2 Heer, Beitr. z. Kreidefl. v. Quedlinburg, p. 0, tab. 1 , fig. 9 et tab. 2. 20 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VÉGÉTATION pourtant à des types alliés de plus ou moins près à celui des Séquoia. Le PiniUs patens Miq. *, de la craie de Maesiricht, s'écarte bien plus, avec ses larges écailles obscurément carénées, planes, minces et repliées au sommet, des Conifères connues. Les rameaux nommés parDuncker/l^/c/ Heer, /. c, p. 16, pi. 3, fig. 1. ' Id., Kreidefl. v. Moletein, p. 15, tab. 5, fîg. 2-6. ' Id., Phyllites crétacées du Nebraska, p. 19, pi. 2, fig. 3-4. 24 ESSAI SUR L ETAT DE LA VEGETATION L'existence dans l'Europe crélacée de Cormes plus ou moins similaires de Proléacées, appartenant à ce groupe ou encore ayant tenu sa place et lui cor- respondant au sein de riiémisphère boréal, semble ressortir principalement de l'élude des plantes d'Aix-la-Chapelle. Ces plantes sont encore en grande partie inédiles, mais nous teno'.is de Tobligeance de M. le D"^ Debey, non- seulement une colleclion des [)rincipaux types, mais une série de dessins exécutés par lui, dont il nous a été permis de prendre des calques. Il faut, nous le croyons, retrancher un assez grand nombre de ces préten- dues Proléacées, comme plus naturellement placées dans d'autres groupes. Il en est ainsi en particulier des Grcvitlea palniata Deb. Ms. et trilacera Deb. 31s., dont nous rechercherons plus loin la véritable attribution, et même de la plupart des Drijandra dans les(|uels nous reconnaissons plutôt des Complonia. Mais, après ces éliminations, il reste une assez longue suite d'espèces que l'on est d'autant plus tenté de réunir aux Proléacées, que la plupart d'entre elles manifestent une affinité, avec les formes vivantes, d'une part, et, de l'autre, avec celles que l'on observe plus tard à l'état fossile dans les flores de l'éocène supérieur, spécialement celles du Trocadéro et des gypses d'Aix. — Ce sont des formes analogues aux Proica proprement dits, aux Leucospermnm , aux Synaphaca? , aux Conospermum, aux Greinllea, aux Lomatia, aux Mcmglcsia, aux Telopea, peut-être aussi aux Dryundra, si toutefois les espèces signalées sous ce nom ne sont pas réellement des Complonia, comme nous l'avons avancé. Les Laurinées sont représentées à INiederschoena par le Laurus crelacea Elf. et le Du])hno(jene prhimjenia ' Ett., eu Améri(|ue par une forme trilobée analogue au Sassafras, Sassafras crelaceum'^ Newb. Il est possible de signaler avec un certain degré de probabilité quatre familles de Gamopétales crétacées : les Apocynées, représentées par le magni- fique Nerium Rollii Mark., de la craie de Haldem; les Éricacées, dont plu- sieurs Andromeda dénotent la présence dans la végétation du Nebraska; les Diospyrées, à cause du Diospyros prhnaeva ^ Heer, de la même localité; et ' Ettingshal'sen, Kreklejl. v. Mederschoeiia, \}. 18, lab. 1 , fig. lô; lab. 2, fig. 13 et tab. 3, fig. 15. 2 Voyez Saporta , Fl. foss. des travertins anc. de Sêzanne , ]). 10, fig. 3. 5 Hélix, PInjllitcs crétacées du IVebraska. pi. l, fig. 0. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENiXES. 2S enfin les iMyrsinées, dont le Ficus bumelioïdes * Ett. et le Ficus Geinitzii - Eu. paraissent offrir tous les caractères. Les Dialypélales comprennent pourtant les familles dont l'ancienne exis- tence semble la mieux établie. Ce sont d'abord les Araliacées , dont VAralia formosa ^ Ileer et, après lui, le Debeya serrala Miquel constituent les spécimens les plus concluants. Une forme, non encore figurée, de la craie de Haldem, que l'un de nous a signalée dans le Bullelin de la Société géologique de France sous le nom de Dry op II y II uni weslphcdiense et qin' devra prendre le nom de Ilumauielilcs iceslphalieusis, nous fait croire à la présence d'une lïamamélidée crétacée, analogue à Y Uamamelis virginica et aux Parrolia persica et Jacqucmontii. Nous exposerons, en décrivant plus loin un des types les plus curieux de la végétation de Gelinden, les raisons qui nous portent à considérer le Grevillea palmula Deb. et VAraliopliyllain Haldemianum du même auteur, espèces encore inédites, comme dénotant un genre éteint plus ou moins voisin des Hellébores et par conséquent une Renonculacée prototypique. Non loin du reste de cette famille, celle des Magnoliacées, déjà partagée en deux types. Magnolia et Liriodendron, se montre certainement, en Améri((ue aussi bien qu'en Europe. On a même recueilli à Moletein, en Moravie, des fruits recon- naissables, à côté des feuilles des Magnolia speciosa et ampli folia '* Heer. Les Magnolia allernans et CapelliniiUeev, de Tekamab, dans le Nebraska, qu'il serait plus naturel de réunir en une seule espèce, ne soulèvent pas plus d'incer- titude, et il faut encore reconnaître un Magnolia dans le Phyllites pelagiacus Ijng., de la formation de Gosau. Ces divers Magniola se rapportent également au type de notre M. grand iflora, avec d'assez faibles variations spécifiques. Le genre reparaît dans la végétation éocène de Sézanne, dans les gypses d'Aix, plus tard dans une foule de localités tertiaires; il n'a quitté l'Europe que vers la fin de la période pliocène. Le Liriodendron Meekii Ileer, découvert par M. Haydem à Big-Sioux, dans le Nebraska, s'écarte assez peu de l'unique ' Ettingsiuusen, A>e8f/«/Z. v. Nkderschoena, p, 17, tab. 2, fis;- G- 2 Id., ihid., p. 10, tab. 2, fig. 7, 9-1 1. ' Heer, Krcidefl. v. Moleleia, p. 18, tab. 8, fig. 5. * Id., ihld., p. 20, tab. G, fig. 1, tab. 8, fig. 1-2, tab. !), fig. 1-2, tab. H, fig. 1. Tome XXXVIL 4 26 ESSAI SUR LETAT DE LA VEGETATION espèce actuelle par les lobes latéraux moins prononcés et plus arrondis de ses feuilles d'une dimension plus petite. Nous admettons Texislence , à l'époque de la craie , d'un groupe puissant de Malvoïdécs protol} piques, allié de près, à ce qu'il semble, aux Tiiiacéos. Ce groupe est celui des Credneria, chez lesquels l'ordonnance des nervures prin- cipales et secondaires, le renflement du pétiole à son point de jonction avec le limbe, le dessin du réseau veineux et le mode de lobature rappellent d'une manière frappante ce (pie l'on observe actuellement dans plusieurs Slerculia et Plerospermum, mais encore plus dans une foule de Tiliacées tropicales des genres Luhea, Apeiba, Christiania ÇCh. africana D. C), Desplalsia [D. sube- ricarpa Bocq.), Pityranihe [P. vernicosa Thw.), Carpodiplera, Columbia, eic. Nous ne pouvons nous empêcher de mentionner comme plus particulièrement analogues aux Credneria le Schoulenia ovala Korih. [Actinophora fragrans Wall.), de Java, et mieux encore une Tiliacée sans nom de genre, du Para (Amérique méridionale), dont nous avons observé des feuilles dans les serres du Muséum de Paris. Dans ce dernier cas, la ressemblance est complète et l'on retrouve jusqu'aux nervures infrabasilaires si caraclérisliques des Credneria. Il y a des indices sérieux de Célaslrinées dans la flore de Niederschoena (Celuslrophyllum lanceolalum ^ Elt.)ctdans celle ôe QmdVmhurgÇPIii/lliles celastroides ^ Heer). M. Heer a encore signalé dans cette dernière localité les folioles d'un Rhus (/?. crelacea ^ Heer). Un de nous a figuré aussi, sous le nom iVAnacardites alnifolius, une feuille qui, par l'aspect caractéristique et les détails de la nervation, ressemble aux Jiujlans et aux Anacardiacées en géné- ral. Ces indices et quelques autres que nous passons sous silence, autorisent à admettre comme probable la présence de ce grand groupe en Europe avant la lin de la craie. La dernière des familles que nous ayons à mentionner est celle des 3Iyrla- cées dont les 3Jijrtophi/l(um Geinilzii el SchUbleri ^ Heer, de Moletein, une des feuilles de Bohême décrites par Corda, et une empreinte recueillie ' Ettingsiiausen, Kreldcfl. v. .Viederschoi'iia, p. 50, lab. ô , fij;. 9 et I i. * Heer, Krcidefl. v. Quediinburii, p. 14, lab. 3, fig. l'2. ' Ici., ibid. * kl-, Kreidefl. von Moletein. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 27 dernièrement dans la craie supérieure d'eau douce de Fuveau attestent réelle- ment la présence. Toutes ces feuilles présentent une nervation analogue à celle des Eucali/ptits, sans que l'on puisse songer à les englober, à moins de preuves plus convaincantes , dans ce genre aujourd'hui exclusivement australien. En admettant la légitimité des rapprochements qui précèdent, la flore des derniers temps de la craie, dans la mesure des connaissances actuelles, aurait compris les familles suivantes de Dicotylédones. APÉTAI.F.H 3 r;i'.Tti.c>i -1. IIIAI.VPÉTtLEK 9 Myricées. APOCYNACÉES. Araliacées. CUPIILIFÈRES. ÉRICACÉES. Hamamélidées. liÉTl'LACÉES ? ÉBÉNACEES. Hellérorées. Salicinées. Myrsinées. Magnoliacées. MOHÉES. TlLlACÉES. l'ROTÉACÉES. CÉLASTRINÊES. Laurinées. Anacardiacées. Myktacées. Dans cet ensemble, où les éléments douteux entrent en ligne au même titre que les autres, la prédominance ainsi qu'une plus grande certitude dans l'attribution appartiennent aux Myricées, aux Quercinées, aux Araliacées, aux iMagnoliacées, aux Tiliacées, auxquelles il faut joindre, quoique avec plus de réserve, les Protéacées. Les Myricées et les Magnoliacées sont celles de ces familles qui paraissent avoir éprouvé le moins de changement depuis l'âge reculé où l'on observe leurs premières formes. On serait tenté d'en dire autant, si l'on consulte les apparences, du genre Nerium et de quel- ques autres qui pourraient bien avoir revêtu dès cette époque l'aspect que nous leur connaissons. Nous constaterons que plusieurs de ces groupes pro- pres à la végétation de Gclinden ne sont effectivement que des prolonge- ments de ceux qui se montrent dans la craie supérieure. Il est visible pour- tant que la marche inhérente à l'ensemble de ces groupes n'est pas la même pour tous : les Quercinées, par exemple, poursuivent une évolution en voie de s'accomplir et encore éloignée de son terme, tandis que les Myri- cées, les Hamamélidées?, les Magnoliacées, et probablement aussi le genre 28 ESSAI SUR LETAT DE LA VEGETATION Ncriiim, comme nous venons de l'avancer, se trouvent déjà fixés dans leurs traits décisifs et ne donneront lieu postérieurement qu'à des variations de forme très-secondaires. Ceux-ci, remarquons-le, à raison même de leur pré- coce développement, arrêtés de bonne heure dans leurs traits décisifs, se sont aussi montrés moins féconds que les premiers, et ne comprennent géné- ralement de nos jours qu'un nombre d'espèces plus resireint et des formes bien moins variées. Depuis longtemps ils paraissent s'ôlre définitivement im- mobilisés ou tendre même peu à peu vers leur déclin. Fractionnés, disséminés à travers de grands espaces, ils occupent des points très-dislants dans l'un et l'autre continent. Au contraire, les Quercinées, les Morées, les Laurinées, les Tiliacées, les Araliacées, etc., paraissent avoir continué, à la fin de la craie et dans l'âge suivant, à se développer et à se ramifier; leurs formes pri- mitives ne coïncident pas d'une façon absolue avec les coupes génériques actuelles ou du moins elles ne paraissent assimilables qu'aux sections les plus exceptionnelles de chacun de ces groupes; mais aussi, en même temps qu'ils subissaient, par l'effet du temps, des modifications plus profondes et plus multipliées, ces groupes, plus plastiques et plus robustes à la fois, ont pu acquérir et conserver, en se dédoublant, une place d'autant plus considé- rable dans la végétation du monde moderne, sinon en Europe, du moins au sein des régions chaudes ou tempérées de l'univers entier. A LÉPOQIE DES MARGES HEERSIE^NES 29 III DESCRIPTION DES ESPÈCES. CRYPTOGAMES. FOUGÈRES. — FILICES. 1. — .«:«eiui.t (Aseimidictïcm) pa«..»f,oc*e.». (PI. I, fig. 1.) A. pinnis latn-ohloiujis, basi. inœqualitcr obtuse atlcuunlis, apice vcrosiiiiiliter acciiminatis, marrjine lenuiter cartilagineo dnclis, integriuscuUs leviterve siniialo-crenulatis; nervuiis creberrimii è tiervo primario obliqiiissime cmergentibus, pluries furcnlo-ramosis ; venulis in maculas elongalissimo-hexarjonaideas anastomosantibus. Très-rare. Malgré Texistence d'une seule foliole mutilée au sommet, ainsi qu'à l'extrême base, nous n'hésitons pas à reconnaître dans celte curieuse espèce un Anehnia, de la section AneimkUclyum , de Presl, c'est-à-dire à nervules donnant lieu, par l'anastomose des veines, à un réseau de mailles hexago- nales allongées. L'empreinte, considérée à la loupe, présente la consistance fermement membraneuse, les nervules fines, élancées, obliquement dirigées, plusieurs fois bifurquées et reliées entre elles par des veinules obliques, qui caractérisent les Aneimia, Fougères de la tribu des Lygodiées, presque entiè- rement tropicales et qui semblent servir de passage entre ce groupe el celui des Osmundées. La foliole fossile est ellipsoïde-oblongue, inéquilalérale, atténuée à la base el mutilée au sommet. L'un de ses bords, le seul qui soit intact, paraît entier au premier aspect, mais une forte loupe montre qu'il était cerné par une fine nervule cartilagineuse et sinué, ou même distinctement crénelé vers le haut. La nervure médiane est mince; les secondaires, très-nombreuses, irès-obliques, se subdivisent plusieurs fois en réunissant leurs veinules, de manière à produire des mailles hexagonales étroites et longues. 30 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VÉGÉTATION Noire figure rend Irès-exaclement la disposition de ce réseau caraclé- rislique. — Nous trouvons une très-grande ressemblance entre la foliole fossile et celles de VAncimia [Aneimiiiictyum , Presl) oblifjua Schr., espèce de Cuba, dont nous posscklons un bel exemplaire, provenant de la collection Wright. La din'érence consiste seulement dans la proportion plus grande et plus large et les crénelures marginales à peine distinctes de l'espèce éocène. Si Ton excepte deux espèces du terrain houiller, d'attribution plus que dou- teuse, signalées par M. d'Ettingshausen, le genre Anewiia se trouve ici pour la première fois observé à l'état fossile. — De nos jours, les Aneimia à vei- nules réticulées sont peu nombreux et confinés exclusivement dans les par- lies chaudes de l'Amérique, au Brésil et aux Antilles. 2. — OsnCKD.t EOCEXICA. (PI. I, fig. 2.) 0. pinniilis elliplico-oblongis , basi ubliisa panini inaeqitalibus , marrjiiie leiitiiter cartila- (jhieo arcjule serratis, penninervm ; nervo medio surswii altenualo oblique et alterne penninervio ; nervulis lateralibus a basi plerumqiœ furcatis, ramulis vel tantum ramulo superiori inlerum furcatis, venulis ultimis in dentés pergentibus. Très-rare. Le mode de nervation et les denticules marginales qui caractérisent les Osmunda se montrent dans cette foliole isolée, mutilée aux deux extrémités, mais qui, dans l'un ou l'autre sens, se prolongeait peu et se terminait sans doute obtusément au sommet. La marge, cernée par un rebord cartilagineux très-fin, est dentée à dents aiguës, correspondant chacune à une veinule qui vient y aboutir. La nervure médiane, insensiblement atténuée de la base au sommet, n'est pas raide, mais ondule légèrement en donnant naissance, dans un ordre alternatif, à des nervures latérales, la plupart bifurquées dès la base ou peu au-dessus de la base, dont les rameaux sont tantôt simples, tantôt bifurques de nouveau. Lorsque cette seconde bifurcation n'a pas lieu, le rameau qui reste simple est l'inférieur; mais dans d'autres cas plus rares, les deux rameaux produisent une bifurcation de deuxième ordre. Les détails de celle ordonnance concordent bien avec ce que montrent les folioles des Osmunda, particulièrement celles de l'O. oblusifulia Wild., qui croît à Maurice et dont notre espèce est évidemment très-voisine. A L'EPOQUE DES MARGES HEERSIENiNES. 31 GYMNOSPERMES. CUPRESSINÉES. — CUPRESSINEAE. ô. — t'HlMiKCÏPARIS BELOIC*. (PI. I, fig. Ô ) C- ramulis compressis, folià squamaeformibus , quadrifariam imbricatis oppositisque , lateralibus carinato-navicularibus , mbfalcalis , breviter acuminalis, facialibits coinpla- natis, adpressis , e basi lala siirsum lanccolalis acutis. Très-rare. Le petit ramule que nous représentons sous un faible grossissement est le seul indice de la présence des Conifères dans la végétation de Golinden, où les Dicotylédones angiospermes tiennent, au contraire, une si large place. Ce ramule, dont la conservation est du reste parfaite, ne rappelle à l'esprit de celui qui l'examine ni les Libocedrus, ni les Callilris, ni même les Thula proprement dits. Comparé au Thuiopsts dokibrata S. et Z., du Japon, il témoigne d'une assez grande analogie de structure avec ce type japonais. Cependant les ramules du Th. dolabrata sont plus larges et plus aplatis; les feuilles faciales et latérales y sont insérées à la même hauteur; les pre- mières sont plus larges, plus obtuses; elles présentent deux sillons longitu- dinaux, formant une carène dorsale, dont les feuilles fossiles n'otTrent aucune trace. Les rameaux des Thuiopsis ont une conformation tout à fait caractéristique; leurs faces sont entièrement dissemblables à l'œil nu; la supérieure est lisse; les feuilles y sont plus ou moins convexes et dépour- vues de stomates. Ces mêmes feuilles deviennent légèrement concaves et nuancées d'argent à la face inférieure du rameau, qui porte exclusivement les stomates. Ainsi le rameau dans son ensemble se trouve conformé comme le serait dans un autre genre chaque feuille considérée à part. Il en résulte que, chez les Thuiopsis, une des feuilles faciales seulement porte des stomates, tandis que l'autre en est dépourvue et que, pour les feuilles laté- i-ales, une moitié seulement des faces dorsales de chacune d'elles se trouve |)0urvue de stomates, l'autre moitié en étant toujours dépourvue. Cette dis- position n'est pas exclusivement propre aux Thuiopsis ; elle reparaît dans 32 ESSAI SUR L ÉTAT DE LA VÉGÉTATION plusieurs aulrcs genres de Cupressinées, entre autres chez Chamaecyparis, mais elle est loin d'y être aussi prononcée et aussi constante. L'arrangement des feuilles dans les espèces de Cl lamaecy paris, où elles sont courtes et étroitement appliquées sur des rameaux plus ou moins com- primés, offre le plus grand rapport avec ce que laisse voir le ramule de Ge- linden qui n'est pas aussi comprimé que ceux des Thuiopsis et dont les feuilles latérales se louchent par la base, tandis que les faciales, placées au-dessus des premières, ne montrent aucun vestige de sillon carénai, ni même de glande. Le Chamaccypans le plus voisin de la forme fossile que nous décrivons ici, est le Ch. pisifera Siel). et Zucc, du Japon, dont les ramules ont cependant des dimensions plus faibles el dont les feuilles sont plus acérées el moins planes. Le CImnaecyparis belgica présente un aspect qui le rapproche davantage de celui des Thuiopsis. De toute façon, ses affinités avec la flore japonaise ressorlenl pleinement. Le genre Chamaecy paris, commun à l'Asie orientale et aux plages opposées du Pacifique dans l'Amérique du Nord, a été longtemps confondu à l'état fossile sous le nom vague de Thuiles. L'un de nous en a découvert, dans le dépôt miocène inférieure d'Armissan, des fruits désignés en premier lieu sous le nom de Thuiopsis [Thuiopsis europœa Sap.). C'est à ce genre que les Thuiles de la région de l'ambre, décrits par Goeppert, doivent être égale- ment rapportés, et M. Heer a signalé récemment la présence des Chamaecy- paris dans la végétation polaire miocène. 11 existe donc une réunion d'indices propres à faire admettre comme prouvée l'existence des Chamoecyparis dans l'Europe tertiaire. Le ramule de Gelinden, quelque petit qu'il soif, permet de faire remonter le moment de l'apparition du groupe sur notre continent jusqu'à l'extrême base de l'éocène. Notre Chamaecyparis belgica s'écarte évidemment fort peu, peut-être même ne diffère-t-il en rien du Thuiles {Chamaecyparis) Ehrenswaerdi * Heer et encore plus du Thuiles {Chamaecyparis) Breynianus - Goepp. et Ber., de la région de l'ambre. Il ressemble aussi au Thuiopsis {Chamaecyparis) euro- ' IIker, Die mioc. und Faiiti. Sptfdiergens , p. 3G, fiib. 2, fig. 25-26. ■2 Goepp. et Ber., Berstein, p. 101 , pi. o, fig. 4-o. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 33 paea ^ Sap., d'Arniissan, dont les feuilles latérales sont cependant plus étroites et plus longuement connivenles à la base. Nous ne doutons pas que l'espèce de Gelinden n'ait été congénère de ces Chamaecyparis miocènes, dont la résine, selon quelques auteurs, aurait fourni la matière de Tambre jaune, et qui étaient répandus alors sur un très-grand espace, du midi de l'Europe jusque dans le voisinage du pôle, des environs de Narbonne aux plages de la Baltique et de là au Spitzberg. DICOTYLÉDONES. QUERCIiXÉES. — QUERCINEAE. G. Dryophyllum Dcb. Mus. — Sap., Fl.foss. des iravert. anc. de Sézaime, p. 59. {Mém. Soc. gcol. de France, a^séiiejt. VlII,p. 347.) — Schitnp., Traité de pal. vég., t. Il, p. 613. Il existe, vers les confins extrêmes du genre Querciis, tout un groupe d'espèces asiatiques qui opèrent évidemment une liaison graduée, soit par l'aspect des feuilles, soit par la structure des involucres du fruit, soit enfin par la disposition des appareils mâles, vers les Caslanopsis, qui ne sont eux- mêmes que des Castanea à feuilles persistantes et coriaces, propres aux régions chaudes, tandis que les châtaigniers proprement dits habitent la zone tempérée boréale, dans l'un et l'autre continent, et paraissent avoir été répandus jusqu'auprès du pôle, à une époque antérieure, vers le milieu des temps tertiaires. Les chênes asiatiques dont nous parlons constituent de nos jours les sections Pasiana Miq., Cyclobalanus Endl., Chlamydobalanus Endl. On observe chez eux des pistils rudimentaires dans les fleurs mâles, des chatons mâles fréquemment érigés au lieu d'être grêles et décombants comme ceux de nos chênes, des épis floraux souvent fascicules et par- fois androgynes. Les parties de la fleur sont généralement régulières; les étamines se trouvent en nombre double de celui des lobes du périgone; enfin, la cupule, qui chez la plupart des Pasiana est recouverte d'écaillés " Sapobta, El. sur la vég. tert., II, p. 184; Aiin. se. naf., 2' série, t. IV, p. 40, pi. i, Cg. 5. Tome XXXVH. S U ESSAI SUR LETAT DE LA VÉGÉTATION imbriquées, esl formée, chez les Cydobahmiis , de rangées spirales ou con- centriques de lamelles; chez les Chlamydobalamis, ce même organe se com- pose de zones verticillées d'écaillés connées; il devient clos et entoure complètement le gland, de manière à produire une structure sensiblement rapprochée de celle qui est propre aux Castanopsis. Les Caslanopsis, de leur côté, offrent Taspect, le port extérieur, et rinflorescence mâle des Pasiana, des Chlminjdobalamis et en partie au moins des Cydobalanus , tandis que leur fructification les confond presque avec les Caslanea, dont ils diffèrent pourtant par l'ovaire à trois loges, au lieu de six, et la maturité bisannuelle de leurs fruits. Au total, les caractères communs aux chênes asiatiques des trois sections et aux Caslanopsis réunis permettent de voir en eux des végétaux adaptés à un climat chaud par leurs feuilles coriaces, persis- tantes, entières ou dentées-épineuses, doués en même temps d'une organisa- tion moins simplifiée, moins appauvrie, par cela même moins transformée, puisqu'elle a moins subi les effets de l'avortement des parties et que les élé- ments d'une inflorescence régulièrement hermaphrodite y sont plus recon- naissables que dans nos chênes occidentaux ou Lepidobalanus. L'étude de la nervation apporte un élément de plus qui ne doit pas être négligé dans l'appréciation du groupe que nous considérons. Elle varie très- peu d'une espèce à l'autre, soit dans la disposition des nervures principales et dans la forme des feuilles, qui en est la conséquence, soit dans le dessin du réseau veineux. Les feuilles sont tantôt entières ou subdentées-sinuées, tantôt régulièrement dentées, à dents simples, peu saillantes, pointues, égales, épineuses, ou d'autres fois semblables à de simples sinuosités. Les ner- vures secondaires sont généralement nombreuses, obliques, parallèles, simples, recourbées le long des bords dans les feuilles entières et reliées entre elles par des veines transverses, multipliées, courant à angle droit, simples ou bifurquées, réunies par des veinules qui s'étendent en sens inverse des premières, se divisent et s'anastomosent en un réseau très-fin. Dans les feuilles entières, qui sont les plus répandues, les nervures secondaires, toujours simples, comme nous venons de le dire, se replient le long de la marge et longent le bord plus ou moins, avant de se réunir à la nervure suivante. Dans les feuilles dentées, les nervures secondaires demeurent simples et parallèles entre elles. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 35 et chacune d'elles aboutit directenient à une dent dans laquelle elle se termine , sans qu'il existe aucune dentelure de second ordre ni intermédiaire, sauf dans le cas fort rare où la nervure secondaire se dédouble. Cependant il arrive fré- quemment que, avant de se terminer, la nervure secondaire se bifurque de manière à faire pénétrer dans la dent la branche principale de cette bifur- cation, tandis que l'autre branche se replie en avant, suit la marge de très- près et donne lieu à un arc sinueux qui va ensuite se réunir à la nervure suivante. Cette disposition existe, non-seulement dans les Casianopsis , où elle est très-visible, mais aussi dans le Quercus dealbala Ilook. et dans plu- sieurs chênes japonais, surtout dans les espèces, comme les Quercus acula Thb., argentala Korlh., f/(auca Thb., salicina Bl., dont les feuilles sont plutôt sinuées et polymorphes que dentées d'une façon constante et régulière. Les dispositions caractéristiques sur lesquelles nous venons d'insister se retrouvent dans une foule d'empreintes observées à l'état fossile, dont la forme, l'aspect et le réseau veineux sont trop conformes au type décrit par nous pour que l'on hésite à y reconnaître des Quercinées assimilables à ce même type asiatique. C'est à une série d'espèces de cette catégorie que s'applique notamment la dénomination de Quercus furcinervis, employée originairement par Rossmassier pour désigner des chênes du miocène infé- rieur d'Altsiittel, dont les nervures secondaires présentent vers leur sommet la bifurcation caractéristique dont nons avons parlé. Mais ces feuilles d'Alt- siittel, et d'autres de Suisse, d'Italie ou d'Allemagne, auxquelles divers auteurs ont donné le même nom, répondent évidemment, non pas à une espèce unique, mais à un type qui en comprend plusieurs, et dont l'existence a dû se prolonger fort longtemps en Europe, ainsi que l'atteste l'espèce pliocène d'Oran que nous mentionnons plus loin. Peut-être même, les Quercus lon- chiiis et drymeja Ung,, si répandus dans le miocène supérieur du sud-est de l'Europe, devront-ils être rejoints à ce même type. Quoi qu'il en soit de cette dernière assertion, après avoir constaté l'exis- tence, dans l'ancienne Europe, de Quercinées connues par leurs feuilles seu- lement, mais dont l'aflinité avec les sections asiatiques du groupe parait des plus probables, c'est à suivre ces Quercinées fossiles dans un passé de plus en plus reculé, en remontant jusqu'à la craie, que nous devons nous attacher. 36 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VEGETATION L'absence des fruits et de leur involucre, dont l'étude serait si décisive dans l'examen des chênes tertiaires, nous jette à leur égard dans une si grande perplexité que nous ne pouvons que constater le genre dont ils ont fait partie et le lien plus ou moins étroit qui les rattache à la série des formes indiennes ou japonaises. Affirmer rien au delà serait plus que téméraire, et nous ne savons, en les décrivant, s'ils ont fait partie de l'une des sections entre lesquelles se partagent les espèces modernes, ou s'il a existé jadis en Europe quelque section, aujourd'hui éteinte, et différant de celles de l'Asie actuelle, comme les Pasiana diffèrent des Cydobalanus et ceux-ci des CItlamydobalaniis. Nous ne savons pas davantage si, en nous éloignant du tertiaire moyen pour remonter plus loin dans le passé, ces mêmes chênes fossiles dont nous constatons la présence à divers niveaux successifs sont toujours semblables entre eux ou bien si les devanciers ont différé en quelque chose de ceux qui les ont suivis. Il est naturel en effet de se demander si les ancêtres des formes miocènes qui, dans l'éocêne et la craie supérieure, représentent exclusivement le groupe entier des Quercinées, de moins en moins variés et nombreux, à mesure que l'on se rapproche de son berceau, ne constituent pas dans ces temps lointains un groupe de Quercinées prototy- piques, souche de celles qui leur ont succédé et plus ou moins distinctes de toutes celles du monde actuel. L'analogie obligeant à relier ces plus anciennes Quercinées, tantôt à des Querciis asiatiques, tantôt à des Castanopsis, sui- vant les formes que l'on examine, on se trouve conduit, en tenant compte d'ailleurs de la physionomie commune étendue à toutes, à en former un genre intermédiaire, représentant la tige première de laquelle les divers types de la famille seraient successivement dérivés. C'est là ce qu'avait pensé M. le docteur Debey en proposant le nom de Dnjophyllwn pour désigner les Quercinées de la craie sénonienne d'Aix- la-Chapelle. Le D. crelaceum Deb. * et le D. Geinitzianum Goepp., de la craie de Silésie, présentent des feuilles, tantôt entières, tantôt dentées, à ner- vures secondaires repliées le long des bords dans les feuilles entières, four- chues à leur extrémité supérieure dans celles qui sont lobulées ou simplement * Voy. cette espèce représentée pi. V, fig. 4, 5 et 6. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 3? sinuées. Ces nervures manifestent une tendance à se rejoindre; elles sont reliées entre elles par des veines iransverses qui donnent lieu à un réseau veineux pareil à celui des feuilles que nous allons décrire; elles ont dû être congénères et leur caractère commun les range à côté des Castanopsis et des chênes asiatiques des sections mentionnées plus haut. D'un autre côté, à Sézanne ainsi que dans les grès du Soissonnais, des feuilles analogues [Dryophyllum siibcretaceum Sap., Dr. palaeo-caslanea Sap., Dr. [Caslanca) Saportae Wat.) se rattachent évidemment au même type et continuent le même enchaînement de formes, révélant un groupe en voie de développe- ment, et dans lequel les espèces moins anciennes sont celles qui accusent le plus nettement les caractères propres aux chênes proprement dits. Il s'opé- rerait ainsi une transition constituée par une succession non interrompue de formes , jusqu'au moment où, dans un âge tertiaire moins reculé, on ren- contre les Qnercus du type furcinervis qui , sans nul doute , ont dû être de véritables chênes, identiques ou analogues à ceux des sections Pasiana, Cyclobalanns ou Chlamydobalanus. Telles sont les raisons, tirées de la probabilité des choses, qui nous font préférer le terme générique de Dryophyllum à tout autre pour désigner les plus anciennes Quercinées, en employant ce terme dans le même sens que M. Debey et l'un de nous l'ont fait, sous toutes réserves, jusqu'à ce que les espèces inscrites sous celte dénomination nous aient enfin livré le secret de leur nature véritable. i. — Dryophyllcii Dewalqvbi. (PI. n, fig. 1-6; pi. \\\, fig. 1-1, et pi. IV, fig. 1-4.) D. foliis subcoriaceis , glabris , petiolatis, e basi intégra, plus minusve obtuse acuteve cuneata vel attenuata, sursum lanceolato-oblongis, longe sensim plerumque apiculatis, margine argute sei'ratis, serraluris aeqiialibus, nervis stibtus prominentibiis ; nervo primario valido, paulatim imminuente, nervis secuadariis plurimis sub angulo 45 gr. or lundis, simplicissimis vel cxtremo apice fttrcatis, inter se parallelis, in dentés recto Iramite pergentibus ; nervulis transversim decurrentibns, mut tiplicibns, venulis inter se sensu contrario emissis in rete tenuissimum anastomosatis. — Très-répandu. Cette belle espèce est une des plus fréquentes dans la végétation de Gelin- don. On peu! croire qu'elle formait un véritable bois non loin du point où se 38 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VEGETATION sont formés les lits qui conlienneul les empreintes. La collection dont nous devons la communication à M. Dewalque en comprenait au moins soixante spécimens plus ou moins entiers ;, sans compter les petits fragments. C'est à ce savant que nous dédions une forme dont le rôle a été certainement consi- dérable le long des plages de la mer heersienne que ses travaux ont fait con- naître à la science. Les massifs auxquels le DnjophijUum Deivakjuei a dû donner lieu rappelaient par leur physionomie les forêts de chênes à feuilles persistantes qui couvrent la base des derniers contre-forts de l'Himalaya, une partie du Japon et la région supérieure des iles de la Sonde. Cet aspect n'avait rien de précisément tropical , mais il ressemblait à celui des con- trées tempérées et montagneuses, situées sur la lisière de la zone inler- Iropicale. On distingue très-bien Tune et l'autre face dans les empreintes laissées par les feuilles de celte espèce. La face supérieure est lisse , presque sans trace de nervures; le pétiole est rarement intact. Il est cependant visible sur plusieurs échantillons et mesurait une longueur d'au moins 2 centimètres (fig. 5-6, pi. III et fig. 1, pi. IV). La base du limbe était atténuée en un coin plus ou moins aigu, d'autres fois assez obtus, tronqué obliquement et un peu inégalement, entier sur les bords. Au-dessus de cette base, le limbe s'allonge en dessinant un contour lancéolé ou largement lancéolé-linéaire, qui s'atténue insensiblement au sommet pour donner lieu à une pointe plus ou moins acuminée, ainsi que le montrent les figures 1 et 2, pi. III. Les bords, à partir de la base entière jusqu'à l'extrême sommet, sont garnis de dents égales, pointues, toutes semblables, plus ou moins prononcées, quel- quefois pareilles à des lobules (fig. 1, pi. III), généralement acérées et aux- quelles vient aboutir directement chaque nervure secondaire. Les nervures, si peu visibles à la face supérieure des feuilles, où leurs linéaments dessinent de faibles sillons, sont, au contraire, saillantes sur la face inférieure, où le réseau veineux lui-même est presque toujours visible jusque dans les moindres détails. La nervure ou côte médiane, large et saillante dans le bas, s'atténue ensuite graduellement et devient très-mince dans le haut. Elle donne lieu à un grand nombre de nervures secondaires (environ 20 paires), le plus souvent alternes ou subopposées, plus rarement oppo- A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 39 sées, qui sont toujours très-simples ou produisent au point même où chacune d'elles s'engage dans une dent un ramule très-faible, qui longe le bord de très-près et va ensuite s'anastomoser avec la nervure secondaire suivante. Mais ce dernier détail, visible seulement à la loupe, n'est jamais prononcé, comme dans d'autres espèces du même groupe; et chaque nervure secondaire, émise sous un angle de 4o degrés, quelquefois sous une direction encore plus oblique, et toujours parallèlement aux autres, se rend directement au bord pour aller aboutir au sommet aigu de l'une des dentelures, La figure 4«, planche III, reproduit très-exactement les détails grossis de la nervation. Elle se compose de veines simples ou bifurquées, transver- sales, mais plus ou moins flexueuses, reliées entre elles par un lacis de vei- nules ramifiées qui courent en sens inverse et donnent naissance à des ana- stomoses dont les derniers linéaments composent des mailles trapéziformes d'une grande finesse. Cette nervation est absolument conforme à celle des chênes asiatiques et japonais, particulièrement du Q. dealbata Hook., du Népaul, auquel l'espèce de Gelinden ressemble évidemment beaucoup par tous les caractères visibles de ses feuilles, base tronquée en coin, forme des dents, dispositions des nervures, et même par le mode de terminaison supé- rieure, moins acuminée cependant dans les feuilles du Q. dealbata, qui ne comptent d'ailleurs qu'une douzaine de nervures secondaires de chaque côté de la médiane. Le Quercus dealbata est un Pasiana. Parmi les chênes du Népaul, il faut encore citer \e Q. annidala Sm., et parmi les japonais, le Q. salicina Bl., qui est un Cyclobalanus, comme notablement similaires. Ce sont là pourtant de bien moindres ressemblances et la première nous parait de beaucoup la plus frappante. Parmi les espèces fossiles, le Bryophyllxim Deivalquei doit être d'abord comparé au D. cretaceum ' Deb., d'Aix-la-Chapelle, auquel il ressemble par la forme générale et la terminaison longuement atténuée au sommet de ses feuilles. Cependant, la forme des dents, souvent absentes ou irrégulièrement disposées, de l'espèce crétacée, le dessin de la nervation, la disposition des ner- vures secondaires fréquemment repliées le long des bords, reliées par des ana- ' Voy. pi. V, fig. 4, 3 et 0. 40 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VÉGÉTATION slonioses ou plusvisil)lement bifurc|iiées, témoignent d'une notable différence entre les deux espèces, différence justifiée par la dislance verticale qui les sépare. Le D. Deivalquei ne saurait non plus être confondu avec aucune des feuilles de Sézanne à qui l'un de nous a appliqué la même dénomination générique. Le D. palaeo-caslanea Sap. s'éloigne notamment de celui que nous décrivons par le contour de sa base non atténuée en coin sur le pétiole. Mais nous remarquons une affinité sensible entre le D. Deivalquei et l'espèce des grès du Soissonnais décrite et figurée par M. Watelet, dans sa Descrip- tion des plantes fossiles du bassin de Paris, sous le nom de CastaneaSapor- tae '. Cette forme se rapporte en réalité à un Dryophyllum très-voisin de celui de Gelinden par la forme des dents, le nombre des nervures secon- daires, le prolongement du sonmiet et l'atténuation de la base. Cependant les feuilles du Soissonnais, dont nous figurons un spécimen, sont moins obtuses inférieurement que celles de Gelinden et dénotent probablement une espèce distincte du D. Dewalquei, bien que très-affine et certainement con- génère. — Une autre forme, encore plus analogue par tous ses caractères visibles et que nous ne pouvons nous empêcher de considérer comme alliée de près à celle de Gelinden, a été recueillie dans une marne blanche à tri- poli, probablement pliocène, des environs d'Oran (Algérie). Malgré la distance énorme qui sépare les deux âges et l'espace géographique qui s'étend entre les deux localités, la ressemblance des empreintes respectives est trop intime pour ne pas dénoter un rapprochement, au moins générique, entre des formes qui se rapportent l'une au début, l'autre à la fin des temps tertiaires. Pour faire apprécier le degré de celte analogie, nous figurons, sous le nom de Qiiercus mauritanica -, l'empreinte algérienne, malheureusement mutilée au sommet, mais intacte à la base, à côté des exemplaires de Gelinden, si nombreux et si beaux de conservation. • Voy. cette espèce représentée pi. V, fig. 3. 2 Voy. pi. IV, fig. 5. A L'ÉPOQUE DES MARINES HEERSIENNES. 41 5. — Dbvopbvllcii laxikervk. (PI, I, Bg. 6-7.) D. foliis linearibus vel lanceolalo-linearibus , elongatis, basi apiceque sensim acuminatis , argute dentalis; nervis secundariis spaisis, lenuibus, oblique emissis, curvatulis , ple- rumque secus marginem furcalis, in dentés abeuntibus, inter se reticulo venarum trans- versiin decurrentium relifjalis. Rare. Le limbe étroit, allongé, presque linéaire, atténué clans les deux directions, longuement acuminé au sommet; les nervures plus espacées, émises sous un angle moins ouvert, plus recourbées, presque ascendantes le long des bords, distinctement bifurquées près de leurs terminaisons, chacune d'elles aboutissant à une dent marginale aiguë, mais disposées à de plus grands intervalles que dans l'espèce précédente, tels sont les caractères du Dnjo- phyllum laxinerve. Il n'en existe que de petits fragments, dont le principal (fig. 7) a été recueilli à Marlinne, à quel(|ues kilomètres de Gelinden, par M. le professeur Hébert, de qui nous le tenons. Cette espèce, autant que l'on peut en juger sur de tels indices, se rapprochait plus que ses congénères du Dryophylliim crelaceum Deb., d'Aix-la-Chapelle, dont elle se dislingue pour- tant par des dents plus acérées. Elle est aussi très-voisine du DryopInjUuni lincare Sap. , de Sézanne. Parmi les formes actuelles, c'est au Quercus salie i foUu , du Japon, que nous serions tentés de l'assimiler, ainsi qu'aux feuilles les plus étroites de notre châtaignier d'Europe. L'un des deux exemplaires figurés (fig. 6) est bien plus étroit que l'autre. Tous les deux cependant, si l'on a égard aux variations de même nature que présente l'espèce précédente, nous paraissent devoir être spécifiquement réunis. Tome XXXVIL 42 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VÉGÉTATION C. l»B»OPn»I.I,IJM CORT1C151.I.BSSB. (PI. I, Gg. 5.) D. foins subcoriaceis, petiolatis, Unearibus, utriMpie sensim apkeque lom/issime attenuatis, margine atrtilufjineo-dentatis; nervo primario stibtus valido, seaiiultiriis multipikibus, obliquis, paraMis, siinplicibus, secus marginern curvatulis, in dentés pergentibus, ter- tiariis transversim decurrentibus. Myrica curticellensis Wat., PI. fias, du bass. de Paris, \<. 127, (il. 3i, fig. 1-3. — ANGUSTI.SSIMA Wat., /. C, p. 12a, pi. 33, fig. 12. — VEHBiNENSis Wat., /. C, p. 126, pi. 33, fig. -14 et 15. — ATTENl'ATA Wat., /. C, ibid., fig. 8-9. — ROGINEI Wat., t. c, p. 127, pi. 33, fig. 10-11. (Non Dryophyllum lineare Sap., Prodi: d'une flore Jo.^.^. des travertins anc. de Sézanne, p. 62, pi. i, fig 6.) Rare. L'un de nous, dans son ouvrage sur la flore fossile de Sézanne, a fait con- naître sous le nom de DryoplujlUun lineare, une espèce à feuilles élroiles et allongées, très-voisine du D. subcretaceum de la même localité, en la consi- dérant comme identique au Myrica curticellensis de M. Watelet et aux autres formes provenant également du niveau des sables de Bracheux, formes qui n'en sont évidemment que des synonymes. Nous sommes disposés maintenant à reve- nir sur cette opinion et à regarder le Dryophyllum lineare de Sézanne comme distinct à plusieurs égards de celui que nous allons décrire, tandis que celui-ci présente tous les caractères propres au Myrica curticellensis de M. Watelet. Celui-ci appartient à un niveau sensiblement rapprocbé de celui de Gelinden, tandis que Télage de Rilly, dont les travertins de Sézanne font partie, est plus moderne, ainsi que nous l'avons avancé au début de ce mémoire, en don- nant les motifs de notre opinion. Les empreintes de Vervins (Myrica verbinensis Wat. — M. anguslissima Wat. — M. atlenuata Wat. — M. Roginei Wat.), de Belleu et de Cour- celles [M. curticellensis Wat.), figurées par M. Watelet, ne ressemblent en rien à des Myricées, tandis que leur nervation, leur mode de dentelure, leur terminaison acuminée les rattachent à l'espèce qui précède et aux Dryo- phyllum en général. C'est dans ce genre que nous rangeons le beau spécimen de Gelinden, accompagné de plusieurs fragments plus ou moins considérables, et dont la parfaite conformité avec les exemplaires de Bracheux, principale- A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 43 ment avec les figures 1 à 3, planche oi, de l'ouvrage de M. Wateiet ^ est de nature à faire évanouir tous les doutes. La présence du Dryophyllum cur- ticellense fournit une des meilleures preuves de la liaison des deux flores de Gelinden et de Bracheux. Sa physionomie, sa forme étroitement linéaire, si caractéristique, ses nervures nombreuses, les dentelures peu saillantes, mais bien nettes des bords, qui paraissent cernés par une marge cartilagineuse, enfin la consistance ferme du tissu foliacé lui composent des caractères fa- ciles à saisir, et la présence de la contre-empreinte démontre que la face supérieure était unie, tandis que les nervures secondaires ressortaient en saillie sur l'autre face. Les détails du réseau veineux sont cependant fort peu visibles sur la principale empreinte; un autre fragment nous le montre formé de veines transversalement décurrentes, simples ou bifurquées, moins pressées que dans l'espèce précédente et reliées entre elles par des veinules angulo-sinueuses qui courent généralement en sens contraire. Cette espèce s'écarte notablement de toutes les Quercinées du monde actuel qu'il nous a été donné d'observer. Tout au plus serait-elle comparable aux formes les plus étroites et les plus allongées de notre châtaignier d'Europe. 7. IJHYOHHVI.I.IJM TITT^TCM. (PI. I, llg. 4.) D. foUis con'aceis, lalu-linearibiis, margine subundiilato integerrimis, penninerviis; nervo primmio sirkio, seamdariis sparsis, redis, stib angulo aperto emissis, seciis marcjiaem curvato-anastomosantibiis; venu tenuibus, transversim decurrentibus, simpHcibus furca- tisve, venulis flexuosis inter se religalis. Très -rare. Nous ne connaissons de celte espèce que le spécimen figuré par nous, malheureusement mutilé aux deux extrémités. La partie conservée correspond au milieu du limbe, dont le contour est largement linéaire-oblong, un peu rétréci à la hase et vers le sommet, avec les bords entiers, faiblement on- dulés; en sorte que l'on peut conjecturer pour l'ensemble une forme allongée, insensiblement atténuée en pointe. L'empreinte est celle de la face inférieure; on y distingue une côte médiane assez mince, mais bien saillante, accompa- • Voy. Tespèce de M. Wateiet représentée pi. V, fig. t et 2. U ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VÉGÉTATIOIS gnée de nervures secondaires éparses, émises sous un angle très-ouverl, d'abord droites et parallèles enire elles, puis repliées le long des bords, bifurquées el s'anastomosant à l'aide d'arceaux très -obtus. Les nervures tertiaires sont fines, transversales, simples ou bifurquées, reliées entre elles par des veines capricieuses, difficiles à apercevoir. Le tissu foliacé parait avoir été ferme, sinon tout à fait coriace. — Cette espèce ressemble visible- ment beaucoup au Quercus spicata Sm., de la section Pasiana, arbre de très-grande taille, très-répandu dans les bois montagneux de l'Inde, du Népaul au Silhet el au Bengale oriental ; on le retrouve encore à Java et à Bornéo. Les nervures secondaires de l'espèce vivante sont seulement plus régulièrement recourbées-ascendantes et plus espacées. SALICINÉES. — SALICINEAE. 8. — Saiix i.O!«cis<}u». (PI. IV, fig. G.) S. foliis rifjidis coriaceisqiœ, lanceolato-linearibus, elongatis, manjine (jlandulo-serrulatis, serraturis remoliusmlis, apice mcrassato productiore leviter incurvatis ; nervis secun- dariis sparsis, obliquis, secus mnrginem adscendentibus, ramoso-anasiomosatis, venulis Iransversim demrrenlibns cum abbreriatis aliis, e costa média profjressis, inter se in rete flexuosum soluiis. Très-rare. Le genre Salix a été signalé à plusieurs reprises dans la craie. Le S. fra- giliformis Zenker, de Niederschoena, est le représentant le plus ancienne- ment connu des saules crétacés; mais cette espèce ayant été depuis trans- portée dans les Protéacées par M. d'Ettingsbausen et des formes analogues se montrant aussi chez les Myricées tertiaires, son attribution demeure contro- versée , jusqu'au moment où des figures moins vagues que celles qui ont été publiées % permettront de se prononcer à son égard. Après ce retranchement, il reste, en fait de saules crétacés, les S. Hartigi Dunk. ^ de Blankenburg, ' Voy. Die Kreidefl. v. Niederschoena in Sacbsen, v. prof. Const. v. Ettingshausen, p. 23, t;il). ô, fig. 1,5, 1 1. ■^ Palœontog., t. IV, p. 181, tab. ôi, fig. 2. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 4S Goefzianu ' Heer, de QiiQàVmhurg, el nervtllosa ^ Heer, ce dernier delà flore du Nebraska. Ces trois espèces ont dû avoir des feuilles à bords entiers; mais les détails du réseau veineux du Salix Goelziana , tels que les représente M. Heer, concordent avec celui que laisse voir l'empreinte de Gelinden, dont la conservation est fort belle, et qui correspond à la face supérieure d'une feuille malheureusement brisée aux deux extrémités. L'attribution, que nous proposons, de celte feuille curieuse au genre Salix est basée sur une étroite conformité de tous ses caraclères visibles avec ceux qui distinguent les Saules pleiandres [Salices pleiandrœ Anders., Monog., p. 1; — in D. C. Prodr., t. XVI, p. 192), section où l'on observe des étamines au nombre de trois à douze dans chaque fleur mâle, ainsi que des feuilles allongées, glabres, lui- santes, souvent fermes ou coriaces, dentées-glanduleuses sur les bords, et qui comprend la plupart des espèces tropicales ou subtropicales du groupe, dans les doux continents, et avec eux les Salix triandra L.,pen(andra L., ainsi que la série des fragilis. Ce sont pour la plupart des essences robustes, de haute taille ou tout à fait arborescentes, répandues dans une aire géogra- phique très-vaste et dont plusieurs habitent les parties chaudes de l'Amé- rique, de l'Afrique intérieure ou des Indes. On ne saurait être surpris de rencontrer des représentants de cette section dans un âge aussi reculé que l'éocène ancien. Il ne s'agit pas d'ailleurs d'un fait isolé, puis(|ue l'un de nous a signalé plusieurs saules, reproduisant le type de notre 5. fragilis, dans la flore un peu plus récente de Sézanne ^. La feuille de Gelinden est oblongue, lancéolée-linéaire, de consistance évidemment ferme, dentée, à dents cartilagineuses, allongées et un peu recourbées à leur sommet épaissi et probablement glanduleux (voy. fig. 6''). Ces dents sont nombreuses, égales, séparées pourtant les unes des autres par un certain espace. Les nervures secondaires , disposées le long d'une médiane assez mince, parce que l'empreinte correspond à la face supérieure de l'organe, sont éparses, obliques, un peu llexueuses, recourbées-ascen- dantes le long des bords, ramifiées et reliées entre elles par des veines ' Beiti: z. Kri'iih'fl. v. QueiUinburtj , p. 1 1, tab. 3, fig. 3-4. 2 Heer, Phylliles crétacées du .Xelirasku, p. lo, pi. I, fig. 5. ' Sapohta, Prodr. d'une flore foss. des travertins anc. de Sézanne , p. fiO, pi. Vit. 46 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VEGETATION Iransverses qui courent de l'une ;i l'autre; ces veines se réunissent à d'autres, sorties directement de la médiane, pour former un réseau dont notre figure reproduit fidèlement l'aspect. Comme dans tous les saules, les nervures secondaires ou leurs ramifications immédiates ne pénètrent pas dans les dentelures , mais elles se rendent plutôt à l'angle des sinus el s'y ana- stomosent à l'aide de nond)reux replis. Tout cet ensemble de nervation reproduit d'une façon très-exacte ce qui existe dans les saules en question. Une des espèces vivantes les plus analogues à celle de Gelinden nous parait être le Sahx triandra L. (S. miiygdalina L.), qui est répandu dans toute la zone tempérée de l'ancien continent , d'Espagne jusqu'en Suède et du Caucase à la Sibérie et à la région du llcuve Amur. Ce même type se trouve représenté en Amérique par le S(d(X n'ujra Marsh., qui diffère très- peu du précédent, selon le témoignage d'Anderson, et ressemble également beaucoup à la forme fossile, sauf que les nervures secondaires de ses feuilles sont plus repliées-ascendantes que celles du S. longvujua. Le Salix Safsaf (S. octamlra Sieb., emsicc.) qui borde le fleuve et la lisière des champs en Egypte, en Nubie et en Abyssinie, offre une ressemblance plus étroite encore avec l'espèce de Gelinden. La disposition des nervures de divers ordres, leur direction , la forme même des dentelures sont tout à fait semblables des deux parts. La feuille fossile est seulement un peu plus étroite que celles du spé- cimen africain cpie nous avons sous les yeux, el ses dentelures sont un peu plus espacées et plus saillantes. L'affînité n'en est pas moins frappante et des plus naturelles, puisqu'il s'agit d'un saule tropical, répandu d'un bout à l'autre du continent africain. L'extension très-grande des saules de celte catégorie est un indice de plus de l'antiquité probable du type auquel ils appartiennent. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 47 LAURIiNÉES. — LAURINEAE. 9. - ■t.tpnNouKNi': si!i*Mi«iii\si» Sap , Flore foss. des traverlins anc. de Sézanne, p. 81, pi. 8, fig. 8. (PI. VI, lig. 3-6.) D. foliis pcliolalis, plus miiiusve loriaceis, e basi obtuse att.enuata SKrsum lanceolatis, in apiceni sensim elongatum attenuatis, margine subundulato inlegerrimis, triplinerviis ; nervis laleralibus alternis, plus mitmsve suprabasilaribus, margini pnrallciis, exlvs bre- viler ramosis, postea ascenckmtibus, cuni secundariis caeteris alterne eiitissis anastomo- santibus, venuiis plurimis Iransversim deciirrentibus. CiNNAMOMUM SEZANNENSE Wat., Pl.foss. du bassin de Paris, p. 173, pi. SO, lig. 2. — DUBiUM Wat., /. c, p. -176, pi. 30, fig. 4. Daphnogene peduncl'I-ata Wat., l. c, p. 178, pi. 30, fig. 6-10. Rare. La dénominalion générique de Daphnogene s'applique à des Laurinées triplinerves dont l'attribution ne peut être déterminée avec une précision suffisante, les mêmes formes reparaissant dans des genres fort éloignés, comme les Cinnamomiim et les Litsmi. Les deux empreintes que nous figu- rons, représentent les deux faces d'une feuille mutilée malheureusement au sommet; elle est ovale-oblongue, atténuée inférieurement , entière sur les bords visiblement cernés dans le bas d'une marge nerviforme, et distincte- ment tripiinerve. Les nervures latérales inférieures prennent naissance au-dessus de la base; elles marchent ensuite parallèlement au bord en n'émettant vers l'extérieur que de faibles rameaux repliés en arc, et elles vont se joindre à des nervures secondaires obliques et alternes, vers le point où l'empreinte se termine par une mutilation correspondant au bord même de la pierre. Les côtés du limbe sont un peu inégaux et la marge ondulée légè- rement. Des veines transverses |)ou visibles courent dans l'intervalle qui sépare les nervures principales. Il nous parait difficile de décider la vraie nature de cette feuille , qui ne ditîère par aucun caractère saisissable du Daphnogene sezannensis , et à laquelle nous réunissons également le Daphno- gene pedunculata Wat. et le Cinnamomuni duhinm du même auteur, ces deux derniers provenant des grès supérieurs aux lignites du Soissonnais. Parmi les espèces fossiles, on peut rapprocher celte espèce des formes 48 ESSAI SUR LÉTAT DE LA VÉGÉTATIOiN larges du Cumamomum kmceolalmi Ung. Parmi les vivantes , elle ressemble parliculièrement au Cinnmnomum Culilaivan Nées, indigène des parties chaudes de l'Asie méridionale el exislani notamment à Amboine. Celle res- semblance est assez élroilo pour faire présumer que Tempreinle de Gelinden se rapporte à un véritable Cinnaiitomani. 10, — IJiPnsocESK i.o:«cixo< t' 'PI l\', HS- "•) D. foliis subcoriaceis, basi leviter simiala marrjineqxte nerviformi ciinealo-attenuatis, brv- viter Iriplinermis ; nervis lateralibus iiiferis multo stiprabasilaribus, maryini parullelis, 7)10.1: cuni seaDuhriis obliquis miastomosatis; iiervnlis inter principales transversim undique deairreiitibus, lenulis infrabasilaribiis etiam e costa média orimidis ad mar- ginem progressis. Très-rare. L'empreinte est unique et mulilée dans sa moitié supérieure. On reconnaît en elle une feuille de consistance coriace, ellipsoïde, atténuée vers la base qui se prolonge en coin, au-dessous des nervures basiiaires. Celles-ci se recourbent dans une direction parallèle à la marge et se réunissent bientôt aux autres secondaires, dont on distingue plusieurs paires successives et qui devaient être nombreuses. Des nervules transverses courent dans l'intervalle qui sépare les principales et servent à les relier entre elles. Les basiiaires émettent extérieurement de courts rameaux repliés en arcle long du bord. D'autres veines sorties directement de la côte médiane, au-dessous des basi- iaires, et horizontalement dirigées, courent à la marge, distinctement cernée d'une nervure, comme on le voit dans la plupart des Laurinées triplinerves. Il est difficile d'adopter une opinion raisonnée sur l'attribution générique de celte feuille, qui ressemble évidemment beaucoup au Crijplocarya MiiUcrl Meisn. (Teiranlliem ferruginm R. Br.), plante de la Cochinchine et de la Nouvelle-Hollande tropicale , où elle croît le long des côtes. A L'ÉPOQUE DES iMARNES HEERSIEMES. 4'J 11. — LACncs Ohai.ii. (PI VI , fig. 1 .) L. foliis firme iiiembranaceis, lanceolato-oblongis , stirsum sensim attenualis, margine subundtilato integerrimis , penninerviis ; nei^vo primario paulatim imminitente, secim- dariis sparsis, airvatis, seciis titarginem arcu ohtusissimo areolato-amistomomutibus, tertkiriis Iransversis, siitiplicibus ftiiralisque, itiler se et cuin l'enis e cosia média pro- gressis varie reticulalo-ramosis. Très-rare. Après un examen altentif et malgré la ressemblance apparente de celle feuille avec plusieurs chênes laurifornies , spécialement avec le Q. cuneifoUa Ro\})., nous croyons reconnaître en elle une espèce très-voisine de nos Laurus proprement dits. Le bord légèrement festonné , cerné par une ner- vure marginale très-mince, la disposition et le mode d'anastomoses des princi- pales nervures, leur irrégularité, leur manière de se replier et de se rejoindre, les séries de mailles décroissantes qui longent le bord, le prolongement supé- rieur du limbe constituent autant de caractères partiels dont la réunion est faite pour confirmer Tattribullon que nous proposons et que nous regardons comme très-légitime. Le tissu foliacé était ferme; le contour extérieur, lancéolé-oblong; la base et le sommet de la feuille font défaut, mais on voit que sa largeur diminuait insensiblement à partir du milieu et s'atténuait aussi vers le bas. Le bord est faiblement, mais distinctement ondulé; la nervure médiane a à peu près la consistance de celle des feuilles de notre laurier; elle diminue d'épaisseur en approchant de sa terminaison supérieure et donne naissance de chaque côté à des nervures secondaires obliquement émises , disposées sans ordre, repliées vers les bords, tantôt simples, tantôt ramifiées et se rejoignant à l'aide d'anastomoses variées qui produisent des arceaux et des séries d'aréoles décroissantes. Celte disposition est conforme, dans les moindres détails, ainsi que tout ce qui concerne le réseau veineux , à ce que montrent les parties correspon- dantes du Laurus canariensis Webb, dont nous figurons une feuille ', choisie » Voy.pl. VI, fig. 2. Tome XXXVIL 7 50 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VEGETATION parmi les plus ressemblantes, à côté de celle de Gelindcn. Cette comparaison permet de saisir la différence spécifique assez faible qui dislingue l'espèce ancienne de celle des Canaries, qui n'est elle-même qu'une forme du L. no- bilis. Cette différence consiste dans un contour plus oblong, moins ellipsoïde, insensiblement atténué au sommet et non pas rétréci en pointe. Ce sont là de faibles divergences, si l'on songe à Téloigncment qui sépare les deux espèces et aux traits de similitude qui permettent de reculer jusque dans l'éocène le plus inférieur l'origine de notre laurier européen. Le Laiiriis Onialii ressemble prodigieusement au Laurus Forbesi Heer, espèce de l'éocène supérieur d'Alum-Bay, dans Pile de Wight, (pii se retrouve dans les grès synchroniciues de la Sarthe et des environs d'Angers. Les feuilles de celte espèce, qui n'est, sans doute, qu'une descendance très-peu modifiée de celle que nous décrivons, sont cependant un peu plus larges pro- portionnellement et moins atténuées au sommet. Nous dédions ce remarquable Laurus au vénérable doyen des géologues européens, M. d'Omalius d'Halloy, dont les travaux et les aimables qualités sont également appréciés de tous les hommes de science. 12. — liACRCs (Pebsba) heebsibnsis. (PI. VI, tig. 3.) p. foliis subcoriaceis ovato-oblonrjis, snrsum longe nlfemmlis, inlegcrrîmis, penninerviis ; nervo primnrio paulcitiin imminuente, secimdariis plurimis, sparsis, obliquis, nrrvato- ascendentibus, secus marginem inter se anastomosanlibus, tandem in areolas solutis; nervulis transversim decurrentibus ramoso-reliculatis. Rare. Ce n'est pas aux Laurus proprement dits , mais au type des Persea et plus particulièrement à celui du P. indica Spr. que nous rapportons cette feuille. Elle montre un rapport frappant, par tous les détails visibles de sa nervation et du mode de réiiculation des veinules, avec l'espèce canarienne, et nous ne pouvons nous empêcher d'établir, malgré l'éloignement des temps, un rap- prochement intime entre les deux formes. — Le contour général est ovale- oblong, atténué au sommet, dont la terminaison manque, ainsi que la base. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. Kl Les bords sonl parfaitement entiers; les nervures secondaires sont nom- breuses, éparses, recourbées et même ascendantes vers les bords, le long des- quels elles donnent lieu, en se repliant Tune vers l'autre , à une série d'aréoles décroissantes. Les nervures tertiaires sont transverses, flexueuses, reliées par des veinules ramifiées en réseau, et des nervures abrégées, directement sor- ties de la médiane, s'étendent souvent entre les principales et vont s'anasto- moser avec les tertiaires. Cette curieuse espèce doit être comparée aux formes étroites et atténuées supérieurement du Persra indica, dont ses feuilles se distinguent à peine par une sommité plus prolongée en une pointe graduellement amincie. — Parmi les espèces fossiles, elle doit être assimilée au Laurns (Persea) lypica * Sap., d'Armissan, ainsi qu'au Lauriis superba ^ Sap., de Manosque. La forme heersienne semble tenir le milieu entre ces deux Persea miocènes, dont elle est pourtant spécifiquement distincte. 13. — I>»OHCS (Perse*) latior (l'I. VI, tig. 4.) P. foliis lato-ovatis, integerrimis, penninerviis ; nervis secundariis alterne emissis, spatia- tis, secus marfjinem curvalis, venis Iransversis medianlibus anastomosalis ; nervis ter- tiariis fnrcato-raiiiosis, rete pukherrimum, areolis trapezifurmibus constans, tandem efficientibus. Très-rare. Nous croyons reconnaître encore une Laurinée penninerve, analogue aux Persea, dans un lambeau de feuille mulilé naturellement aux deux extrémités, dont le limbe laisse entrevoir, dans la partie conservée, un contour général largement ovale. Les nervures secondaires sont disposées dans un ordre alterne le long d'une médiane relativement mince, recourbées en arc et ana- stomosées à l'aide de veines transverses, le long du bord parfaitement entier. Les nervures tertiaires qui courent dans l'intervalle des secondaires, et dont plusieurs naissent directement de la médiane, donnent lieu en se ramifiant à * Voy. Saporta, Et. sur la vég. tert., t. II, p. '271 ; Ann. se. nat., ^' sér., t. IV, p. 127, pi VII, fig.8. 2 Ici., ;. c, pi. VII,rig.4 et t. III, p. 7G; Ann.sc.nul., S« sér., t. VIII, pi. XV, fig. 4-5. 52 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VÉGÉTATION un réseau flexueux dont les dernières divisions se composent de mailles tra- péziformes. Ces divers détails et le réseau lui-même rapprochent celte espèce des Pcrsea gratissima et caroUnensis , auprès desquels noire Laurus lalior vient naturellement se ranger. ARALIACEES. — ARALIACEAE. M. — AllALIA DCHERSA. (PI. VH , iig. 1.) A. foliis verosimiliter digitatis, folioiis breviler petiolulatis, elliptko-oblongis, margine subundulato integerrimis, pennincrviis ; nervo primario gracili, secundariis sub angulo fere recto emissis, plurimis, secus marginem curvato-anmtomosatis ; venis obliqvissime decurrentibus, angulatim ramosis, in rete areolis Iransversim elongalis demum solulis. Très-rare. La feuille ou plutôt la foliole est munie d'un court pétiole, elliptique- oblongue, oblusémenl atténuée, subarrondie à la base, entière sur les bords qui sont légèrement repliés en dessous. La nervure médiane est à la fois mince et saillante; les nervures secondaires sont nombreuses, déliées, émises sous un angle presque droit, d'abord parallèles, puis ramifiées , recourbées et anastomosées le long des bords. Les nervures tertiaires se composent de vei- nules très-obliquement dirigées, transversales par rapport à l'ensemble de la feuille, ramifiées-anguleuses , repliées sur elles-mêmes et donnant lieu à un réseau délié, dont les mailles trapézoïdes sont généralement allongées dans la même direction que les nervures principales. Le sommet de Tempreinle se trouve mutilé. Cette foliole ressemble surtout à celles des Sciadophyllum. Par l'ordon- nance de sa nervation elle se rapproche de plusieurs autres types d'Aralia- cées tropicales et spécialement de VA. intégra Horl., et d'une Araliacée à feuilles digitées, de la Nouvelle-Calédonie, qui existe dans l'herbier du Mu- séum de Paris. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 53 )S. — Arali* vkhiloda. (PI. vil, fif;. ô. f[ \>\. VIII, fig, 2.) A. foliis verosimiliter digilatis, foiiolis breviter petiolulatis, oblongo-lanceolatis, integerri- mis, basiapiceque oblxise altenuatis, penninerviis ; nervis secundariis sparsis, reticulato- ramosis ; lertiariis in rete venulis obliquis tenuiter areolatum solutis. Rare. L'empreinte (pi. VIII, flg. 2), accompagnée d'un fragment (pi. Vil, fig. 3), sur laquelle nous établissons celle espèce, représente une feuille ou plulôl une foliole coriace, glabre, courtemenl péliolulée, lancéolée-oblongue, oblusé- menl atténuée dans les deux directions, et montrant des nervures secondaires éparses, émises sous un angle ouvert, d'abord droites, puis ramifiées, repliées en arc et anastomosées avant la marge. Dans l'intérieur des mailles princi- pales, formées par la réunion des nervures secondaires, s'étendent des veines obliquement sinueuses, ramifiées en un réseau Irès-fin. On retrouve des formes et une nervation analogues dans beaucoup d'Araliacées actuelles à feuilles digitées, surtout dans le genre Cephnlojmiiax. — Nous citerons de plus, comme particulièrement similaires, le Didyinopanax hicumoïdes Dne el PI., du Brésil, et VAralia Ghiessbreghli Horl., du Mexique. 16. — AR*LIA itReCTIIIENS. (PI. VII, flg. 4) A. foliis coriaceis palmato-tri- vel quinquenerviis, trilobntisque, lobis laleralibus inaequaliter productis, nno integriusculo, altero argute serralo; nervo primario medio sursnm oblique penninervio, laleralibus externe ramosis, ramulis simplicibus in dentés pergentibus. Très-rare. Nous considérons comme devant être attribuée au groupe des Araliacées une empreinte Irès-incomplèle, dont nous figurons la partie conservée, et qui dénote une feuille de consistance coriace, palmatinerve, à trois nervures principales donnant lieu à trois lobes, dont l'un des deux latéraux se termine visiblement en pointe et présente sur l'un des côtés des dentelures acérées, tandis que le lobe correspondant parait avoir été entier et surtout moins 54 ESSAI SLR L'ETAT DE LA VEGETATION développé. Le lobe médian est entièrement mutilé. Des trois nervures prin- cipales, la médiane, plus forte ipie les latérales, donne lieu vers le haut à deux paires successives de nervures secondaires, obliquement dirigées, dont une cassure empêche de suivre le |)rolongement. Les latérales émettent, le long de leur côté extérieur, des branches bien plus courtes sur un des cotés, où le bord paraît entier, tpie sur Pautre, où elles vont aboutir à des dents acérées. Les nervures de troisième ordre coun iit transversalement dans Finlervalle des secondaires; elle se bibunpient et s'anastomosent à Taide de veinules flexueuses, (pii donnent lieu à un réseau dont l'analogie avec celui des Ara- liacées est évidente. C'est dans le genre Oreopanax que l'on observe surtout des formes vivantes plus ou moins analogues à celle que nous venons de décrire. Nous citerons \ Oreopanax sdcrophyllus Due, de la Nouvelle-Grenade, comme remarquable par sa ressemblance, malgré la disproportion de ses feuilles, quatre ou cinq fois plus grandes que celle de Gelinden. LOrcopa- nax vUifolius Due el PI., de la même région, présente aussi beaucoup d'ana- logie, et il se rapproche davantage de ÏAnilia éocène parla dimension, le mode de dentelure et la nervation de ses feuilles. AMPELIDEES — AMPELIDEAE. 17. — CiSSITES I.1CEHIIH (PI. V, Bg. 7.) C. fuliis digitatis pedatisve, foliolis elliptko-oblonr/is, basi inaequaliler altemwto-simiatis, margine serratis, penninerviis; nervis secundartis suboppositis, obliquis, parallelis, secus marginem ramoso-anastomosatis; venis nmUiplicibus, plerumque furcatis, transversim decurrentibus. Très-rare. Nous croyons reconnaître dans celte empreinte, mutilée sur les bords et au sommet, et qui répond à la face supérieure, une foliole de Cissusa feuilles digitées ou pédalo-digitées, comme le sont celles d'un grand nombre d'espèces des Indes et des archipels attenants. La consistance a dû être ferme, sinon coriace; la base, seule partie intacte, est sessile, inégalement atténuée et sinuée sur l'un des côtés, tandis que, sur l'autre, le limbe est obliquement tronqué en coin. Le bord est distinctement denté, à dents égales, plus nom- A L'ÉPOQUE DES 3IARNES HEERSIENNES SS breuses que les nervures secondaires, dont rextrémité supérieure, au lieu d'aboutir directement aux dentelures, se ramifie prés du bord et s'anasto- mose, à l'aide d'une ramification, avec la nervure suivante. Les nervures secondaires sont émises sous un angle de 4o degrés, peut être moins exac- tement opposées que ne le marque notre dessin, parallèles entre elles, simples presque jusque vers leur sommet, et reliées entre elles par des veinules transverses, la plupart bifurquées; l'ensemble donne lieu à un réseau très-fin , dont notre figure reproduit tous les détails visibles. HELLÉBORÉES. — RAINUNCULACEAE-HELLEBOREAE. ti. DBiwaLQCEA Sap. et Mar. Foiia coriacea, petiolata, petiolo basin versus leniter dilalato, pedatim palmatisecta diçjila- tuquc, serjmenlis vel foliolis 3-5-7 ium intecjris, ttuu manjine dmtalis, penninerviis ; nervis seciindariis plus minusve obliquis, ante marcjinem areolatis. Araliophïllum Deb., ms. Gkuvillea {ex parte) Deb. [m lut.). M. le docteur Debey, dans un travail demeuré inédit, a proposé le nom àWraliophyllum pour désigner une feuille pédalo-digitée, de la craie séno- nienne de Flaldem, qui lui paraissait dénoter une Araliacée. VAraliop/iylluin haldemianum Deb., que nous figurons ici *, d'après un dessin communiqué par l'auteur, est visiblement congénère de l'une des plantes caractéristiques de Gelinden que dislingue aussi la structure pédalo-digitée de la feuille. On doit encore, selon nous, réunir à ces espèces, pour en former un même groupe, le GreviUea palmala Deb. {in lilL), de la craie d'Aix-la-Cbapelle, dont nous tenons plusieurs spécimens de l'obligeance de M. Debey. Cette forme curieuse a élé considérée à tort comme une Protéacée. Elle reproduit Irès-exactement le type des précédentes; seulement les segments, au lieu d'êlre entiers, sont dentés sur les bords, disposition qui n'a rien, du reste, que de conforme à l'affinité présumée du genre avec la tribu des Renoncu- lacécs-Helléborées. Ce genre aurait été particulier à la craie supérieure aussi ' Vny. pi. VII, fig. 1 et 2. 56 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VEGETATION bien (\n'a l'éocèiie le plus inférieur; nous le désignerons sous le nom de Dewalqueu en l'honneur du savant qui a le plus contribué à nous le faire connaître et dont les travaux ont eu pour objet les étages mêmes que sa pré- sence caractérise. Comment définir le genre Dewalquea et à quelle catégorie de végétaux le rapporter? Nous avons été longtemps livrés à cet égard à de grandes indé- cisions; elles ne se sont même dissipées qu'en partie, lorsque nous avons eu remarqué en lui assez d'analogie avec les Helléborées, pour être amenés à le considérer comme le prototype frutescent de cette tribu de Renonculacées. Notre première idée, conforme à l'opinion de M. Debey, avait été de recon- naître des Araliacées dans les trois espèces qui, à nos yeux, composent le genre. Mais M. le professeur Decaisne, à l'expérience de qui nous avons eu recours et qui connaît à fond les Araliacées, nous ayant affirmé qu'il n'avait jamais rencontré de feuilles pédalo-digitées dans cette famille, il est résulté pour nous, de l'examen comparatif auquel nous nous sommes livrés, une vraie probabilité en faveur de la liaison des Deivaiquea avec les Helléborées actuelles. Voici les motifs déterminants de cette manière de voir. Le mode de partition pédalo-digité, propre aux Dewalquea, se rencontre Irès-raremenl dans l'ensemble du règne végétal. Les exemples les plus fré- quemment cités par les botanistes sont fournis par les Aroïdées, dans les Mono- cotvlédones, et par les Helléborées, chez les Dicotylédones. On observe encore des feuilles pédalées dans les Ampélidées et dans quelques autres groupes de plantes, où elles se montrent, comme une conséquence de l'ordonnance des principales nervures, dans les espèces dont les feuilles sont profondément incisées et finalement composées, comme celles de Y Ampélopsis quinquefolia; mais, dans ce cas, l'inégalité des folioles, leur mode de lobature, leur contour elle dessin du réseau veineux diff^èrent beaucoup trop de ce que laissent voir les empreintes fossiles, pour que l'on songe à un rapprochement des pre- mières avec celles-ci. Le genre Arisaeina, dans les Aroïdées, comme nous l'a fait remarquer M. Decaisne, présente des formes de feuilles dont l'analogie générale est très-sensible avec les empreintes des Dewalquea de Gelinden. Leur consistance est herbacée; mais les Anlhumim, dont quelques espèces ont des feuilles A L'ÉPOQUE DES MAR?\>ES. 71 elles se recourbent ensuite et deviennent prompleinent ascendantes. Elles émettent le long de leur côté extérieur, mais seulement à partir du point où elles commencent à suivre une direction parallèle à la médiane, plusieurs ramifications simples ou elles-mêmes subdivisées, qui aboutissent aux dente- lures marginales. Celles-ci sont aiguës, espacées, peu nombreuses et peu saillantes. Dans l'intervalle des nervures principales s'étalent des veines transversalement flexueuses, ramifiées à l'aide de veinules repliées en divers sens et donnant lieu par leur réunion à un réseau tout à fait conforme à celui que l'on remarque chez les Zizyphus. Le sommet de la feuille figure 5 est totalement mutilé; mais nous rapportons, quoique avec doute, à la même espèce la sommité d'une autre feuille (fig. 6) qui montre des nervures secon- daires alternes, très-écartées, recourbées le long du bord et aboutissant cha- cune à une dent marginale aiguë. Celte espèce se rapproche beaucoup, par l'aspect et la nervation, du Zizypltus Raincourlii Sap. ', de Sézanne, mais il en diffère, ainsi que de la plupart des Zizijphus actuels, par des dentelures peu nombreuses et largement espacées. Celte feuille peut encore être com- parée à celles des Paliures; elle ressemble surtout au PaUurus Colombi Heer '^, de la flore miocène du Groenland, dont les feuilles sont tantôt en- tières, tantôt denliculées à dents peu nombreuses, comme dans l'espèce de Belgique. MYRTACÉES. — MYRTACEAE. 26. ÎMirilTOPllYM.l'M «RYPTO^CUROW. (PI. XII, fîg. 6.) M. foins con'aceis, ovato-ellipticis, integerriiiiis; nvrco priiiiario stricto; secundariis immersis aut (lerjre perspkuis , sitb aiignlo recto prodcuntibus, paiilo (iiite iinirgineni arcu oblusissimo conjunctu-areolatis ; lertiariis angulaliin flexuosis. Rare. Le terme générique de MyrlophylUun a été appliqué par M. Heer à des feuilles de Aloletein que leurs principaux caractères obligent de rapporter au * Voy. FI. foss. (les travertins anc. de Sézanne, p. 12C , fig. 22 et pi. XIV, fig. 8-10. 2 FI. foss. arct., p. 122, lab. 17, fig. 2'' et li), fig. 2 et 4; On llie foss. jloraof N. GreendL, p. 482, pi. XLI, fig. 12. 72 ESSAI SUR LETAT DE LA VEGETATION groupe (les Myiiacées el donl la nervation rappelle en parliculier celle des Eiualijplus. Nous plaçons dans le même genre une empreinte, trouvée à Mar- linne par M. Hébert : c'est celle d'une feuille coriace, ovale-ellipsoïde, par- faitement entière sur les bords, qui sont légèrement repliés en dessous, et mutilée naturellement aux deux extrémités. Cette empreinte ne laisse entre- voir qu'avec la plus grande difiiculté les détails de ses nervures, cachées dans l'épaisseur d'un parenchyme des plus denses. Le dessin que nous donnons est cependant très-exact, et il nous engage à reconnaître une iMyrtacée dans celte feuille, non-seulement à cause de la direction des pi-incipales ner- vures, émises sous un angle très-ouvert et réunies avant le bord, à l'aide d'un arceau très-obtus qui forme, par liaison avec les arceaux voisins, une nervure infra-marginale continue, comme dans la plupart des Myrtacées, mais aussi à cause de la conformité de tous les détails visibles du réseau veineux. Le contour ovale-ellipsoïde, subarrondi vers le bas, atténué vers le haut qui tend à la forme linéaire, se retrouve aussi dans un grand nombre de iMyrtacées. C'est surtout parmi les Eugenia el les Eucalijpius que l'on rencontre des formes analogues. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 73 IV CONSIDÉRATIOA'S GÉNÉRALES, ÉTUDE COMPARATIVE ET CONCLUSIONS. Une période géologique quelconque, et, pour traduire la même idée à l'aide du résultat matériel qui permet de la saisir, un étage est toujours nécessairement lié, d'une part avec le passé , c'est-à-dire avec les étages anté- rieurs, et, de l'autre, avec ceux qui lui ont succédé. Cette double liaison se manifeste à l'aide d'une double chaîne qui rallache les êtres de l'élage exa- miné à ceux de l'âge précédent, dans une direction , et, dans l'autre, à ceux de l'âge plus récent. Plus les étages antérieur et postérieur avec lesquels la comparaison est établie ont été immédiatement et étroitement conligus à celui que l'on considère, plus aussi, en thèse générale au moins et sauf les excep- tions nées de circonstances locales, leur affmité mutuelle doit être visible, et la ressemblance des êtres dont ils gardent les traces, se montre complète, en s'étendant à un nombre croissant de types et d'espèces. La nature orga- nique effectivement, de quelque façon que l'on explique sa marche, ne s'est jamais modifiée que par degrés successifs. Que se passe-t-il donc, à cet égard, lorsqu'il s'agit de deux terrains aussi disparates que le crétacé et le tertiaire observés à leur point de contact? En s'adressant au règne végétal , qui nous occupe exclusivement, on trouve peu de ressemblance, au premier abord, entre la craie supérieure et l'éocêne ancien; il est vrai que ces époques n'ont été encore que très-imparfaitement explorées vers les niveaux qui répondent à leurs frontières respectives. Dans le nord de la France et en Belgique, les termes extrêmes des séries qu'il s'agirait de rejoindre, sont riches en espèces, mais entremêlés d'interruptions; ce sont des annales auxquelles manquent subitement plusieurs chapitres. La même série autrement disposée se présente sans discontinuité matérielle dans le midi de la France; mais, sur les bords de l'Arc et ailleurs, les couches sont stériles, malgré leur épaisseur. La flore des marnes beersiennes, quelque peu variée qu'elle soit, établit donc un premier jalon dans une voie nouvelle; elle nous transporte vers les confins Tome XXXVIL 10 74 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VEGETATION d'une région, pour ainsi dire, inconnue. Plus est obscure la question qu'elle permet d'entrevoir, plus son étude exige de réserve; mais plus aussi elle demande que nous ne négligions rien pour retirer des faits analysés tous les enseignements qu'ils comportent. Si quelque chose dislingue la végétation européenne à l'époque de la craie blanche, c'est d'abord une originalité dans les formes et les types, qui se trouvent associés suivant des proportions inconnues en deçà comme au delà de cet âge; c'est ensuite l'état incomplet, sinon rudimenlaire du groupe des Angiospermes. Les familles de cette grande classe tendent alors à s'accroître, à se diversifier; mais, représentées d'une façon partielle, elles sont encore loin, à ce qu'il semble, de leur développement final. Ce qui distingue en dernier lieu la végétation de la craie, c'est le peu de cohésion des éléments constitutifs de la flore, sujette, plus que dans aucun autre temps, à des diversités locales tellement accentuées que la plupart des florules paraissent, lorsqu'on les étudie pour la première fois, rassemblées comme au hasard, plutôt qu'avoir appartenu à la même époque ou au même pays. Jamais le contraste n'a été plus grand qu'à ce moment, soit entre les étages les plus rapprochés, soit entre les localités, même synchroniques, comparées entre elles. Quel lien vraiment susceptible d'analyse peut-on établir entre Niedersclwena en Saxe, — Molelein en Moravie, — Quedlinburg et Blanken- biirg dans le Harz, — Haldem en Westphalie, — \es Sables d'Aix-la-Cha- pelle, — le sénonien du Beausseten Provence, les lignites santoniennes de Fuveau en Provence et la craie américaine du Nebraska, pour ne citer que les localités les plus connues et les mieux étudiées. Toutes sont cependant comprises dans un espace vertical dont le niveau inférieur s'arrête au turonien. Que de types curieux, à peine entrevus, difficiles à définir à cause de leur singularité, de leur nouveauté, de leur peu de connexion avec ce qui existe avant ou après, sur cet horizon dont l'amplitude n'embrasse pourtant qu'un quart environ de la série complète des formations crétacées. Le pêle-mêle des formes anciennes, associées à la foule encore jeune, mais cà et là prépondé- rante, des Dicotylédones, saute aux yeux, comme le fait princi[)al. Sur beau- coup de points les Fougères, sur d'autres les Conifères ouïes Cycadées jouent le même rôle que dans d'autres temps, et dominent plus ou moins dans l'en- A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSlE.>i>ES. 7S semble; sur d'aulres points encore, ces catégories ou Tune d'elles disparaissent pour faire place à des végétaux d'un aspect différent; ou bien toutes se pressent également en une sorte d'association confuse. Dans le Nebrasha, si cette formation américaine appartient réellement à la craie, on est surpris de ne rencontrer presque que des Dicotylédones semblables à celles qui habiteront plus tard la même contrée lors du mio- cène : ce sont des lauriers, des sassafras, des platanes, des peupliers, des chênes, des magnolias, des tulipiers. Une partie au moins de ces mêmes essences, spécialement \qs Magnolia , reparaissent en Europe, dans le dépôt de Molelein, le moins éloigné du précédent par son faciès, parmi ceux de la craie d'Europe. JSiederschoena possède encore des Cycadées, voisines de celles du wealdien; ses Fougères ressemblent à celles de Molelein, de Qucd- linburg et A' Aix-la-Chapelle ; mais un genre étrange de Conifères, encore à peu près inconnu et n'ayant rien de commun avec les Ciinninghamia , malgré le nom de Cunninyhamiles qui lui a été imposé par Sternberg et Ettingshausen, s'y montre et reparaît, à ce que nous croyons, bien plus loin, au Beausset , en Provence. D'autre part, tandis qu'au Beaussel ce genre se trouve associé à des Araucaria de plus d'un type, à des Fougères que l'on ne sait comment classer, à de très-rares Dicotylédones , à Niederschoena on observe avec étonnement, selon le témoignage de M. d'Ellingshausen, des formes presque semblables à celles du miocène, entre autres un hèlre [Fagiis prisca Eu.), un laurier [Laiirus cretacea Elt.), i\ne ^lyvicée (Drgandroides Zenkeri Etl.), etc., mais aucun Crcdneria proprement dit. En effet, les Credneria cuneifolia Bronn, Geinitziana Ung., tjrandidenfata Ung., tre- mulœfolia Brongn., dont on ne sait comment définir les affinités, ne sont pas vraiment congénères des espèces de Blankenburg. A Blankenbiirg, au contraire, on ne rencontre guère que des Credneria proprement dits, et à côté d'eux , le singulier genre de Com'fères auquel correspond VAbietiles Goepperti Dunk. {Palœontog., IV, p. 180, tab. 32), et qui reparaît à Haldem [Abietiles truncatiis Sap.) , ainsi que dans les ligniles de Saint-Paidet (Drôme). — Dans les sables presque contemporains (Y/lix-la-Chapelle, à la hauteur du Belemnitella quadrala, le spectacle change encore : ce ne sont plus des Credneria, mais à leur place des Dryophyllum, et à côté d'eux des Conipfo- 76 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VÉGÉTATION nia, des Protéacées, des Helléborées primitives, des Dicotylédones variées, à feuilles grêles et coriaces, des Séquoia, de maigres Fougères, une profusion de formes inconnues dans les autres dépôts. A Haldem , aux Ahielites , si étranges, malgré leur nom, se joignent un Nerium et plusieurs Dicotylé- dones , en compagnie du beau Dcivalquea que nous avons figuré. Dans le Liinburg enfin, sur un niveau encore plus voisin de Téocène que les précé- dents, ce sont des AraliacéesP [Debeya sernila Miq.) auxquelles s'ajoute le curieux Piniles païens, retrouvé par M. Louis Larlet dans la craie de Meudon, et qui nous offre le type d'une Conifère encore mal définie. Le Palinocarpon crelaceaiii W\q., ihi même horizon, marque de son côté Texis- tence d'une Pandanée, probablement d'une Nipacée, sorte de plante dont les fruits, mêlés aux feuilles et aux tiges de nombreux Rhizocaulon, aux débris d'un Pistia, dominent dans les lits de j'élage de Fuvcau en Provence. Que conclure de celte esquisse, trop rapide pour ne pas être imparfaite, mais dont la signification ne serait point changée par tout ce que nous ajoute- rions en fait de détails, sinon que, durant la craie supérieure, la végétation est partout en voie d'évolution et de progrès. Elle est en. marche, elle se ramifie et se développe; elle se complète surtout par l'adjonction des Dicotylédones. Cette grande classe tend rapidement à occuper le premier rang; elle s'avance à pas de géant. De nouveaux types se forment, s'introduisent et se fixent; des groupes jeunes, d'abord placés à côtés des anciens, de ceux qui caracté- risent les temps secondaires et dont le déclin est imminent, envahissent ceux-ci et les entourent, avant de les submerger. De là des diversités apparentes, selon les régions et les localités. Partout la lutte est engagée entre le passé qui résiste et l'avenir qui se prépare et se réalise peu à peu; mais cette lutte est loin de revêtir partout le même caractère. Plus ou moins avancée, plus ou moins décisive suivant les temps et les lieux, elle donne naissance à une foule d'épisodes partiels et de tableaux de détail dont l'étude communiquera un attrait tout particulier à la flore de cette époque, si jamais on parvient à obte- nir, sur l'ensemble des végétaux de la craie, des documents aussi importants que sur ceux du tertiaire moyen. D'une période aussi mobile, période transitionnelle s'il en fut jamais, on n'a qu'à passer en plein éocène et à interroger la belle flore de Sézanne ou A L'ÉPOQUE DES 3IARNES HEERSIEiMNES. 77 celle des grès du Soissonnais pour reconnaître que, dans l'inlervalle, le sol a été déblayé des épaves d'un autre âge. La révolution en voie de s'accon)plir lors de la craie supérieure est maintenani achevée. Les Dicotylédones, déjà anciennes, se sont ramifiées dans tous les sens. Les types singuliers ont dis- paru; les genres que l'on observe parmi les Fougères sont ceux qui domi- nent encore de nos jours, les autres sont rejetés dans l'ombre; ils persistent peut-être, mais à l'écart. La végétation ne résulte plus d'une association de Cryptogames et de Gymnospermes auxquelles les autres plantes se trouvent plus ou moins subordonnées : ce sont maintenant des proportions qui ne s'éloignent guère de celles qui prédominent de nos jours sur le globe. Au total un grand pas a été franchi. Il n'est nullement invraisemblable d'admettre que des révolutions physiques, soit dans le mode de répartition des mers, soit dans le relief et l'étendue proportionnelle des terres, soit enfin dans les conditions climatériques, se soient produites vers la fin de la craie, en se généralisant assez pour précipiter et compléter le mouvement. Cette lacune entre les deux âges, si difficile à combler, et qui consiste en une solution entre deux séries de couches juxtaposées, semble correspondre, dans l'Europe centrale du moins, à quelque grand phénomène qui aurait éloigné pour un temps les mers de leur bassin et mis obstacle, par cela même, à la continuité de leurs dépôts. Ces dépôts auraient recommencé plus lard avec le retour des conditions propres à favoriser leur formation, mais après une période intéri- maire assez longue pour que les changements organiques en voie de s'ac- complir, lors de la craie supérieure, eussent achevé de se réaliser au moment de l'accumulation des nouvelles assises, désormais franchement éocènes. Puisque l'étage de Mous, le plus ancien de ceux que l'on rencontre en Bel- gique après avoir quitté la craie de Maestricht, ne renferme pas de plantes, c'est à la flore heersienne qu'il faut s'adresser pour obtenir la mesure approxi- mative des changements survenus. Cette interposition d'un étage stérile et d'une lacune intermédiaire ne doit pas nous échapper dans l'interprétation que nous allons faire des plantes deGelinden. Si l'affinité, comme nous le pensons, est presque toujours inversement proportionnelle à l'éloignement, nous juge- rons tout d'abord que Gelinden nous reporte effectivement à une distance assez considérable de la craie la plus supérieure, puisque la plupart dos types 78 ESSAI SLR L ÉTAT DE LA VÉGÉTATION caractéristiques de cet âge ont été éliminés ou du moins ont diminué d'impor- tance. La liaison est cependant sensible avec la flore de la craie considérée dans son ensemble. Elle se manifeste par les particularités suivantes : les deux seules Fougères observées à Gelinden ne sont pas des Polypodiacées, comme à Sézanne, mais une Lygodiée et une Osmundée; elles appartiennent par conséquent à des tribus actuellement subordonnées et exceptionnelles, mais qui dominent justement dans la craie, tandis que la prépondérance des Polypodiacées parmi les Fougères, comme celle des Dicotylédones, parmi les Phanérogames, date principalement de l'éccène. Un second trait de liaison consiste dans Tabondance des Dnjophylliun, qui rappellent ceux de la craie, particulièrement ceux d'Aix-la-Chapelle. Il est probable cepen- dant que les Dryoplii/Unin ne sont que des chênes prototypiques, et si la principale espèce de Gelinden offre de la ressemblance avec le D. crelaceum Deb., elle est encore plus voisine d'une espèce des grès du Soissonnais et même de certains chênes actuels du Népaul. — Un autre trait commun entre Gelinden et la craie, encore plus frappant, résulte de la présence des DewaUjuea, qui sont, à ce que nous conjecturons, des Helléborées primitives, et qui se montrent à la fois dans la craie de Haldem et dans celle d'Aix-la- Chapelle, sans se rencontrer dans aucune des flores éocènes postérieures au heersien, observées jusqu'ici. Ce dernier lien emprunte une importance par- ticulière à la singularité du type aussi bien qu'à l'étroite affinité qui rattache la forme de Gelinden à celle de Haldem, dont on peut croire qu'elle n'est qu'une descendance légèrement modifiée. En dernier lieu, une Célastrinée de Gelinden, Celastrophylhun Benedeni, est à peine distincte du C.lanceolalum Eli., de Niederschoena; et sans doute la liste des espèces communes aux deux terrains ou reproduisant la même physionomie irait en grossissant, si les flores respectives étaient explorées avec plus de soin. Remarquons effec- tivement que par sa composition même la flore de Gelinden s'écarte peu de ce que montrent certaines flores nettement crétacées, entre autres celles de Quediinburg et do. Niederschoena, dont on retrancherait les Gymnospermes. Ce sont des deux parts des Quercinées, des Salicinées, des Laurinées, des Araliacées, des Ampélidées, des Célaslrinées et des Myrtacées qui forment le gros des Dicotylédones et dont la détermination présente le moins d'incertitude. A L'EPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 79 Ces liens, malgré tout, ne sont que partiels. Ceux avec réocène et même avec l'ensemble du tertiaire sont plus marqués et plus précis, uniquement peut-être parce qu'il s'agit d'un âge dont la végétation est mieux connue. L'afTinilé résulte pour Gelinden, à ce second point de vue, soit de l'ensemble, soit de certains détails, soit enfin de l'existence d'espèces identiques avec celles que l'on observe dans les étages subséquents. Pour faire mieux ressor- tir ces divers points, nous avons eu la pensée de les résumer dans le tableau suivant : Tableau dos iifjînilcs de la flore de Gelinden avec celles des divers étages tertiaires et avec la flore actuelle. ESPÈCES HEERSIEmS DE GELINDEN. ESPÈCES A CELLES ffi GELINDEN. ÉOCÉNE INFÉRIEUR 00 SDESiOniEîl, EOCENE SUPERIEUR Ostitinida eocenica Sap. et Mar. Chamœcyparis bel- gica Sap. et .Mar. Dryopkyllum Dewal ijuei Sap. et War. Dryopkyllum curti- cellcnse (Wal.J Sap. et Mai-. Salix lonytiiqua Sap. et Mar. Daphnogene sezan- tieusi.i Sap. Laurus Omalii Sap. et Mar. Laurus heersiensis Sap. et Mar. Cocculns Kanii (H'') Sap. et Mar. Slerculia labrusca Zizyphus rcmotidens Sap. et Mar. Dryoph.Sapor- ue Wal. Urynph. curti- cellense Wat. Salix socia Sap. Daphnogene se- zanneitsis Sap. Sterculla labrus- ca Ung. Zizyplius Rain- courtii Sap. Quercns furci- nervis Rossm. Salix nov. sp. (Gypses d'Aix). Laurus Forbesi Heer. Slerculia labrus- ca Ung. Ch. massitiensis , Sap. Q. furcinervis Rossm. Laurus primi- genia Ung. 0. Heerii Gautl. (Groëndl. et Mol. Suisse). Ch. europœa Sap. Ch. Breijnianus Goepp. Ch. Ehrenswaerdi ' Heer (Groendl.). Q.furcinerris Ross. Sati-c LavaleriHeer 0. Heerii Gaud. L.primigenta Ung. Qucrcus mauri- laiiica Sap. et Mar. (Oran.). Laurus cana- riensis plioce- tiica. Laurus {Persea) p^,.^^^ „„ ,,_ niP'caSap. { /(,;,« Sap. Laur.superha Sap. 1 Cocculus [Daplifio- gene) Kanii Heer (Groenland). Slerculia labrus ca Ung. Slerculia labrusca Un». Sterculialabrus- ca Ung.(Mass.). Zizyphus Unger V ... \ Heer. j Zizyphus ingc- ) f ri Heer. ) Paliurus Colombi ( \ Heer (Groenland). ) (J-'.iitnnda obtusi/o- lia Wild (Afr. ausl.). Chamœcyparis pi- sifern Sieb. et Zucc-. (Japon). Quercus dealbala Hook(N6paul). Salix Iriandra L. Salix oclandra Sieb. (Afrique trop.). Cinnamomum culi- /aicoH Nées (Asie tr.) Laurus canariensis Webb. Persea indica Spr. (Ganaries). Cocculus laurifolius D. C. (Ind. or.). Slerculia diversifo- lia Dos. (Australie). Slerculia Sp. (Séné- gambie). Zizyphus jujuba Lam. (Afr. trop.). }!() KSSAI SUR L'ETAT DE LA VÉGÉTATION Les liens de parenté résnitant du tableau qui précède sont sérieux. On voit qu'au lieu de Conifères de genre perdu ou devenues étrangères à notre zone, le Cluimœcyparis de Gelinden appartient à un type qui non-seulement repa- raît à plusieurs reprises et sur divers points dans l'Europe tertiaire, mais habite encore de nos jours Torient de notre hémisphère. Le Dryophyllum Dewalquei se trouve représenté dans le cours du tertiaire par une série de formes successives, tracées sur le même modèle, et qui persistent en Europe, ou du moins dans la région méditerranéenne, jusque dans le pliocène. Il en est de même du Slerctdia labrusca, (jue l'on retrouve sans aucun changement appréciable dans tous les étages tertiaires jusqu'au plus récent. Six espèces, soit identiques, soit très-analogues à celles de Gelinden, reparaissent dans l'éGcène inférieur, et sur ces six, deux, très-caractéristiques, ont été signa- lées par M. Walelet dans les sables de Bracheux, que nous considérons comme stratigraphiquement contigusaux marnes heersiennes de Gelinden. Les analogies de la flore de Gelinden avec le tongrien et surtout avec le miocène ne sont pas moins frappantes ; elles témoignent de la vitalité prolongée, de la diffusion de certains types, et de la persistance de quelques-unes même des formes qui faisaient partie de la végétation dès le début des temps tertiaires. Mais ce qui doit frapper davantage comme une preuve de la nullité des ob- stacles opposés longtemps par la latitude à l'extension des plantes vers le nord, ce sont les relations de la flore de Gelinden avec celle des régions po- laires miocènes. La présence constatée, au Spitzberg et au Groenland, non seulement de ÏOsmunda Heerii, espèce voisine de celle de Gelinden, et de plusieurs Chamœcyparis, mais du Coccidus Kanii [Daphnogene Kanii Heer), spécifiquement identique avec une forme de Gelinden, du Paliurus Colombi Heer, qui paraît ressembler beaucoup à notre Zizyplms remolidens , con- stitue, selon nous, un phénomène des plus remarquables. Ce phénomène, joint à quelques autres indices du même ordre, comme la présence simul- tanée de magnolias et de sassafras dans la craie et l'éocène inférieur d'Eu- rope aussi bien qu'aux environs du pôle, démontre que rien ne mettait obstacle, vers l'époque des marnes heersiennes, à ce que l'Europe et les pays arctiques possédassent en commun les mêmes végétaux. Il démontre égale- ment qu'à partir de cet âge et jusque dans le miocène l'abaissement de la A LÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 81 température n'a pas été assez marqué pour faire cesser cette communauté, en éliminant du sol arctique les végétaux qui s'y étaient antérieurement éta- blis. Les éléments essentiels et caraclérisliques de la végétation circumpolaire à l'époque miocène élaient, à ce qu'il semble, anciens dans les régions de l'extrême Nord; ils remontaient par leur origine, en partie au moins, à l'éo- cène, sinon à la craie, peut-être même au delà. 11 en était ainsi des Osmiuula, des Séquoia, des Chauuvcyparis, des Mmjnolia, des Lyriodendron, des Sassa- fras,&{c.i\m l'on y a observés. D'autres types, comme les Fayus, Caslanea, Quercus à feuilles caduques, Carpiniis, Ulmis, Betnla, Popidus, Platavus, Liqxiidambar, Tilia, etc. qui s'y montrent associés aux premiers et paraissent y avoir tenu une place considérable, peuvent bien être sortis peu à peu de types antérieurs, insensiblement modifiés de façon à s'adapter aux exigences d'un climat plus humide et moins égal, dès cette époque, que ne l'était encore celui du reste de notre hémisphère. Ce qui tendrait à le prouver, c'est que, vis-à-vis de chacun de ces groupes à feuilles caduques, si bien en harmonie avec les saisons actuelles du Nord, il existe des sections dont les caractères accusent des tendances accentuées dans le sens d'un climat doux et méridio- nal, tendances qui se manifestent, soit par la délicatesse plus grande, soit par la persistance plus prolongée et la consistance des feuilles. C'est ainsi effeclive- ment que vis-à-vis des Magnolia à feuilles caduques se rangent ceux qui gardent leurs feuilles; les chênes verts et les Castanopsis sont dans le même rapport vis-à-vis des chênes blancs, des châtaigniers et des hêtres. Les Mi- croptelea répondent aux Ulmus proprement dits; les peupliers coriaces à ceux dont les feuilles sont membraneuses, les Beiidasler du Népaul aux bouleaux du Nord, etc. Les AUingia eux-mêmes représentent des Liqui- dambar à feuilles persistantes; et les Salix, les Alnus et les Carpimis des contrées chaudes possèdent des feuilles fermes et tenaces qui attendent plus ou moins sur les rameaux le développement des pousses nouvelles. Or, on peut avancer que, dans l'Europe primitive, ces sections à feuilles coriaces ou semi-persistantes ont précédé, dans chaque groupe, celles à feuilles vraiment caduques et de physionomie boréale ^ Rien n'empêche donc de considérer ' Cette affirmation résulte de reelierches sérieuses eiitrepriscN par les auteurs de ce niénioire ut embrassant l'ensemble des flores tongrienne-' et miocènes. Les preuves abondent en faveur Tome XXX VIL il 82 ESSAI SUR L'ETAT DE LA VEGETATION les végétaux de ces dernières catégories, de même que les Tilia, les Pla- lanus, les Liquidambar, el avec eux les Taxodium, les Glyplostrobus , les Salisburia, etc., qui sont dans le même cas, par la caducité périodique de leurs feuilles ou de leurs ramules, comme des types enfants du Nord, adap- tés peu à peu aux exigences d'un climat humide et relativement froid, qui se seraient répandus de proche en proche à travers TEurope, à mesure que celle-ci perdait peu à peu sa chaleur originaire pour ressembler de plus en plus à ce qu'elle est enfin devenue. Le germe de ces événements, encore si lointains, était déposé en principe dans la végétation de la craie, alors que le type des Dicotylédones, si plas- tique et si disposé à se ramifier dans tous les sens, y eut pris naissance et se fut librement répandu au loin. Nul n'aurait pu les prévoir cependant, en consta- tant la liberté absolue des combinaisons végétales, auxquelles l'échelonnement des latitudes n'apportait encore aucun trouble, d'un bout à l'autre de notre hémisphère. Rien ne gênait au début l'essor que prirent subitement les Dico- tylédones angiospermes; chacun de leurs groupes, à mesure que ses traits se fixaient et que des circonstances favorables ouvraient l'espace devant lui, s'étendait et se développait. En appréciant, quoique de très-loin, ce mouve- ment, nous avons pensé qu'il était, sinon complet, du moins bien près de son achèvement, au commencement des temps tertiaires, lorsque vivaient les plantes de Gelinden. Il est naturel de se demander, en étudiant celles-ci, à quelle sorte de climat elles étaient soumises; et la question, bien que difiicile, mérite d'autant mieux de fixer un instant l'attention que des changements cli- matériques, attestés par des changements corrélatifs dans la physionomie de la flore, ont dû avoir lieu à plusieurs reprises dans le long espace qui s'étend de la craie supérieure au pliocène. L'apparition et le développement des Dicotylédones constituent , à notre point de vue particulier, le fait le plus considérable qui ait eu lieu, non-seu- lement durant la craie, mais même depuis l'extrême origine de la végétation. Ce fait coïncide à peu près avec l'invasion de la mer où se déposa la craie de l'opinion qui est ici exprimée et qui sera développée ultérieurement dans un travail général sur l'influence croissante de la latitude et sur la distribution géographique des végétaux à tra- vers l'Europe tertiaire. A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 83 blanche clans le centre de TAllemagne el son dessèchement dans la vallée du Rhône , en Suisse et en Bavière. La mer envahissait ainsi certaines contrées pour en délaisser d'autres situées au sud des premières. Ces événements, mal- gré Tignorance où nous sommes des circonstances, peut-être fort complexes, qui les accompagnèrent, favorisèrent Tintroduclion et Textension des Dicoty- lédones en Europe. On serait même tenté de croire que cette introduction eut lieu plus particulièrement dans la direction du nord. La présence prépondé- rante des Dicotylédones, à partir du cénomanien et du turonien, n'a pas été seulement constatée dans l'Europe centrale, mais en Amérique, à une latitude correspondante, dans le Nebraska ; et enfin, tout dernièrement, dans le Groen- land septentrional , au sud de la presqu'île de Noursoak , où une flore rap- portée à la craie supérieure ^ a présenté de nombreuses Dicotylédones , associées à des Fougères, à des Conifères et à des Cycadées. Ces Dicotylé- dones, encore inédites, ont paru à M. Heer, qui les a examinées, comprendre des Peupliers , des Ficus, des Myrica, des MmjnoUa et des Myrtacées. C'est donc là, on peut le dire, un fait général pour une partie de notre hémisphère. La diffusion, à cette époque, du Nebraska, à l'ouest, et du Groenland, au nord, jusqu'au fond de l'Allemagne, en 31oravie et en Saxe, de certains genres caractéristiques, comme les Gleichenia, les Séquoia et les Araucaria, " Une aulie flore appartenant à une craie ])lus ancienne, probablement au niveau de l'ur- gonien, a été aussi découverte dans le Groenland et sera bientôt publiée par le savant professeur de Zurich. On remarque l'absence des Dicotylédones dans cette flore, dont les types se lient étroitement à ceux qui caractérisent, en Europe, le wealdien et même le jurassique. Le premier de ces faits démontre que les Dicotylédones durent se répandre vers les pôles, à peu près à la même époque que sur notre continent, et aussi qu'au commencement de la craie, ces plantes manquaient également aux deux régions. Le moment précis où les végétaux de cette grande classe ont commencé à paraître peut donc être circonscrit dans les limites assez rigoureuses, en ce qui concerne une partie notable de notre iiémisphèrc. L'événement coïnciderait avec la craie moyenne : avant cet âge, on ne rencontre de Dicotylédones ni en Europe, ni dans le Groen- land; immédiatement après cet âge, on les observe en Europe aussi bien que vers le pôle. Mais par quelle direction se sont-elles propagées originairement? Sont-elles venues par le nord en avançant vers le sud ou par l'est en marchant dans le sens des longitudes? Ou bien ont-elles rayonné à la fois de plusieurs points différents? — C'est ce que nous ignorons profondément; mais peut-être des recherches plus étendues et plus précises sur les végétaux crétacés du Nebraska, dont la flore paraît si riche en Dicotylédones, nous apprendront plus lard quelque chose sur une question aussi importante. 84 ESSAI SLR LETAT DE L^ VÉGÉTATION les Maynolia, les myrtes, les Myricées, propableinenl aussi les figuiers el les saules, ainsi que la présence, dans l'Europe centrale, de types à larges feuilles, comme celui des Credneria, el de Quercinées représentées par les Dryophylliuii, tout cet ensemble entraine l'idée d'un climat chaud sans excès, humide et doux , favorable à Textension des essences qui se plaisent au bord des eaux ou qui se groupent de manière à former des associations forestières. L'extrême variété des formes végétales de cette époque, lorsque nous comparons les diverses localit'és européennes, nous a fait admettre des diver- sités régionales plus ou moins accentuées, résultant peut-être d'émissions successives de types nouveaux, opérées dans plusieurs directions, il est posi- tif que l'Europe crétacée était loin de posséder la même végétation sur toute l'étendue de sa surface. Peut-être aussi les conditions d'un climat uniforme lui faisaient-elles défaut; et, tandis que les parties situées au nord et au centre se couvraient principalement de Dicotylédones arborescentes et vigoureuses, au feuillage ferme, lustré el largement développé, la partie méridionale, à en juger par les découvertes toutes récentes de MiM. Toucas dans la craie sénonienne du Beaussel (Var), ne possédait encore que d'assez rares Dicoty- lédones. Les Conifères et les Fougères coriaces qui dominaient incontesta- blement sur ce point, dénotent, à ce qu'il semble, un climat plus chaud el autrement combiné au point de vue de l'humidité. Plus tard, dans le même pays, l'élagedes lignites de Fuveau , produit d'un courant fluvialile de pre- mier ordre, transformé de temps a autre en lagunes tourbeuses, ne laisse pas entrevoir un état de choses sensiblement dilTérenl. A côté des plantes aqua- tiques et marécageuses (Rhizocaidon, Pislia), qui sont les plus fréquentes, on rencontre des Fougères qui se rapportent aux groupes des Lygodiées et des Osmundées; mais les Dicotylédones paraissent toujours rares et ché- tivLS. Ce sont en définitive des Pandanées (Nipadites) qui dominent dans l'ensemble. Si l'on s'attache à ce qui tient au climat et aux indices au moyen desquels il est possible de le déterminer, rien ne semble avoir changé lorsque, au sortir dé la craie blanche, on aborde la végétation de Gelinden. Les Dicotylédones à feuillage ferme, lustré el luxuriant obtiennent toujours la prépondérance, A L'ÉPOQUE DES MARNES HEERSIENNES. 83 de manière à restreindre les autres catégories dans les plus étroites limites. C'est la continuation du même phénomène, dont les dernières conséquences, graduellement réalisées, ont amené une élimination définilive de tous les éléments qui n'étaient pas en harmonie avec lui. Dans le nord de l'Europe au moins, le climat des premiers temps éocènes a dû rester ou redevenir ce qu'il était lors de la craie supérieure : tiède, mais non excessif, raisonnablement humide, propre à donner l'essor aux Dicotylédones et favorable à la végé- tation forestière. En examinant de près, on voit effectivement que les Anehnia s'avancent actuellement peu au delà des tropiques, puisqu'ils ne dépassent pas Mexico, dans la direction du nord; que le sous-genre Aueiinidicfyum en particulier est exclusivement tropical, et(]ue l'espèce la plus analogue à celle de Gelinden est indigène du Brésil, de la .Martinique et de Cuba, où elle croit dans les bois humides. Les Cltamœci/paris recherchent la fraîcheur et abondent particulièrement au Japon, où vit le Ch. pisifera. C'est également aux chênes du Japon et à ceux du Népaul que nous avons comparé les Drt/o- phyllmn de Gelinden. Le Coccuius Kanii reproduit l'aspecl d'une Méni- spermée indienne, qui supporte pourtant la température du midi de la France, dans la zone voisine du littoral. La présence d'un saule d'apparence subtro- picale, des Laurinées et du Sterculia labrusca concorde avec ces mêmes données. C'est donc à l'existence d'un climat modérément chaud, tempéré par l'humidité, exempt de saisons extrêmes, (pie nous ramène l'élude des végé- taux heersiens. Plus tard, dans la même région, la chaleur dut s'accroître, au lieu de diminuer. La multiplication des Palmiers et des Nipacées dans Téocène moyen et supérieur tend à le démontrer, de même que l'amoin- drissement visible de toutes les formes, à l'époque du calcaire grossier pari- sien, où les Myrka, les Quercus, les Zizyphus, les Nerium, etc., ne por- tant plus que des feuilles étroites et chétives, semblent annoncer plus de sécheresse dans l'atmosphère. D'autre part, la longue persistance de plu- sieurs des types ou des formes que nous avons décrites est une preuve que, durant plus de la moitié des temps tertiaires, les oscillations climalériques furent plutôt partielles que générales, et (lue rien de radical, aucun abais- sement subit, suivi de retour et capable de bouleverser la végétation euro- 86 ESSAI SUR L'ÉTAT DE LA VEGETATION, etc. péenne, ne vint entraver la marche de son développement, jusqu'au moment où, par une dépression lente, graduelle et originairement presque insen- sible, la flore de notre continent, si riche au début, s'appauvrit et se transforma peu à peu, pour acquérir enfin les caractères qui la distinguent encore de nos jours. EXPLICATION DES PLANCHES. PLANCHE I. FiG. i. Aneimia pulœogœa Sap. et Mar., foliole, grandeur naturelle. — 2. Osmundu eocenica Sap. et Mar., foliole, grandeur naturelle; 2°, portion grossie pour montrer la disposition des nervures et les denticules du bord. — 3. Chamœcyparis belgica Sap. et Mar., fragment de ramule légèrement grossi. — 4. Dryophyllum vittatum Sap. et Mar., portion d'une feuille mutilée aux deu.v extré- mités, grandeur naturelle. — 5. Dryophyllum curticellense Sap. et Mar. [Myrica curticellensis VVat.), feuille presque entière, grandeur naturelle. — 6-7. Dryophyllum laxinerve Sap. et Mar.; 6, portion médiane d'une feuille très-étroite; 7, sommité d'une autre feuille ; ces deux figures sont de grandeur naturelle. PLANCHE IL FiG. 1-C. Dryophylhim Deiualquei Sap. cl Mar.; i, portion notable d'une feuille très-large; 2 et 3, feuilles de forme étroite, mutilées au sommet; S et 6, bases de feuilles munies de leur pétiole; 4, partie inférieure d'une autre feuille dont le réseau veineux est dans un état admirable de conservation. — Toutes ces figures sont de grandeur naturelle. PLANCHE IIL FiG. 1-4. Dryophyllum Dewalquei Sap. et Mar.; 1, partie supérieure d'une feuille de grande taille, grandeur naturelle; 2, sommité d'une autre feuille, grandeur naturelle; 3 et 4, portions médianes de deux autres feuilles montrant la face inférieure et dont le réseau veineux est dans un état parfait de conservation, grandeur naturelle; 4°, détails de la nervation grossis. — 5. Quercus dealbata Hook., du Népaul, feuille, grandeur naturelle. 88 EXPLICATION DES PLANCHES. PLANCHE IV. FiG. 1-4. Diyoplnjlliim Dewcdquei Sap. et Mar.; I, base d'une feuille avec son péliole, gran- deur naturelle; 2, portion médiane d'une autre feuille, grandeur naturelle; 3, autre feuille étroite et longue, mutilée aux deux cxli-émités, grandeur naturelle; ectte empreinte correspond à la face supérieure; 4, fragment d'une autre feuille plus étroite que les précédentes, mais appartenant à la même espèce, grandeur natu- relle. — S. Querciis maurilunica Sap. et Mar., portion inférieure d'une feuille, y compris le pétiole, grandeur naturelle, d'après un spécimen provenant des marnes à tripoli, probablement plioeènes, des environs d'Oran (.\lgérie). — G. Salix loiiginquu Sa\). cl iMar., feuille mutilée aux deux extrémités, grandeur natu- relle; 6"°, dents marginales faiblement grossies. L'empreinte correspond à la face supérieure. — 7. Dapluiogcne loiujiiiqua Sap. et Mar., fragment d'une feuille, grandeur naturelle. PLANCHE V. Fie. 1-2. Dryopliyllum [Myrica Wat.) curticellense Sap. et Mar.; 1 , moitié inférieure d'une feuille, y compris le pétiole; 2, terminaison supérieure d'une autre feuille, gran- deur nalurellc, d'après des exemplaires ])rovenant de l'horizon des sables de Bra- clieux, figurés dans l'ouvrage de M. Watelet sur les Plantes fossiles du bassin de Paris. — 5. Dryophylluin [Castanea) Sapoilœ Wat., feuille presque entière, grandeur naturelle, d'après un exemplaire provenant des grès supérieurs aux lignites du Soissonnais, figuré dans l'ouvrage de M. Watelet. — 4-6. Dvyophylliim cretacenm Deb.; 4, portion médiane d'une feuille, grandeur naturelle; 5, terminaison supérieure d'une autre feuille, grandeur naturelle; 6, base d'une autre feuille plu- large que les précédentes, grandeur naturelle. — 7. Cissiles lacerus Sap. et .Alar.; face supérieure d'ime foliole mutilée, grandeur naturelle. PLANCHE VL FiG. I. Laurits Omulii Sap. et Mar., feuille mutilée aux deux extrémités, grandeur naturelle. — 2. Laiirus canariensis Webb, feuille, grandeur naturelle, pour servir de terme de comparaison avec le Laurus Omalii et pour montrer l'extrême analogie du réseau veineux dans les deux espèces. — a. Laurus (Persea) heersiensis Sap. et Mar., feuille mutilée aux deux extrémités, gran- deur naturelle. — 4. Laurus [Persea) latior Sap. et Mar., lambeau de feuille mutilée naturellement, gran- deur naturelle. — 5-G. Daphiwgeiie sezannensis Sap., les deux côtés de la même feuille ; la figure 6 corres- pond à la face inférieure; grandeur naturelle. EXPLICATION DES PLANCHES 89 PLANCHE VII. FiG. 1-2. Dewalquea haldemiana Sap. et Mar. {Araliophylliim haldemiatium , Deb. Ms.); ■1, feuille complète, sauf les extrémités de quelques-unes des folioles, grandeur natu- relle; 2, base d'une autre feuille de la même espèce, d'après des dessins commu- niqués par M. le docteur Debcy; ces exemplaires proviennent de la craie de Haldem en Westphalie; ils faisaient partie de la collection Krantz, à Bonn, où M. Debey les a vus et dessinés en dSfiâ. — 3. Aralia venulosa Sap. et Mar., lambeau de foliole, grandeur naturelle. — 4. Aralia argutidens Sap. et Mar., fragment de feuille, grandeur naturelle. PLANCHE VIII. FiG. 1. Aralia deniersa Sap. et Mar., foliole mutilée à l'extrémité supérieure, grandeur naturelle. — 2. Aralia venulosa Sap. et Mar., foliole de consistance coriace, mutilée à l'extrémité supérieure, grandeur naturelle. — 5-4. Dewalquea gelindenensis Sap. et Mar.; 3, deux folioles, dont l'une terminée au sommet qui est légèrement émarginé; 4, base d'une feuille de petite taille avec le pétiole commun intact, grandeur naturelle. — 5-7. Deuahjtiea aquisgranensis Sap. et Mar.; 5, feuille munie de son pétiole et réduite à trois folioles, grandeur naturelle; 6, autre feuille composée de trois, peut-être de cinq folioles; les trois folioles montrent leur terminaison supérieure; G% détails de la nervation grossis; 7, autre feuille composée de cinq folioles, dont la base manque, grandeur naturelle. Ces trois figures reproduisent des exemplaires de la craie d'Aix- la-Chapelle, communiqués par M. le docteur Debey sous le nom de Grevillea palmata. PLANCHE IX. FiG. 1-7. Deivalquea gelindenensis Sap. et Mar.; 1, grande feuille montrant quatre folioles dont une seule est terminée supérieurement par un sommet obtus et un peu rétus, grandeur naturelle; 2, fragment d'une foliole, grandeur naturelle, avec la nerva- tion; 2", détails de la nervation grossis; 5, feuille d'assez grande taille montrant le pétiole commun surmonté de cinq folioles plus ou moins mutilées supérieurement; 5", détails grossis de la nervation et aspect du réseau épidermique; 4, trois folioles dont deux montrant la terminaison supérieure qui est arrondie, grandeur naturelle; S, trois folioles dont deux terminées par un sommet atténué-obtus, grandeur natu- relle; 6 et 7, base de feuilles montrant le mode d'insertion des folioles sur le pétiole commun , grandeur naturelle. Tome XXXVII. 12 90 EXPLICATION DES PLANCHES. PLANCHE X. FiG. 1. Coccutus Kanii Sap. et Mai-., partie médiane d'une feuille, grandeur naturelle. — 2-5. Duphnogeiie {Corniliis) Kanii Hcer; 2, partie médiane d'une feuille exactement conforme à celle de Gelinden, grandeur naturelle; 3, feuille entière, en partie res- taurée. Ces deux figures, destinées à démontrer l'affinilé de l'empreinte de Gelin- den avec celles de la flore miocène du Groenland, ont été empruntées au bel ouvrage de M. Hcer intitulé : Flora fossilis arclica. — 4. Cocciiliis Dumonti Sap. et Mar., lambeau de feuille , grandeur naturelle. — b. CelustrophylluiH reticiilutum Sap. et Mar., fragment d'une feuille mutilée aux deux extrémités, grandeur naturelle. L'empreinte correspond à la face supérieure. — 6. Celustropliylhtm Benedeni Sap. et Mar., partie médiane d'une feuille, grandeur naturelle. PLANCHE XL FiG. I. Sterculia tabriisca Ung., feuille très-mutilée, grandeur naturelle. — 2-3. Sterculia lubrusca Ung.; 2, feuille mutilée supérieurement, très-ressemblante à celle de Gelinden, grandeur naturelle; 3, autre feuille, à peu près complète, prove- nant de Skopau (Saxe), comme la précédente. Ces deux figures sont empruntées au mémoire de M. Hcer sur la flore fossile de Skopau en Saxe. — 4. StertM/m /a/>ri(scff Ung., feuille, grandeur naturelle, d'après un exemplaire prove- nant de Bilin, figuré par M. d'Ettingshausen dans son ouvrage intitulé : Flore fossile du bassin tertiaire de Bilin. — 5-6. Zizyphus remotidens Sap. et Mar.; S, feuille mutilée au sommet, grandeur natu- relle; 6, partie terminale d'une autre feuille, grandeur naturelle. PLANCHE XIL — 1-2. Celastropliyllum Benedeni Sap. et Mar.; 1, partie inférieure d'une feuille, gran- deur naturelle; la surface se trouve parsemée de ponctuations discoïdes ari-ondics; deux de ces organes, probablement parasites, Sphœria veliista Sap. et Mar., sont représentés grossis, fig. 1°; 2, sommité d'une autre feuille, grandeur naturelle. — 3. Celustropliylliim lunceolatum Ett., partie inférieure d'une feuille, grandeur natu- relle, d'après un exemplaire de la craie de .Yiederschoena , figuré par M. d'Ettings- hausen dans son mémoire sur la flore fossile de cette localité. — 4-5. Celustrophyllum repandum Sap. et Mar., feuille, grandeur naturelle; les deux figures reproduisent les deux côtés de la même empreinte. — 6. Myrtophyllum cryptoneuron Sap. et Mar., feuille mutilée aux deux extrémités, grandeur naturelle. TABLE DES MATIERES. Pages. Introduction ^ l. Résumé géologique des travaux i-clatifs à la position des marnes hecrsiennes de Gclindcn 7 H. Révision des caractères propres à la végétation crétacée 12 III. Description des espèces 29 Aneimia (Aneimidietyura) palœogœa ib. Osmunda eocenica 30 Chamœcyparis belgica o'I G. Dryophyllum 33 Dryophyllum Dewalquei 37 — laxinerve ^I — curticellensc ■42 — ' vittatum ^^ Salix longinqua 44 Daplinogene sezanncnsis 47 — longinqua 48 Laurus Omalii 49 — (Persea) heersiensis SO — — latior . . • ■ 51 Aralia demcrsa 52 — venulûsa 53 — argulidens ' *"• Cissitcs lacerus 54 92 TABLE DES MATIÈRES. Pages. G. Dewalquea 55 Dewalquea gclindenensis "' Cocculus Kanii "^ — Dumonti ^^ Sterculia labrusca *"• Celastrophyllum Benedeni 6'' Sphœria vetusla "° Celastrophyllum rcticulatura 69 — repandum '" Zizyphus remotidens *"• Myrtophyllum cryptoneuron ''• IV. Considérations générales, étude comparative et conclusions 75 Explication des planches TABLE ALPHABÉTIQUE DES ESPÈCES DÉCRITES OU FIGURÉES. (Les synonymes sont en caractères italiques.) f Pages. Acer Sotzkianum Ung *^'' Aneimia (Aneimidictyura) eocenica Sap. et Mar 30 Aralia argutidens Sap. et Mar ^^ — demersa Sap. et Mar 52 — venulosa Sap. et Mar •'^ Araliophyllum haldemianum, Deb. Ms 60 Celastrophyllum Benedeni Sap. et Mar 67 — lanceolatum Ett "° — repandum Sap. et Mar '^0 — reticulatum Sap. et Mar "^ Chamaecyparis belgica Sap. et Mar ''' Cinnamomum diihium Wat ■*' — sezannense, Wat *"■ Cissites lacerus Sap. et Mar Cocculus Duraonti Sap. et Mar 65 — Kanii Sap. et Mar ^^ Daphnogene Kanii Heer *"* — longinqua Sap. et Mar '*° — pedunctclata Wat — sezannensis Sap '"• Dewalquea, Sap. et Mar ^^ — aquisgi'anensis Sap. et Mar "' — gelindcnensis Sap. et Mar '"• — Iialderaiana Sap. et Mar 60 94 TABLE ALPHABÉTIQUE. Pages. nno|)li\llinii (Caitanca) Saporta; Wat. sp 40 — ei-L'laccum Del) 56, 39 — curlicellense Sap. et, Mai- 42 — Dcwakiiiei Sap. el Map 37 — laxinervc Sap. et Mer 41 — lineare Saj) 42 — vittatum Sap. et Mar 45 Grevillea imlinuta Deb. Ms CI Laïuiis canariensis Webb 49 — Omalii Sap. et Mar ib- — (Pcr ca) heersiensis Sap. et Mar SO — latior Sap. et Mar ib- Myrica anyiistissima VVal 42 — attenualu Wat *"• — curticellensis Wat. 'O- — Roginci Wal ib. — verbinensis Wat ^b. Myrtophyllum eryptoneuron Sap. et Mar 71 Osmunda eocenica Sap. et Mar. a" Plalaïuis Si7-li Uiig ■. •• 65 Qucrciis tlealbata Hook 33, 59 — mauritanira Saj). et Mar 40 Sitliœriu vetusla Sap. et Mar 68 Salix longinqua Sap. el Mar 44 Stereulia Diicliartiei Wat 65 — labrusca Ung ■ . . ib. — verbinensis Wat "'• Zizyphus remotidens Sap. et Mar '^ ERRATA. Page 39, ligne IS, après : Q. dealbala Hook., ajoutez : ([ue nous reiirésenlons pi. III , lig. 5. - 52, ligne 6, au lieu de : pi. VII, Use: : pi. VIII. - 61, - 1, - pi. VIII, - pi. Vil. - — — 28. — Dewulquca . — l)i-wuliiuei. Plantes fossiles de (TeLndea :\!i-iH. (OUI-, et (les Siiv clnmiî'ei's de r.\radcnne. tome XXXX'll . PII. V û 1. Aneiinia palaeoo'aea Sap.etMar. 2, Osnainda eocenica Sapet Mar. ô, Cliaiuaecvparis belQica Sap.etMar. 4, Dryopliyllinu viltaluin Sap.etMar. 5, Di'voplnlhini niilicellense (Wat sp.) Sap.etMar. 6-7, Drvoplivlhim laxmerve Sap et Mar Plantes fossiles de Gelmden Mciii. cdui'. et (les Shv. éli'aiio'ers de l'Acadeiiiie, tome XXX'\'!! P1.2 AziCt del •f^^ y / ^ îV 1 6, Drvoplivllmn Dewalqiiei Sapet Mar. â^ XttTv.joca" û.Si!!2?o^'ei//i^, £,-u, Drvophylhim eiirticellense (l\at.sp.) Sap.et Mar. 5, Dn-ophyllum ( rasta7iea.) Saportae Wat. 4 0, Drvoplivlhnu rretaceinn Deb. 7, Cissiles lacerus Sap.et Mar. Plantes fossiles de Oelmden Meui cour et dos Sa"\' rtriin""ci's di^ l'Aradmiic toiwc XXW'll .  / . I ' /■ r j j- '.'VA 7JiJ^' '^ Sc^Sf^C.'l.^ £r^lC..C':Z^C^ I.Laïunis Ouialii Sap et Mar.2 Laiiriis caïuinensis Webb.5, Laiirus (Persea Iheorsiensis Sap.etMar. 4-, Laurus ( Persea ) latioi- Sap.etMar. 5-6, Daphnosi'ene Sezaimensis Sap Plantes fossiles de Gelinden I Mcin.coiip ei (les Sav. étrano-ers de l'Acadeinio , tonio XXXVll PI. 7. Ai^ct M Zixh, jS'ar' ^. Sevef^i/rts: £t~uj::^?cs 1 2,Dewalquea lialdemiaiia Sap.et Mar. 3, Aj^alia venulosa. Sap.et iMar. 4, Aralia ar^utidens Sap.et Mar Plantes fossiles de (u'iuiden VIciij (ciiir- cl (les Sa\' ('tran""eTs flo l'Ac iulciiHo , lonic XXW II . Pi. P., h !^ ï' A ^^' \ m /■/f /' A \k ^'-m/ f Y .v^ r /^ ■ /iw £r!.. Telles \. Aralia demersa Sap.et Mar 2, Aralia venulosa Sapet ilar. 5-4, Dewalquea oelindennensis Sap.et iiar. 5-7, Dewalquea aqui.soranensLs Sap.et Mai\ Plantes iossiles de (W-liiulen M(Mn