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PERMIEN

Le Permien, ainsi nommé par Roderick Impey Murchison en 1841, d’après la région de Perm en Russie, s’étend sur trente-cinq à quarante millions d’années, selon les limites qu’on lui reconnaît.

Son importance fondamentale est due à sa position comme système terminal du Paléozoïque. Il succède, dans la Laurasie, à la sédimentation houillère et aux phases majeures de l’orogenèse varisque; dans le Gondwana, à la fin de la glaciation assélienne et à ses séquelles. C’est une période de faible développement des mers épicontinentales, lesquelles tendent à s’assécher au cours de phases surtout épeirogéniques, sauf au niveau de la Téthys, qui persiste, à l’exception de sa partie correspondant à la Méditerranée occidentale, et qui même s’étale dans le sud de l’Asie, où se maintiennent les derniers Invertébrés marins propres au Paléozoïque.

Sur les terres émergées, où une érosion active tend au nivellement des chaînes varisques et au dépôt de molasses, les climats restent assez contrastés, ainsi qu’en témoigne la distinction de provinces caractérisées par leurs faunes et par leurs flores. Beaucoup de terres émergées sont arides ou semi-arides: il s’y dépose des sédiments rouges et des roches salines (évaporites). Les continents se craquellent et donnent naissance à d’importantes coulées de laves de plateaux. Ces laves, réparties en de nombreuses régions, ont permis de mettre en évidence, d’une part, de multiples déplacements de continents, ou de terres moins importantes, les uns par rapport aux autres; d’autre part, une succession remarquable d’inversions des pôles magnétiques.

1. Limites, chronologie absolue et subdivisions

Les limites du Permien sont discutées. Sa base, pour Murchison, puis pour Karpinsky (1874), se placerait au-dessus de l’Artinskien marin, équivalent de l’Autunien continental. Une limite à ce niveau pourrait d’ailleurs être fournie en Europe occidentale par la phase saalienne de la chaîne varisque. Cette limite inférieure est datée de 漣 260 Ma par les laves postautuniennes du fossé d’Oslo. L’Artinskien et l’Autunien seraient alors du Pennsylvanien supérieur. Nombre d’auteurs, cependant, réunissent le Sakmarien, l’Artinskien et le Kungurien dans le Permien inférieur (cf. tableau).

La limite supérieure du Permien est marquée par une vaste épeirogenèse ayant entraîné l’assèchement des mers épicontinentales, lequel sanctionne entre autres la dernière phase varisque, la phase palatine, datée de 漣 225 Ma. Cependant, en bordure de la Téthys, un étage marin ultérieur, intermédiaire, par les caractères de ses faunes, entre le Permien proprement dit et le Trias, peut être distingué: c’est le «Permotrias» XXVIII, ou «Djoulfien», à Prototoceras (Arménie, Iran, Pakistan, Chine méridionale).

Les subdivisions du Permien ont reçu des noms différents selon les régions. Dans les zones marines, des corrélations ont pu être établies grâce à la présence de fossiles caractéristiques, en particulier de grands Foraminifères, les Fusulines, et de Céphalopodes Ammonoïdes. Dans les provinces continentales, des étages ont pu être distingués d’après les faunes de Vertébrés et d’après les flores. En Europe, alors située dans la zone tropicale, le Permien, au-dessus de l’Autunien, lequel est de style houiller, comprend le Saxonien gréseux rouge (New Red Sandstone en Angleterre, Rotliegende en Allemagne, conglomérat du «Verrucano», en Italie septentrionale), puis le Thuringien, lequel correspond à un épisode marin de courte durée (il n’a pas dépassé 100 000 ans), le Zechstein, et s’est évaporé rapidement en laissant des sédiments spéciaux (sels et hydrocarbures d’Allemagne du Nord, calcaires magnésiens de l’Angleterre du Nord).

2. La vie au Permien

Groupes paléontologiques

Les phases épeirogéniques et orogéniques de la chaîne varisque et la glaciation de la fin du Carbonifère ont causé des préjudices considérables à la faune marine. Certains auteurs supposent aussi que les fréquentes inversions de pôles magnétiques pourraient avoir déclenché un nombre anormal de mutations. En tout cas, la faune d’Invertébrés marins héritée du Carbonifère se retrouve, déjà appauvrie, dans le Permien: les Polypiers de Cnidaires sont rares et ne forment jamais de récifs; les Trilobites sont devenus rares, petits, non variés (Proétacés).

En revanche, les grands foraminifères du groupe des Fusulinidés sont à leur apogée: certains atteignent 14 centimètres (Polydiexodina ). Ils ont disparu avant la fin du Djoulfien.

Les Spongiaires sont également nombreux dans certains gisements comme celui du djebel Tebaga (Sud tunisien). On y note l’importance des Sphinctozoaires (Permosphincta ).

Les Bryozoaires et les Brachiopodes abondent. Ils sont cependant représentés par des genres et même des classes qui s’éteindront sans descendants au Trias. C’est le cas de la plupart des Ectoproctes Trépostomes et Cryptostomes ainsi que des Brachiopodes Collolophides (Productoïdes) et Hélicolophides, cependant encore bien représentés dans le Djoulfien. Le très grand nombre de types de Brachiopodes s’oppose à la monotonie qu’ils auront à partir de l’ère secondaire. En outre, plusieurs types de Collolophides, franchement différents de tout ce que l’on connaît dans l’embranchement, sont particuliers au Permien: les Richthoféniidés, dont la coquille conique, remplie de tissu vésiculeux, est constituée par la valve pédonculaire, la brachiale étant operculaire et enfouie sous un crible d’épines; les Lyttoniidés, qui ont une valve pédonculaire en cuillère dans laquelle la brachiale se réduit au brachidium. On voit apparaître les Thécidées avec Cooperina.

Les Mollusques sont assez développés. Parmi les Bivalves, les Desmodontes apparaissent, ainsi que la plupart des grands groupes d’Hétérodontes modernes, les Astartidés par exemple. Il faut noter aussi de très grandes formes dulcicoles que l’on rapproche des Anodontes (Archanodon ).

Les Gastéropodes sont nombreux; il existe encore des Bellérophontacés, certains mutant d’ailleurs. Les Céphalopodes sont abondants. Il y a des Nautiloïdes, de rares Bélemnites et surtout des Ammonoïdes appartenant à deux ensembles principaux: les Medlicottiacés, comprimés latéralement (Artinskia , Propinacoceras , Bamyaniceras , Medlicottia ), et plusieurs familles descendant des Gastriocératidés et des Shumarditidés, tels que les Agathicératidés et les Cyclolobitacés, dont la forme est globuleuse.

Les Crustacés les plus caractéristiques sont des Conchostracés dulcicoles (Leaides), associés par exemple à la flore à Glossopteris du niveau du Beaufort inférieur dans les continents gondwaniens.

Les Échinodermes vont s’appauvrir. Les Cystoïdes s’éteignent avec les derniers Blastoïdes, souvent mutants; les Crinoïdes deviennent moins nombreux. Les Échinides sont surtout représentés par des Cidaroïdes.

Les Insectes à métamorphoses complètes (Mécoptéroïdes, Psocoptéroïdes et Hémiptéroïdes) sont connus en Australie et aux États-Unis. En Afrique du Sud, on a trouvé sur certaines feuilles jeunes des traces de morsures rappelant celles des chenilles ou des sauterelles actuelles, mais les insectes eux-mêmes étaient la proie de petits amphibiens ou de reptiles.

Parmi les Poissons, il faut noter le développement et l’expansion géographique d’une famille spéciale d’Élasmobranches, les Édestidés, caractérisés par une série de dents, souvent enroulée en spire plane dans le plan de symétrie de la mandibule (par exemple Helicoprion dans l’Artinskien).

Les Amphibiens Stégocéphales sont sur leur déclin (Eryops en Amérique du Nord, Archegosaurus en Europe).

Les Reptiles se développent, dominés en Europe et en Amérique du Nord par les Diadectomorphes. Les Pareiasauridés l’emportent en Afrique du Sud et en Russie: c’étaient des herbivores amphibies, ayant le port d’hippopotames, mais qui se sont adaptés à la terre ferme. Les Thérapsides apparaissent (Titanosuchiens, carnivores; Tapinocéphales, herbivores). De petits Dicynodontes font également leur apparition: Cisticephalus , herbivore. Des carnivores plus spécialisés sont les Gorgonopsiens et les Thérocéphales. Enfin, on connaît des Tortues terrestres en France et en Afrique du Sud.

Les Algues sont assez abondantes; une Dasycladacée surtout, Mizzia , présente des espèces caractéristiques du Permien XXVII tout le long de la Téthys (M. velebitana ). Notons aussi les «biscuits d’eau» construits par la Cyanophycée Ottonosia dans la zone tidale sous les climats arides.

Parmi les végétaux terrestres, les Lycopodinées arborescentes deviennent rares. Ce sont les Glossoptéridales des continents gondwaniens et de l’Angara qui retiennent le plus l’attention. En effet, les fleurs de Gangamopteris et de Glossopteris sont déjà très spécialisées: ce sont les premières fleurs bisexuées de l’histoire géologique. Leur type est plus évolué que celui des Ptéridospermées et se rapprocherait davantage de celui des Angiospermes (pollen du type des Monocotylédones) que de celui des Gymnospermes (E. P. Plumstead, 1956). Il est d’ailleurs possible que les Angiospermes soient apparues dans l’Ecca moyen du Transvaal par des plantes aquatiques voisines des Lythracées, lesquelles descendent sans doute d’un rameau précoce des Glossoptéridées (E. Plumstead, 1962). En Europe et en Amérique du Nord, les plantes dominantes sont des Conifères, qu’accompagnent des Fougères et encore quelques Ptéridospermées (Callipteris ).

Paléontologie stratigraphique

Chaque province, marine ou continentale, possède son échelle paléontologique propre (cf. tableau). Les meilleurs fossiles de zone, pour les faunes marines, sont les Foraminifères et les Ammonoïdes des régions téthysiennes. Ensuite viennent les Brachiopodes, en particulier les Productoïdes, qui sont valables aussi dans la mer du Zechstein (cf. infra ). Les Richthoféniidés et les Lyttoniidés sont également de bons fossiles caractéristiques, mais limités à la Téthys. Il en est de même pour l’Algue Mizzia .

Dans les provinces terrestres, ce sont aujourd’hui les spores et les pollens qui fournissent les meilleures échelles végétales, mais partout où cela a été possible, c’est-à-dire surtout sur la plate-forme russe et en Afrique du Sud, les zones de Reptiles définissent des étages valables, permettant aussi de reconstituer les migrations anciennes.

3. Paléoclimatologie et paléogéographie

Les climats du Permien furent assez contrastés (moins cependant que lors de la glaciation sakmarienne), d’où la définition de provinces terrestres et marines. Les latitudes anciennes, calculées d’après le paléomagnétisme, montrent que la zone tropicale prenait largement en écharpe l’Europe occidentale (fig. 1 et 2). Cela suffit certainement à expliquer le caractère aride des dépôts de la mer du Zechstein: les évaporites (sels de sodium et de potassium), qui sont l’une des richesses de la grande plaine de l’Allemagne du Nord et sont accompagnées par des gîtes de pétrole; dans le nord de l’Angleterre, les dunes désertiques, qui permettent de reconnaître l’existence de vents dominants «alizés»; les «calcaires magnésiens», dont la base s’est déposée de la même façon que les stromatolithes actuels de l’ouest de l’Australie ou des Bahamas. Les terrains rouges, qui résultent de climats semi-arides desséchant les continents, sont abondants.

Les bords de la Téthys, riches en dépôts calcaires, indiquent certainement une mer chaude (plus de 15 ⁰C), mais on doit remarquer qu’ils n’offrent pratiquement aucun véritable récif corallien.

En revanche, après l’Artinskien, il ne semble plus y avoir la moindre trace de glaces polaires sur les continents gondwaniens.

Il existe une zone tempérée au nord de la zone tropicale de ces époques. Sa mise en évidence résulte non seulement de la répartition de certains éléments de flores et des faunes terrestres gondwaniennes, mais encore de la distribution des Invertébrés marins hérités de la faune postglaciaire à Eurydesma . Parmi ceux-ci, le Productacé Stepanoviella paraît n’avoir pu s’adapter à des eaux de température élevée. À la fin de l’Artinskien (Baigendzinien), le climat mondial devenant uniformément chaud, ce genre s’est trouvé restreint à l’Oural et peut-être Timor. Cependant, une nouvelle vague de froid s’étendit sur le monde au cours du Kazanien et du Djoulfien. Stepanoviella s’est alors répandu en Sibérie, au Spitzberg, en Iran et dans le Pakistan occidental (Salt Range), que baignaient des mers tempérées.

Provinces paléogéographiques et biotopes

Il y a deux grandes provinces marines (fig. 1).

La province téthysienne ou téthyane ^{[cf. MÉSOGÉE]}, chaude, à faunes riches, fait pratiquement le tour de la Terre au niveau de l’équateur permien, à l’exception d’une barrière émergée comprenant l’Europe occidentale et l’ouest de l’Afrique du Nord, ainsi que l’est de l’Amérique du Nord. Font partie de cette province les bassins texan et mexicain, la Nouvelle-Zélande, l’Australie (Sud-Est et Ouest), le Japon, Timor, le Cambodge, l’Himalaya (Spiti), le Pakistan (Salt Range), le Pamir, le Darvas et l’Hindou Kouch (Afghanistan), l’Iran, le sud-est du Kazakhstan, le sud de l’Oural et de la plate-forme russe, l’Arménie, la Crimée, la Grèce, la Hongrie, l’ancienne Yougoslavie, la Sicile et le Sud tunisien (djebel Tebaga). En outre, une dépendance de cette province forme un golfe mozambique séparant pour la première fois Madagascar de l’Afrique, à partir du Kazanien (présence de Cyclolobus ). Cette province téthysienne offre surtout des biotopes coquilliers à Spongiaires calcaires et siliceux, Bryozoaires, Brachiopodes (parmi lesquels dominent les Productoïdes), Bivalves et Gastéropodes; il s’y trouve aussi des Algues (Mizzia ) et, à la limite de l’émersion, les biscuits d’eau d’Ottonosia . Les Ammonoïdes se rencontrent généralement dans des calcaires plus sombres et fins, riches en matière organique. Les traces de biotopes marins sont très rares à la fin du Permien, période totalement régressive; le Djoulfien à Prototoceras n’est connu que dans la bordure asiatique de la Téthys: Arménie (Djoulfa), Iran, Salt Range, sud de la Chine. Une grande épeirogenèse est responsable de cette émersion. On peut ajouter que le Japon subit les premières phases de l’orogenèse labidienne.

Il existe une province arctique comprenant l’archipel de l’Amérique arctique (canadienne), le Yukon et l’Alaska, le Groenland et le Spitzberg. Il s’y est produit épisodiquement des apports de mer chaude (Fusulines, par exemple). Les relations, indiquées par les faunes d’Invertébrés, avec la Téthys et le Gondwana, sont d’ailleurs demeurées faibles.

La mer du Zechstein longe l’océan Arctique un peu au nord de l’équateur permien, en bordure de l’Eurasie, prenant en écharpe le Yukon, l’archipel de l’Amérique arctique, l’est du Groenland, l’Europe occidentale et centrale (fig. 2), où elle forme des golfes (l’un sur le nord de l’Angleterre, un autre sur l’Allemagne du Nord, se prolongeant jusqu’aux monts de Sainte-Croix en Pologne, et un troisième sur le nord de la plate-forme russe). Les biotopes y ont souffert de la salinité élevée de l’eau: la faune d’Invertébrés, d’origine russe, d’où sont exclus les Céphalopodes, renferme des Bryozoaires et des Brachiopodes (dominance des Productoïdes de type Horridonia ) et souvent des Mollusques de petite taille («rabougris»). La température, calculée d’après les sels déposés, indique 23 ⁰C, parfois beaucoup plus, en été, mais peut-être environ 15 ⁰C en hiver. Les dépôts schisteux et évaporitiques (sels de Stassfurt) représentent une courte période d’environ 100 000 ans.

Dans le sud-ouest des États-Unis, la mer de Castile , qui clôt le Permien marin, offre des caractères comparables.

En ce qui concerne les terres émergées, on reconnaît un bloc eurafricain occidental où progresse l’aridité: au Saxonien demeurent des lacs riches en Poissons (Palaeoniscus ) et en Crustacés Branchiopodes (Estheria ). Ce sont parfois de véritables oasis, comme en Sarre, où s’est installé un plan d’eau temporaire. La flore houillère (cf. flore HOUILLÈRE) est progressivement remplacée par une végétation halophile, surtout composée de Conifères. Finalement, les périodes sèches durent plus longtemps, et un véritable désert s’installe sur la «pénéplaine» qui a nivelé les montagnes varisques.

Le Gondwana ^{[cf. GONDWANA]}, caractérisée par la flore à Glossopteris , reste un immense groupe de continents dont la plus grande partie est encore indivise. Après la glaciation sakmarienne, l’Afrique du Sud (Karroo) est occupée par de vastes plaines alluviales encore accidentées de montagnes boisées en voie de nivellement; aux points les plus bas s’étalent de grandes aires marécageuses autour de lacs temporaires. Des mares persistent également dans l’Antarctide, le Brésil, l’Australie (Nouvelle-Galles du Sud). Le climat y est pluvial tempéré. À travers ces mares gondwaniennes, un petit Crustacé Conchostracé, Leaia , fournit l’indice de migrations entre terres proches. Cependant, les relations entre l’Australie et le Sud-Est asiatique sont déjà comparables à ce qu’elles sont aujourd’hui, tandis que le bras de mer malgache indique un démantèlement qui va s’intensifier.

La surrection de l’Oural unifie l’Eurasie, si bien que les flores kamiennes des bassins de la Petchora et de la Dvina offrent des points communs avec celles du bassin de Kouznetsk (Koltchouguinien). On reconnaît un vaste ensemble deltaïque qui, pendant toute l’époque considérée, s’étalait au nord-ouest de l’Oural, alimenté par des fleuves se dirigeant vers le nord.

De multiples migrations se sont certainement produites, sans doute par plusieurs voies, entre l’Afrique du Sud et l’Eurasie, ce qui explique les similitudes entre les Reptiles caractéristiques de zones, ainsi que la présence d’éléments de la flore à Glossopteris dans les Pyrénées et dans l’Angara.

Volcanisme

Une zone subméridienne, le grand ensemble de fractures Méditerranée-Mijøs, se révèle avoir été, au Permien, le siège de nombreuses fractures et de fossés, accompagnés d’un volcanisme intense : le type en est le fossé d’Oslo , dont les failles atteignent des rejets de 2 000 à 3 000 mètres et dont le volcanisme a présidé à la formation de massifs de syénites néphéliniques. Les appareils volcaniques et les coulées des Vosges (par exemple les rhyolites du Nideck) et du Massif schisteux rhénan, souvent de type péléen, se placent sur un alignement qui aboutit à l’Estérel, dont le volcanisme, également acide, est un peu plus ancien (autunien).

Le volcanisme permien est d’ailleurs largement réparti, tant dans le sud de l’Angleterre que dans le nord de l’Italie. Hors d’Europe, d’ailleurs, les épanchements fissuraux sont nombreux en Eurasie et même dans le Gondwana (où c’est le début de la formation des dolérites du Karroo).

Le Permien se présente donc comme un système très particulier, troublé par des phases épeirogéniques et orogéniques, des fracturations et du volcanisme, des inversions des pôles magnétiques. Faisant suite à une forte glaciation qui avait déjà appauvri les peuplements de la surface terrestre, il a subi l’escalade d’une aridité croissante. Ces traits essentiels expliquent qu’un grand nombre de types d’organismes aient alors disparu, tandis que naissaient les faunes et les flores de l’ère secondaire.

• 1842; de Perm, ville russe

adj. et n. m. GEOL Se dit de la période terminale du primaire, qui succéda au carbonifère.

— n. m. Le permien a duré environ 50 millions d'années.

⇒PERMIEN, -IENNE, subst. masc. et adj.

I. —GÉOLOGIE

A. —Subst. masc. Dernière période de l'ère primaire, qui a succédé au carbonifère. Les trois âges du permien. Les chiffres deviennent impressionnants. Mais ils coïncident assez bien avec les idées que la géologie tend à se faire de l'immensité du trias, du permien et du carbonifère (TEILHARD DE CH., Phénom. hum., 1955, p.147).

B. —Empl. adj. Relatif à cette période. Étage, système, terrain permien; faune, flore permienne; formations permiennes. Vers le milieu du trias, les dinosauriens se reconnaissent encore. Mais ils émergent tout juste alors d'une autre nappe, —presque arrivée, elle, à son déclin: celle des reptiles permiens (TEILHARD DE CH., Phénom. hum., 1955, p.138).

II. —LING. (Groupe) permien. Ensemble de langues finnoises faisant partie du groupe finno-ougrien. Ce n'est que dans les langues permiennes et dans le hongrois que l'opposition p t k/b d g est de nature purement phonologique (Langage, 1968, p.1372).

Prononc. et Orth.:[], fém. [-]. Att. ds Ac. 1935. Étymol. et Hist. 1. 1762 subst. masc. plur. «peuple finno-ougrien de l'Oural» (J. LACOMBE, Abrégé chronologique de l'Hist. du Nord, t.1, p.605); 2. 1826 subst. et adj. «langues du groupe finno-ougrien appartenant aux langues ouraliennes» (A. BALBI, Introd. à l'Atlas ethnogr. du globe, p.197); 3. 1869 adj. et subst. géol. (LITTRÉ). De Perm, nom d'une ville d'Union Soviétique dans l'Oural où le terrain géologique est particulièrement étendu; suff. -ien.

permien, ienne [pɛʀmjɛ̃, jɛn] adj. et n. m.

ÉTYM. 1842; de Perm, ville russe, située dans une province où ce terrain est particulièrement étendu.

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♦ Géol. Qui appartient à la dernière période géologique de l'ère primaire, faisant suite au carbonifère. || Terrain permien, formation permienne. — N. m. || Les trois âges du permien : saxonien, thuringien, tatarien.