- - 3 2 1 - -

D E C O U V E R T E DU G E N R E P H Y L L O G R A P T U S ( G R A P T O L I T E S ) DANS L ' O R D O V I C I E N

DES P Y R E N E E S A T L A N T I Q U E S : C O N S E Q U E N C E S S T R A T I G R A P H I Q U E S

par

Jean-Marie DEGARDIN *

R6sum6

Pour la premi6re lois dans les Pyr6n6es Atlantiques, trois esp6ces du genre Phyllograptus ont 6t6 observ6es dans les schistes ardoisiers de la r6gion de Saint-Martin-d'Arrossa. Cette d6couverte apporte des pr6cisions sur l'fige de ces ter- rains qui, jusqu'~ pr6sent, 6taient rapport6s gt l'Ordovicien sup6rieur par des Brachiopodes. Elle permet de situer la s6rie schisteuse dans l'Ordovicien inf6rieur et plus pr6cisement dans l'Arenig.

Abstract

For the first time in the Pyrenees Atlantiques, three species of the genus Phyllograptus have been observed in slates of the Saint-Martin d'Arrossa region. This discovery has made it possible to date more precisely these beds which were previously considered to be Upper Ordovician on Brachiopod evidence. It is now possible to place these slates in the Lower Ordovician and more precisely in the Arenig.

I n t r o d u c t i o n

Au cours de l'excursion du Groupe Franqais du Pal6ozofque men6e par C1. Heddebaut dans les Pyr6n6es basques en juin 1977, une premi6re empreinte de Graptolite a 6t6 recueiUie sur le chantier d'61argissement le long de la Nationale 648, peu apr6s le passage h niveau situ6 ~ la sortie d'Eyharce : pour la premiere fois, des Graptolites d'~ge ordovicien 6taient observ6s dans les Pyr6n6es Occidentales.

Par la suite, dans le m6me gisement fossilif~re, de nombreuses empreintes de Graptolites ont 6t6 r~colt6es associ6es ~ d'autres faunes et en particulier, h des Brachiopodes, des Lamellibranches et des Trilobites. Jusqu'ici, dans le Pays Basque, les Graptolites les plus anciens connus 6taient rapport6s au Wenlockien et plus partieuli6rement aux zones 26 ~ 29 sensus ELLES & WOOD (1). Pour cette raison, il est n6cessaire de pr6senter ces formes qui pr6cisent la stratigraphie r6gionale.

* Laboratoire de G6ologie r6gionale, Universit6 des Sciences et Techniques de Lille, B.P. 36, 59650 ViUeneuve d'Ascq, France.

G6obios nO 12 - fasc. 2 p. 321 - 329, 2 fig., 1 pl. Lyon, avril 1979

-- 322 --

303 305

0 1 kit I I r T I

~ - v e r s B a y o n n e ~

- - d ~ A r r d s s a

. ,. ............ .,....//

i"~""v ..""'"":"Y"

110

.J

lo9- ~ ~ ~ ' ~ ' ' i S.-Etienne- ~ E S P A G N E d~-e,lgo.y,~

a63

$ i

., ....... ...-°"

364

i

÷

270 : " " " -

~ ,..°. "°...o..%

305

%.

Fig. 1 - Localisation g6ographique du gisement.

Locality map.

I - Situation g6ographique et stratigraphique du gisement.

Le gisement de graptolites est localis6 au Sud du village de Saint-Martin d'Arrossa, sur la route nationale 648 qui relie Eyharce ~ la petite bourgade de Saint-Etienne de Baigorry en suivant le cours de la Nive des Aldudes (fig. 1). I1 est situ6 fi environ 200 m~tres du passage ~ niveau plat6 fi la sortie du tunnel emprunt6 par la vole de chemin de fer qui dessert Saint-Etienne de Baigorry.

Les coordonn6es Lambert sur la carte topographique au 1/50.000 de Iholdy sont x = 304,25 ; y = 101,75.

La lithologie est constitu6e de schistes ardoisiers gris bleu, tr~s durs, qui alternent avec des bancs de quartzites gris fi mica blanc. Selon C1. Heddebaut (2), ces quartzites fi muscovite repr6sentent les bancs sommitaux de la s6rie de quartzites et schistes fi Bilobites du massif de Baygura au Nord du village d'Oss~s. Jusqu'~ pr6sent, ces niveaux n'avaient livr6 qu'une faune souvent real conserv6e. J.-W. Laverdi~re (3) y avait d6terrnin6 un Orthis du groupe d'Orthis plicata SOWERBY (1865), Calymene sp. et Cuculella sp..Seul Orthis plicata SOWERBY permettait d'attribuer un ~ge ordovicien sup6rieur. Mais un doute subsistait en raison de la mauvaise conservation de ce Brachiopode.

Deux niveaux sont particuli~rement riches en empreintes de Graptolites. Le niveau inf6rieur a livr6 Phyllograptus angustifolius HALL et Phyllograptus densus TORNQUIST ; le niveau sup6rieur, situ6 ~ 2 m du pr6c6dent a livr6 : Phyllo- graptus densus TORNQUIST et Phyllograptus ilicifolius HALL.

-- 323 --

II - Syst6matique. Classe Graptolithina BRONN, 1846

Ordre Graptoloiilea LAPWORTH, 1875 Sous-ordre Didymograptina LAPWORTH, 1880 emend. BULMAN, 1963

Famille Dichograptidae LAPWORTH, 1873 Genre Phyllograptus HALL, 1858

Esp6ce - type : Phyllograptus typus HALL, 1858, p. 137 (4).

Diagnose : Genre de la famiUe Dichograptidae fi 4 branches soud6es dos ~ dos entourant la virgula et avec la section du rhabdosome donnant une croix fi branches perpendiculaires. Dans le plan de stratification, le rhabdosome prend la forme d'une feuille lanc6ol6e.

Th~ques simples, courb6es ~ fort recouvrement.

Phyllograptus angustifolius HALL, 1858 (pl . 1, f ig. 1 et 3)

"1858 - Phyllograptus angustifolius HALL, p. 139 (4) 1937 -Phy l lograp tus angustifolius HALL : Ekstr6m, p. 34, pl. 6, fig. 21 (5) 1947 - Phyllograptus angustifolius HALL : Ruedemann, p. 315 - 316, pl. 53, fig. 26 avec une synonymie ant6rieure (6). 1960 - Phyllograptus angustifolius HALL : Thomas, p. 9, avec une bibliographie r6vis6e des Graptolites australiens (7). 1961 -Phyllograptusangustifolius HALL : Lee, p. 70 - 71, pl. 1, fig. 11 a - d, text-fig. 7 (8). 1964 - Phyllograptus angustifolius 1964 - Phyllograptus angustifolius 1965 - Phyllograptus angustifolius 1971 - Phyllograptus angustifolius 1976 - Phyllograptus angustifolius

HALL : Obut & Sobolevskaya, p. 22, pl. 1, fig. 5 (9). HALL : Berry, p. 87, pl. 2, fig. 2, 4, 6 et 7 (10). HALL : Skevington, p. 15 - 16, fig. 14 - 16 (11). HALL : Strachan, p. 14 (12). HALL : Legg, p. 27, pl. 8, fig. 33 - 35 (13).

Diagnose : Une esp~ce du genre PhyUograptus ~ rhabdosome ovale tr6s allong6, & th6ques recouvrantes sur toute leur longueur et avec une faible courbure ventrale. Plan d'ouverture des th~ques oblique par rapport ~ l 'axe de la th~que dont la paroi ventrale se prolonge par un long denticule.

Description :Rhabdosome allong6 en forme de fuseau ; longueur : 2,6 h 3 cm ; largeur maximale : 8 m m ; 11 ~ 12 th6ques par centim6tre de longueur ; longueur des th6ques : 4 m m ; largeur des th~ques : 1 mm ; inclinaison des th~ques sur l 'axe du rhabdosome variant de 60 ~ 700.

La largeur maximale du rhabdosome est situ6e h 1/3 de la longueur du rhabdosome ~ partir de la sicule. La courbure ventrale des th6ques est 16g6re et identique sur toutes les th~ques. Le plan de l 'ouverture de la th~que est oblique par rapport h l 'axe de la th~que et les parois ventrales des th6ques se prolongent en denticules dont la longueur peut atteindre 1,5 fois la largeur de la th6que.

Rapports et diff6rences : P. angustifolius HALL ressemble & P. nobilis HARRIS & KEBLE, 1932 qui poss6de 6galement de longs denticules h la base de l 'ouverture des th6ques. Cependant, ces deux esp~ces se diff6rencient par la th~que qui dessine une simple courbe ventrale chez P. angustifolius HALL et une sigrnoide chez P. nobilis HARRIS & KEBLE.

P. angustifolius HALL rappelle P. typus HALL, 1858 par l'allure g6n6rale du rhabdosome mais ces deux esp6ces sont diff6rentes par :

- la largeur du rhabdosome plus importante chez P. typus HALL ; - ta variation de l'inclinaison des th6ques sur l 'axe du rhabdosome de la sicule fi l 'extr6mit6 distale, caract6ristique chez P. typus HALL.

-- 324 --

L WGJk

i 2 *l 113 ~ )~ ~v--~

Fig. 2 - Pal6obiog6ographie des esp6ces d6erites du genre Phyl lograptus .

1 - P. angus t i fo l ius HALL ; 2 - P. densus TORNQUIST; 3 - P. iliciJolius HALL.

World distribution of species. 1 - P. angust i fo l ius HALL ; 2 - P. densus TORNQUIST ; 3 - P. i l icifolius HALL.

P. angust i fo l ius HALL pr6sente beaucoup d'affinit6s avec P. ilicff'olius HALL, 1858 mais s'en distingue par la forme g6n6rale du rhabdosome qui chez P. iliclfolius HALL est plus ou moins en forme de coin.

Association :P. angust i fo l ius HALL a 6t6 recueilli en compagnie de P. densus TORNQUIST, 1879.

R6partition : Arenig (Ordovicien inf6rieur) ; vaste extension connue dans le monde entier (fig. 2).

Mat&iel : Quatre 6chantillons dont 2 figur6s (L.G.R. nO 1 et 3).

Phyl lograptus densus TORNQUIST, 1879 (pl. 1, fig. 2, 6 et 7).

* 1879 -Phyl lograptus densus TORNQUIST, p. 447 (14) 1890 - Phyl lograptus densus TORNQUIST : T6rnquist, p. 19, pl. 1, fig. 15 - 17 (15). 1904 -Phyl lograptus densus TORNQUIST : T6rnquist, p. 11, pl. 2, fig. 9 - 12 (16). 1937 - Phyl lograptus densus TORNQUIST : Monsen, p. 206, pl. 5, fig. 11, 14, 16, 19, et 34 ;pl. 18, fig. 6 et 13 (17). 1974 -Phyl lograptus densus TORNQUIST : Tzaj, p. 62 (18).

-- 325 --

Diagnose : Une esp6ce du genre Phyllograptus ~ rhabdosome ovale, ~ th~ques recouvrantes sur toute leur longueur. Plan d'ouverture des th6ques parall61e ou subparall61e ~ la limite g6n6rale du rhabdosome.

Description : Rhabdosome en forme de feuille ; longueur : 1,8 fi 2,2 cm ;largeur maximale :7 mm ;9 ~ 10 th6ques par centim6tre de longueur ;longueur des th6ques : 3 m m ;largeur des th6ques : 2,1 mm.

La largeur maximale du rhabdosome est situ6e vers le milieu du rhabdosome. Les th6ques sont courb6es et l'angle d'inclinaison des th6ques sur l 'axe du rhabdosome varie sensiblement de 600 pros de la sicule fi 300 au p61e distal.

Rapports et differences : P. densus TORNQUIST ressemble par sa forme g~n6rale ~ P typus HALL mais ces deux esp~ces se diff6rencient par :

- la largeur maximale net tement plus importante chez P. typus HALL ; - le plan de l 'ouverture des th~ques, oblique par rapport ~ l 'axe de la th~que chez P. typus HALL est per- pendiculaire ou subperpendiculaire chez P. densus TORNQUIST.

P. densus TORNQUIST pr6sente de grandes ressemblances avec P. anna HALL, (1865) dont l 'ouverture des th~ques est 6galement perpendiculaire h l 'axe des th+ques. Cependant, P. anna HALL se diff&encie par sa forme plus globuleuse et plus large que P. densus TORNQUIST.

Association : P. densus TORNQUIST a 6t~ recueilli en compagnie de P. angustifolius dans le niveau inf~rieur du gisement et en compagnie de P. ilicifolius HALL dans le niveau sup6rieur.

R~partition : Arenig (Ordovicien inf6rieur) ; vaste extension connue dans le monde entier (fig. 2).

Mat6riel : 3 6chantillons figur6s et 2 fragments (L.G.R. nO 2, 6 et 7).

Phyllograptus ilicifolius HALL, 1858 (pl. 1, fig. 4, 5 et 8)

* 1858 -Phyl lograp tus iIicifolius HALL, p. 139 (4). 1947 - Phyllograptus ilicifolius HALL : Ruedeman, p. 317, pl. 53, fig. 9 - 19, avec une synonymic ant6rieure (6). 1960 - Phyllograpms ilicifolius HALL : Berry, p. 57, pl. 8, fig. 4, pl. 9, fig. 1- 2. 1963 - PhyUograptus ilicifolius HALL : Ross & Berry, p. 82, pl. 3, fig. 4 - 10 ; pl. 4, fig. 9 (19). 1974 - P h y I l o g r a p m s ilicifolius HALL : Tzaj, p. 63 (18).

Diagnose : Une esp~ce du genre Phyllograptus ~ rhabdosome ovale ayant une forme g~n&ale en c6ne. Th+ques recou- vrantes sur toute leur longueur avec plan d'ouverture oblique par rapport ~ l 'axe de la th~que.

Description : Rhabdosome en forme de feuille pr6sentant la plus grande largeur dans la partie distale ;longueur : 1,8 fi 2 cm ; largeur maximale : 5 ~ 6 mm ; 10 th6ques par centim&re de longueur ; longueur de la th6que : 3 m m ;largeur de la th6que : 1 ram.

L'angle d'inclinaison des th~ques sur l 'axe du rhabdosome est compris entre 40 et 50o dans la partie m6diane.

Les th~ques sont rectilignes sur la plus grande pattie de leur longueur puis se courbent vers leur extr6mit& La paroi ventrale se prolonge par un denticule bien individualis&

Rapports et diff6rences : Cette esp6ce pr6sente beaucoup d'affinit6s avec P. angustifolius HALL. Ces deux esp6ces se diff&encient par :

- la longueur du rhabdosome plus important chez P. angustifolius HALL;

-- 326 --

- le nombre de th~ques au centim~tre plus 61ev6 chez P. angustifolius HALL; - les denticules plus longs ~ la base des th~ques chez P. angustifolius HALL; - la forme g6n6rale du rhabdosome qui pr6sente la plus grande largeur pros de la sicule chez P. angustifolius HALL alors que chez P. ilicifolius HALL cette largeur maximale est situ6e pros de l 'extr6mit6 distale, ce qui donne une allure en c6ne au rhabdosome.

Association : P. ilicifolius HALL a 6t6 recueilli dans le m6me niveau en compagnie de P. angustifolius HALL.

R~partition : Arenig (Ordovicien inf6rieur ) ; vaste extension connue dans le monde entier (fig. 2 ) .

Mat6riel : Quatre 6chantillons dont 3 figures (L.R.G., nO 4, 5 et 8).

C o n c l u s i o n

La ddcouverte de Graptolites du genre Phyllograptus dans les schistes ardoisiers de la r6gion de Saint Martin- d'Arrossa apporte des pr~cisions sur l'~ge de ces terrains qui 6taient pr~alablement datds de l'Ordovicien sup~rieur par une faune de Brachiopodes, plus ou moins bien preserves, en particulier par un Orthis du groupe d'Orthis plicata SOWERBY.

Dans le gisement fossilif~re de Saint-Martin d'Arrossa, une importante faune de Brachiopodes ainsi que plusieurs fragments de Trilobites ont ~t6 r6colt~s. Leurs ~tudes qui sont en cours devront pr~ciser cet ~ge.

Les consequences de cette d~couverte sont au nombre de trois :

- du point de vue pal6obiog~ographique, elle complete la rdpartition horizontale de ces trois esp6ces qui sont signal~es pour la premiere lois ~ l 'extr6mit6 de l 'Europe Occidentale et dont l 'extension mondiale est ainsi confirm~e; elle montre 6galement la tr~s grande valeur biostratigraphique de ces organismes qui sont tr~s bien repr~sent~s darts le monde entier ;

- du point de vue pal~og~ographique, il sembte que l 'extension des terrains de l 'Ordovicien inf6rieur soit plus importante dans la r~gion de Saint-Martin d'Arrossa et ~galement dans la r~gion du Jarra et de l 'Arradoy ott ces terrains avaient 6t6 dat6s de l'Ordovicien sup6rieur uniquement par analogie de facies ;

- du point de vue stratigraphique, la datation pr6cise de ces terrains ne concorde plus avec les contours g6ologiques de la limite de l'Ordovicien inf6rieur-Ordovicien sup6rieur de la carte au 1/50.000 ; il conviendra d'en tenir compte dans l ' interpr6tation de ce secteur ; enfin, les schistes de la r6gion de Saint-Martin-d'Arrossa deviennent l 'une des formations fossilif~res les plus anciennes du Pal6ozoique des Pyr6n6es occidentales.

-- 327 --

R6f6rences bibliographiques

(1) ELLES G.-L. & WOOD E.-M.R. -Pal. Soc., London, 1902, p. 55 - 102. (2) HEDDEBAUT C 1 . - ThdseSc., Lille, 1973, 163 p. (3) LAVERDIERE J.-W. - M d m . Soc. gdol. Nord, Lille, 1930, 131 p. (4) HALL J. - Canada Geol. Surv., Rept, Ottawa, Progr. for 1857, 1858, p. 111 - 145. (5) EKSTROM G. - Sver. Geol. Unders. Afh, Stockholm, C, 403, 1937, p. 1 - 53. (6) RUEDEMANN R. -Mem. Geol. Soc. Amer., Washington, 19, 1947, 652 p. (7) THOMAS D.-E. - J . Proc. Roy. N.S.W., Sidney, 94, 1960, p. 1 - 58. (8) LEE C.-K. - Acta paleont, sin., Pekin, 9 ,1961 , p. 64 - 74.

(9) OBUT A.-M. & SOBOLEVSKAYA R.-Ph. - Akad. Nauk S.S.S.R. Sibirsk. Otdel. Inst. Geol. Geofiz. Moscou, 1964, 92 p. (10) BERRY W.-B.-N. - Norsk geol. Tidskr., Oslo, 44, 1964, p. 61 - 170. (11) SKEVINGTON D. - Bull. geol. Instn. Univ. Upsala, 43, 63, 1965, p. 1 - 74. (12) STRACHAN I. -Pal. Soc. London. 125, 1971, p. 1 - 130. (13) LEGG D.-P. - Geologica et Palaeontologica, Marburg, 10, 1976, p. 1 - 58. (14) TORNQUIST S.-L. - Geol. Fdren. Forhandl. Stockholm, Bd 4, 4, 1879, p. 446 - 457. (15) TORNQUIST S.-L. - Lunds Univ. Arsskr., Lurid, Bd 26, 1890, p. 1 - 31. (16) TORNQUIST S.-L. - Lunds Univ. Arsskr., Lund, Bd 37, 1904, p. 1 - 20. (17) MONSEN A. -Norskgeol. Tidsskr., Oslo, 16, 1937, p. 57 - 266. (18) TZAJ D.-T. -AkadHayk. CCCP, Novosibirsk, 48, t974, p. 1 - 70. (19) ROSS R.-J & BERRY W.-B.-N. -Bul l U.S. geol. surv., Washington, 1134, 1963, p. 1 - 177.

- - 328 --

P L A N C H E 1

Fig. 1 - Phyllograptus angustifolius HALL, 1858.

Fig. 2, 6 et 7 - Phyllograptus densus TORNQUIST, 1879.

Fig. 4, 5 et 8 - Phyllograptus ilicifolius HALL, 1858.

Agrandissement : a = (x 1) ;b = (x 3).

Gisement des Schistes au Sud de Saint-Martin-d'Arrossa (Pyr6n6es occidentales),Arenig.

G6obios

N ° 12 - fas t . 2

PI. 1 J.-M. D6gardin