DÉVONIEN

DÉVONIEN

Situé entre les dernières phases paroxysmales de l’orogenèse calédonienne (phase ardennaise) et les premières de l’orogenèse varisque (phase bretonne), le Dévonien (terme proposé par Adam Sedgwick et Roderick Impey Murchison en 1839 pour désigner les couches marines contemporaines de l’Old Red Sandstone en Devonshire et en Cornwall) a duré au plus (Lochkovien et Strunien inclus) 55 millions d’années. La grande expansion des terres émergées à la suite de l’orogenèse calédonienne, les conditions générales subatmosphériques et les climats ont orienté, durant cette période, l’évolution organique (biocinèse) dans une direction nouvelle, celle du peuplement des terres émergées.

Les limites du système dévonien correspondent à deux étages de passage: le Siluronien – plus précisément, à son sommet, le Lochkovien –, qui représente le passage du Silurien au Dévonien, et le Strunien, qui représente le passage du Dévonien au Carbonifère. Pour déterminer la base du Dévonien proprement dit, on a proposé des repères paléontologiques: la disparition des Graptolites ne peut plus être retenue, Monograptus hercynicus ayant été trouvé au moins jusque dans le Praguien de Thuringe et de Bohême. Selon B. Bou face="EU Caron" カek, qui tend à conserver pour valeur caractéristique du Silurien les Graptolites, il faudrait situer la limite inférieure du Dévonien au-dessus de la zone à M. hercynicus. Le Dévonien débuterait avec le Praguien. Certains Spiriféridés, comme Acrospirifer, semblent caractériser le Dévonien inférieur proprement dit. La limite supérieure du Dévonien a connu également des interprétations diverses. En 1927, le premier Congrès de Heerlen (Pays-Bas) la situait avant le Strunien, tandis qu’en 1937, sous l’influence des géologues allemands, le deuxième Congrès de Heerlen incluait le Strunien dans le Dévonien. De fait, en Allemagne, au Maroc, en certains points du Sahara occidental et sur le territoire de l’ex-Union soviétique, par exemple, il y a eu continuité des dépôts marins, alors que l’orogenèse bretonne, ou une phase contemporaine, fait émerger, à la fin du Dévonien proprement dit, le massif Armoricain et diverses régions.

1. Chronologie absolue et subdivisions

Les granites post-tectoniques de la phase érienne (Downtonien) étant datés d’environ 漣 405 millions d’années (Ma), la base du Dévonien proprement dit doit se placer vers 漣 410 Ma. La phase marsique, poststrunienne, est datée de 漣 350 Ma, et la partie antéstrunienne de l’orogenèse acadienne des Appalaches a pu être datée de 漣 360 Ma. Si l’on en exclut le Lochkovien et le Strunien, le Dévonien a donc duré 40 Ma. Un autre âge radiométrique, de 漣 385 Ma, est fourni par des granites groenlandais, anglais, irlandais et appalachiens, à la limite du Dévonien inférieur et moyen.

Deux types principaux de subdivisions ont été adoptés pour le Dévonien. Les terrains continentaux de Grande-Bretagne, les Old Red Sandstones (O.R.S.) sont divisés en Lower O.R.S., Middle O.R.S. et Upper O.R.S. Pour les couches marines, la classification allemande a prévalu (cf. tableau).

2. La vie au Dévonien

Groupes paléontologiques

Les Spongiaires hypercalcifiés se développent; ils comprennent principalement des Tabulés et des Stromatopores. Ils sont associés à des Cnidaires rugueux. Ces groupes construisent les récifs dans lesquels dominent les Stromatopores.

Les Bryozoaires abondent, avec des colonies pierreuses. Parmi les Brachiopodes Articulés, les Spiriféridés et les Rhynchonellides l’emportent sur les autres groupes. Les Mollusques sont très nombreux; les plus importants, appartenant aux Céphalopodes, sont des Ammonoïdes, les Goniatites, qui apparaissent dès le Praguien. La disparition des Clyménies (cf. chap. 3) marquera pour ceux-ci une crise grave au Strunien.

Les Trilobites sont sur leur déclin, ainsi que les Échinodermes; mais les Insectes apparaissent. En fait, les développements les plus spectaculaires sont les suivants: – celui des Vertébrés aquatiques, comptant des Agnathes, des Placodermes (Acanthodiens surtout) et des groupes qui ont pu avoir une respiration amphibie (les Crossoptérygiens et les Dipneustes dès le Dévonien inférieur) et qui vont atteindre le stade d’où partiront, au Strunien, les Tétrapodes terrestres; parmi les Poissons Actinoptérygiens apparaissent les Ganoïdes; – celui des végétaux vasculaires qui, dès le Dévonien inférieur également, inaugurent les grands types de Cryptogames vasculaires, Psilopsides (Psilophytales, Rhyniales), Ptéropsides (Fougères), Lycopsides, Sphénopsides qui aboutissent à la fin du système à des formes arborescentes préfigurant la forêt houillère; des Ptéridospermées à bois de Gymnospermes et feuilles de Fougères (Callixylon-Archaeopteris ) atteignent une hauteur de 9 mètres (Dévonien XVIII).

Des échelles stratigraphiques ont été fournies pratiquement par tous les groupes dans le Dévonien: pour la stratigraphie des dépôts marins, les microfaunes de Tentaculites, d’Ostracodes et de Conodontes, d’une part, les macrofaunes de Brachiopodes, surtout dans le faciès rhénan, et de Polypiers, particulièrement dans le faciès hercynien, d’autre part, sont employées couramment. La stratigraphie des dépôts continentaux (deltaïques ou lacustres) est tributaire d’échelles de Vertébrés et de végétaux continentaux.

Biotopes

Les biotopes marins coquilliers à Spirifères sont les plus fréquents; ils sont riches en Brachiopodes, Gastéropodes et Bivalves; on y trouve également nombre de Bryozoaires, ainsi que des Polypiers isolés. Parmi les Trilobites dominent les Phacopidés, dont la morphologie oculaire, très variée, permet de reconstituer, pour chaque genre, l’attitude dans le biotope; mais les Trilobites seront de moins en moins nombreux à mesure que l’on monte dans la série. Les Céphalopodes sont pratiquement exclus. Beaucoup de ces biotopes coquilliers appartiennent à la zone tidale (découverte à marée basse), recevant sans doute des apports d’eau douce. Les spécialisations orientées vers la résistance au choc des vagues et à la dessiccation se multiplient.

Il existe aussi des biotopes de bioturbation, à Chondrites et à Rhizocorallium.

Correspondant à l’étage infralittoral, comparables aux restes d’un herbier actuel de Naïadales, les schistes sombres à fossiles pyriteux renferment des Bivalves, quelques Gastéropodes, Brachiopodes, Polypiers et Échinodermes, mais aussi beaucoup de Céphalopodes de petite taille, pour la plupart des jeunes qui se trouvaient ici proches des lieux de ponte. Les fossiles caractéristiques sont des Goniatites et des Bivalves, les Posidonies.

Les récifs coralliens deviennent abondants dans les mers chaudes du Dévonien moyen et de la base du Dévonien supérieur; leur fond est constitué par des Stromatopores massifs ou ramifiés. Ils sont étroitement associés à certains Crinoïdes et à des Brachiopodes spéciaux, à test épais et de grande taille.

Les fonds durcis, battus par les courants, commencent à se peupler: on y trouve des Bivalves et des Brachiopodes fixés fortement par une valve, des organismes perforants, des Serpules et des Spirorbes, des Échinodermes collés ou arrimés solidement (Édrioastéroïdes, Crinoïdes).

Il existe des vasières calcaires abritant de gros Bivalves costulés à demi enfouis (Panenka ), des Trilobites fouisseurs, des Gonia tites et quelques Échinodermes. Des essaims de Tentaculites Dacryoconarides appartenant au plancton leur sont associés; on peut penser qu’ils se comportaient comme les Ptéropodes actuels.

Des fonds à Spongiaires Hexactinellides se sont installés dans l’État de New York au Frasnien: ils ne semblent pas indiquer des profondeurs aussi grandes que ne le font leurs homologues actuels.

Les biotopes continentaux à végétaux sont d’abord des marécages salins assez proches de l’herbier, mais susceptibles d’être exondés; on passe progressivement, à partir du Lochkovien, de l’étage littoral à l’étage supralittoral et au rivage lui-même pendant le Praguien et l’Emsien. On assiste ensuite à l’établissement de buissons encore assez proches du rivage, et dans lesquels les plantes sont des Trachéophytes typiques. C’est un véritable bush dont le caractère semi-aride est confirmé par la présence de lacs temporaires où vivaient des Vertébrés (Placodermes, Crossoptérygiens et Dipneustes). Ce biotope a favorisé le développement des Tétrapodes terrestres.

Faciès

Les principaux faciès, en dehors des biotopes qu’ils englobent, sont associés à des provinces marines et continentales (cf. carte). Dans le Dévonien inférieur marin d’Europe, il est traditionnel de distinguer trois faciès.

Le faciès rhénan, héritier du Lochkovien, correspond à des dépôts proches des côtes, riches en sables terrigènes grossiers, pauvres en carbonates et en argiles, caractérisés par des Coraux simples, des Spirifères costulés, des Trilobites, des Bivalves et des Ostracodes. Il passe latéralement à des faciès schistogréseux comme on en trouve dans le massif Armoricain.

Le faciès hercynien , déposé dans les mers chaudes, plus loin des côtes, est calcaire et argileux, dépourvu d’apports terrigènes. Il est associé à des Coraux de récifs, avec leur cortège de gros Brachiopodes, de Trilobites ornés, de Bivalves, et même à certains Céphalopodes.

Enfin, le faciès mixte , possédant des traits des deux précédents, est caractérisé par des Trilobites spéciaux (Déchenellinés, Cyrtocymbolinés).

Outre ces faciès classiques, il faut noter des minerais de fer oolitique en Afrique du Nord, en Normandie, et des minerais de manganèse dans l’Oural méridional, qui tirent leurs oxydes métalliques du lessivage des reliefs exondés qui ont commencé à subir une évolution pédogénétique plus complète du fait de l’apparition du couvert végétal.

Les faciès gréseux proviennent du démantèlement des reliefs soulevés par les orogenèses et les épeirogenèses calédoniennes. Le faciès des Vieux Grès Rouges, surtout répandu sur le continent nord-atlantique, englobe des formations gréseuses rouges ou blanches et des schistes versicolores. En outre, à la limite des domaines marin et continental, il comporte des conglomérats qui ont peut-être constitué des cordons littoraux. Il s’agit principalement de formations deltaïques, à stratification entrecroisée, ripple-marks , mud-cracks. On y observe des lagunes salines et des croûtes désertiques. En Libye, les grès des bassins de Mourzouk et de Koufra se sont déposés sur un estran balayé par de forts courants côtiers. Des dépôts analogues sont décrits dans les bassins du Brésil, où ils sont associés à des traces locales de glaciers.

3. Stratigraphie et paléogéographie

Dévonien inférieur

Les derniers mouvements de la phase érienne, orogéniques et épeirogéniques, se prolongent: dans l’est du Groenland, en Écosse et en Angleterre où les terres se soulèvent, dans l’est de l’Amérique du Nord où commence l’orogenèse acadienne, au Sahara; tandis que le volcanisme continue dans l’Altaï et apparaît au Groenland, en Australie, dans le géosynclinal tasman et au Japon.

Les grandes plates-formes continentales demeurent émergées. Le continent nord-atlantique devient le continent des Vieux Grès Rouges, réunissant l’Amérique du Nord et le Groenland à la Grande-Bretagne, au Spitzberg, et finalement à la Fennosarmatie. Au-delà des géosynclinaux de l’Oural et de Turgaï, qui sont très larges, la plate-forme sibérienne (Angara) offre le faciès des Vieux Grès Rouges, lequel s’étend encore au Kamtchatka et à la Chine.

En Écosse, le lac Orcadien, tourbeux et marécageux, abrite des poissons et la flore des Rhyniales.

Les contours du continent des Vieux Grès Rouges n’ont cessé de se modifier, ce que rendent manifeste les nombreuses intercalations marines au sein des dépôts continentaux de sa périphérie. Ces intercalations sont précieuses, car elles permettent d’établir des synchronismes.

Il y a transgression eustatique sur l’Afrique du Sud, dans la région du Cap (Bokkeveld) et sur le nord de la Téthys. Les relations marines sont difficiles entre l’Europe et l’Amérique du Nord. Les Goniatites demeurent cantonnées à l’Europe (plus l’Afrique du Nord) et à l’Oural; les rares migrations empruntent une voie transarctique par l’Oural et le Nevada.

Les reconstitutions paléomagnétiques indiquent des climats disposés comme au Lochkovien: l’équateur passe au niveau du Spitzberg, de l’Écosse, de l’Europe centrale, traverse le sud-ouest de l’Altaï, l’Australie et l’Amérique du Nord de la Californie au sud du Groenland par le bouclier canadien. Dans ces conditions, toute l’Europe jusqu’à la plate-forme russe, l’Asie à l’ouest et au sud du bouclier sibérien (zones ouralo-Tianshan, Djoungaro-Balkash, Saïan-Altaï), l’Afrique du Nord et l’Amérique du Nord se trouvaient situées dans les zones tropicale et équatoriale. La zone polaire est plus difficile à préciser, parce qu’il y a eu un réchauffement général, mais la présence de traces glaciaires au Brésil indique que sa position ne s’est guère modifiée depuis l’Ordovicien et le Lochkovien.

Des provinces marines zoogéographiques ont pu être distinguées:

– la province rhénane , de la Pologne à la Nouvelle-Écosse, où la sédimentation détritique, alimentée par l’arasement des chaînes calédoniennes et du continent des Vieux Grès Rouges, l’emporte sur la sédimentation calcaire, bien qu’elle soit située dans la zone chaude;

– la province bohémienne , où domine le faciès hercynien, également chaude, mais éloignée des régions élevées, offrant donc plus de récifs; elle se superpose à la précédente en divers points, en Espagne et au Japon par exemple, et correspond à peu près au nord de la Téthys, nettement en cours de transgression; la région appalachienne, du Texas central à Gaspé, appartient à cette province;

– enfin, la province malvino-caffre , qui correspond à l’envahissement par la mer des bassins continentaux du Lochkovien situés dans la région gondwanienne circumpolaire, occupée par une mer froide (Afrique du Sud, Falkland, Antarctide).

Dévonien moyen

Le continent des Vieux Grès Rouges demeure intact. La Téthys part de l’Amérique, passe sur l’Europe moyenne, le Proche-Orient, le Turkestan, le Tianshan, l’Himalaya, la Chine, le Vietnam du Nord, et communique avec l’est de l’Australie (géosynclinal tasman). Sur une partie de son trajet, elle est caractérisée par un Polypier simple operculé, Calceola sandalina : c’est la mer à Calcéoles.

La transgression téthysienne, qui s’étend sur l’Amérique du Nord, l’Europe moyenne, le nord-est de l’Asie, la Chine, le Vietnam et l’Australie, apporte des récifs coralliens et des Brachiopodes Stringocéphalidés en Ardenne, en Estonie, en Podolie (sud-ouest de l’Ukraine), en Volhynie (Jitomir) et en Transcaucasie. Dans l’Oural, elle se combine avec un important volcanisme, d’où le dépôt de silex.

Dans le nord-ouest de l’Afrique s’étend un faciès mixte (rhénan ou hercynien) à Brachiopodes, Trilobites et Polypiers, et souvent des vasières à Panenka , mais le sillon de la Saoura, bras de mer de 200 à 300 kilomètres sur plus de 1 200 kilomètres, dans lequel se déposent des calcaires et des schistes à Céphalopodes, commence à se dessiner.

En Amérique du Nord, une épaisse sédimentation a lieu dans la région du fleuve Mackenzie, tandis que de nombreux volcans sous-marins émettent des laves sur le sud de l’Alaska. La mer, venant du Nord, gagne l’Alberta et, sur la frontière des États-Unis et du Canada, le bassin de Williston; ce trajet nord-sud, qui est celui des migrations transarctiques entre l’Oural et l’Amérique, est jalonné par des gisements de Stringocéphalidés et de rares Goniatites. Dans les Appalaches, c’est le début du grand delta des Catskill, dont les matériaux proviennent d’une terre élevée située à l’est de la Pennsylvanie, Appalachia, dont la montée inaugure l’orogenèse acadienne. Cette terre appartenait, selon toute vraisemblance, au continent des Vieux Grès Rouges.

Les faunes marines de Brachiopodes, de Crinoïdes et de Trilobites du Sahara offrent des affinités avec celles de l’Amérique du Nord: les migrations entre les deux régions étaient donc relativement faciles.

Dans l’ouest de l’Australie se dessine le géosynclinal westralien.

Dévonien supérieur

Le Néodévonien est encadré par deux phases orogéniques: en Europe, la phase initiale et la phase terminale (dite marsique ) de l’orogenèse bretonne; en Amérique du Nord, la phase initiale et la phase terminale de l’orogenèse acadienne. Dans l’ensemble, cette période correspond à un compartimentage des provinces et à un refroidissement des mers, dont les transgressions sur la Laurasie proviennent le plus souvent des zones circumarctiques (c’est une transgression arctique).

Dans l’est des États-Unis, où l’orogenèse érige des montagnes, une légère glaciation a laissé des traces dans l’État de New York et en Pennsylvanie. De son côté, le delta des Catskill atteint sa plus grande ampleur.

Dans l’ouest des États-Unis, s’élève le géanticlinal de Manhattan, ce qui indique des mouvements dans les Rocheuses, tandis qu’un volcanisme andésitique et basaltique reste actif dans le sud de l’Alaska.

Enfin, sur le Mid-Continent, la mer transgresse et atteint le bord sud de la baie d’Hudson.

Une épeirogenèse exonde l’Amérique du Sud; les monts Pampéens s’érigent.

En Europe, l’avant-fosse de l’orogenèse varisque constitue un géosynclinal qui part du sud-ouest de l’Irlande, passe par le Cornwall et le massif Armoricain, englobe l’Ardenne (où se déposent des grès riches en minéraux provenant de la désagrégation des reliefs, des schistes à Goniatites et des calcaires à Polypiers), traverse l’Allemagne et rejoint finalement le bassin lituanien. Les plis de l’orogenèse bretonne exondent le massif Armoricain et le sud de l’Oural.

La Téthys couvre le sud de l’Europe, le Moyen-Orient, le Turkestan, l’Himalaya, la Chine, et communique avec l’Australie. Elle peut être assez bien caractérisée par le Brachiopode Cyrtospirifer. En outre, un faciès particulier de calcaire grumeleux ferrugineux, les griottes, est largement répandu au Famennien (Pyrénées, Montagne Noire, Mouthoumet, Espagne, Maroc, Sahara).

Les principaux centres d’évolution et de dispersion des Goniatites demeurent l’Europe et l’Afrique du Nord, d’une part, l’Oural d’autre part. Les courants de migration qui ont peuplé l’Amérique du Nord par le Nevada sont demeurés transarctiques, par le nord de la Sibérie, sauf au Frasnien où la faune à Manticoceras est ubiquiste. D’un autre côté, de l’Oural également, les Goniatites passent au géosynclinal kirghize, à celui de Kouznetsk, parviennent à l’Himalaya, à la Chine et, finalement, au géosynclinal westralien. Parmi les Goniatites du Dévonien supérieur, il faut signaler le développement d’un groupe nouveau et caractéristique de cette époque, les Clyménies, à siphon dorsal.

Le système dévonien joue le rôle de charnière entre le Paléozoïque inférieur et le Carbonifère, tant du point de vue orogénique que de celui des faunes et des flores. On peut le considérer, à ce dernier point de vue, comme l’aurore des temps modernes, la période où les conditions furent telles que les terres émergées commencèrent à se peupler.

Notons que le paléomagnétisme indique une première phase de dérive des continents gondwaniens au Dévonien moyen, les amenant vers le sud en les éloignant de la Laurasie, ce qui les prépare à la glaciation du Carbonifère supérieur.

dévonien, ienne [ devɔnjɛ̃, jɛn ] adj. et n. m.

• 1848; angl. devonian (1837 en géol.) « du Devon », comté d'Angleterre où l'on commença à étudier ces terrains

♦ Géol. Qui appartient à la période géologique de l'ère primaire allant du silurien au carbonifère. Terrain dévonien, formation dévonienne. — N. m. Le dévonien, cette période. Développement des faunes et des flores terrestres au dévonien.

● dévonien nom masculin (de Devon, nom propre) Système de l'ère paléozoïque, d'une durée de 50 millions d'années, situé entre l'orogenèse calédonienne et l'orogenèse hercynienne ou varisque. (Il est caractérisé par l'extension des terres émergées, ce qui entraîne le développement des vertébrés terrestres.)

dévonien, enne

n. m. et adj. GEOL Période de l'ère primaire qui suit le silurien et précède le carbonifère.

|| adj. La période dévonienne.

⇒DÉVONIEN, IENNE, adj. et subst. masc.

GÉOL., PALÉONT.

A.— Adj. De la troisième période de l'ère primaire. Gisement dévonien; flore dévonienne. Aux calcaires et grès dévoniens succèdent ceux de la période carbonifère (VIDAL DE LA BL., Tabl. géogr. Fr., 1908, p. 68).

— Époque dévonienne. La période dévonienne, dont les sédiments sont développés dans le Devonshire (LAPPARENT, Abr. géol., 1886, p. 149).

B.— Subst. masc. Troisième période de l'ère primaire. Début du dévonien. Au dévonien supérieur, émergent les batraciens, qui seront les seules créatures marchantes jusqu'au début du secondaire (J. ROSTAND, La Vie et ses probl., 1939, p. 162).

Prononc. et Orth. :[], fém. [-]. Ds Ac. 1878 et 1932. Étymol. et Hist. 1843-48 (C. LYELL, Principes de géol., vol. 4, p. 443 ds MACK. t. 1, p. 217). Empr. à l'angl. devonian (du nom du comté de Devon en Angleterre), terme de géol. dep. 1837 (Sedgwick & Murchinson in Trans. geol. Soc., Ser. II, v. 707 ds NED : We propose therefore for the future to designate these groups [the Cornish Killas and the Devonian slates] collectively by the name Devonian system as involving no hypotheses and being agreeable to analogy). Fréq. abs. littér. :3. Bbg. ARVEILLER (R.). R. Ling. rom. 1971, t. 35, p. 216. — BONN. 1920, p. 46. — QUEM. 2^e s. t. 1 1970.

dévonien, ienne [devɔnjɛ̃, jɛn] adj. et n.

ÉTYM. 1848, trad. de Lyell; angl. devonian (Sedgwick et Murchinson, 1837) « du Devon », comté anglais où l'on commença à étudier ces terrains.

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♦ Géol. Qui appartient à la période géologique de l'ère primaire allant du silurien au carbonifère (−330 à −280 millions d'années). || Terrain dévonien, formation dévonienne.

♦ N. m. || Le dévonien, cette période. || Développement des faunes et des flores terrestres au dévonien. || On divise le dévonien en dévonien supérieur ou néodévonien, dévonien moyen ou mésodévonien et dévonien inférieur ou éodévonien. || La faune du dévonien comprend surtout des brachiopodes, des cœlentérés, des coralliaires, des trilobites et des poissons.

Encyclopédie Universelle. 2012.