Partie supér. . I

(Système sé- (11. Craie blanéhe aVec silex et j Jaune gotome

Crétacée.

knonien de M /Dumont.)

craie chloriléc.

gutte. (Cr).

j Partie infér. \ il Marnes et calcaires mar- . (Système ner- ' neux (dièves) t marne glau- ( Vert pâle. (Cr. M), tien de M. i conifère avec silex * J (tourtia.)

Dumont.)

Terrain houiller

Carbonifère

Caléaire cari bonifère (sys« .

Item» calèa-j44. CaUarrVblëu.

reux sup.' de <M. Dumont.)

BIrà md<è«.tO)

(ÏO ) CHAPITRE I.

Formation carbonifère.

§ I . — Calcaire carbonifère.

Le calcaire carbonifère ( calcaire de visé, calcaire de Tournai , montait* limestone de* Anglais , système calcareux supérieur de M. Dumont), est un carbonate de chaux d'un bleu plus ou moins foncé qu'on exploite en Belgique et dans la partie sud-est du département du Nord comme pierre de construction , pierre à marbre ou pierre à chaux. Il est plus ou moins pur et fournit des chaux de diverses qualités suivant la proportion d'argile qu'il renferme en mélange. Celui qui donne de la chaux hydraulique a une texture schisteuse , un aspect mat , et laisse dans l'acide rauriatique jusqu'à 25 p. % de résidu insoluble. Ce terrain n'affleure dans le département du JVord que dans l'arrondissement d'Avesnes , où il forme une série de bandes dirigées de l'est un peu nord à l'ouest un peu sud. Il doit cette disposition à une action de plissement ou de froncement qui s'est exercée du sud au nord à une certaine époque et dont l'effet a été de pro duire des rides profondes dans tout le massif. Les eaux ayant ensuite nivelé le terrain , ont détruit le dessus de certains plis et fait disparaître les couches qui masquaient les plus anciennes , de sorte que celles-ci ont été découvertes dans la convexité des rides, tandis que les plus modernes sont restées visibles dans les parties concaves. On explique ainsi les bandes successives formées par les schistes inférieurs au calcaire, par ce calcaire et par le terrain bouiller qui lui succède.

En dehors de l'arrondissement d'Avesnes , l'affleurement de calcaire le plus rapproché de nous se trouve en Belgique, à Tournai. A partir de ce point, le calcaire s'enfonce sous le sol du département du Nord pour reparaître plus à l'ouest dans les environs de Marquise , vers la pointe occidentale du département du Pasde-Calais.

Voici les profondeurs auxquelles il a été reconnu par sondages en différents points des arrondissements de Lille et de Douai :

Différence ou profon- Profondcur deur relativement *u Cote*. du calcaire. niveau de la mer.

A Flines

A Orchies

A Templeuve, chez M.Demesmav. . .

A Lys- lez- Lan noy.

ALiîle,(Hôpital-Mili-

A Wazeromes , chez M. Lefranc. . . .

A Loos (près le pavé de l'Abbaye. . . .

A Lezennes, chez M.

Lefebvre

A Wattignies. . . .

A Seclin

Le rapprochement des résultats de ces sondages conduit à reconnaître que le, calcaire bleu forme dans l'arrondissement de Lille une proéminence souterraine qui est indiquée par les coupes géologiques N. 08 2, 4, 5, 6, 7, et dont le faîte dirigé de l'E.-S.-E. à l'O.-N.-O. passe sous les communes de Bouvines , Lesquin , Fâches , etc. Cette ligne de faîte elle-même incline vers l'ouest , de sorte que si le calcaire n'est pas interrompu par quelqu'acci

dent jusqu'à Marquise , il affecte entre ce point et Tournai la forme d une espèce de longue selle, qui laisse au midi le prolongement du terrain houiller de Valenciennes et de Douai.

Dans cet intervalle , la proéminence calcaire doit se rapprocher du bord septentrional du bassin houiller qui , d'Ostricourt et Oignies, se prolonge probablement dans les environs de Béthune et de Lillers. En effet, au nord de ces points , Le calcaire s'enfonce à à une assez grande profondeur et présente par suite, de ce côté, un versant opposé à celui sur lequel le terrain houiller s'appuie. Ainsi, à Hazebrouck par exemple , où le sable tertiaire se trouve déjà à 80 mètres au-dessous de la mer, si l'on ajoute à cette profondeur l'épaisseur de la formation sableuse et celle du terrain de craie qui, réunies, n'atteignent pas moins de 120 m., on arrive à ce résultat probable que la base de la craie n'existerait pas en ce point à moins de 200 m. au-dessous dujmênie niveau. Or, la surface du terrain houiller se trouvant à la cote souterraine de 120 m. environ entre Douai et Vermelles, on peut en conclure que le faîte de la selle formée par le calcaire bleu longera la limite nord du terrain houiller du côté de Béthune et de Lillers, en se confondant pour ainsi dire avec cette limite, c'est-à-dire qu'une coupe faite du nord au sud , dans les environs d'Hazebrouck donnerait pour les niveaux relatifs du calcaire et du bassin houiller, une figure inverse de celle qu'on obtient aux environs de Courrières et de Douai , où ce bassin, qui côtoie l'arrondissement de Lille, est dominé par la crête calcaire mise en évidence par les sondages cidessus.

Il est remarquable que le calcaire carbonifère a été nivelé au midi de Tournai, à peu près parallèlement au plan de ses couches. S'il en est $e même dans le sens opposé, ce calcaire plongerait au nord de Lille comme il plonge au midi. Ce qui rend cette hypothèse probable, c'est que le faite calcaire dont il a été question plus haut , paraît correspondre au système de soulèvement qui s'est produit de l'est 18° sud, à l'ouest 18° nord, entre le dépôt de la craie et celui des sables tertiaires.

$ Il — Terrain houiller.

Le terrain houiller est composé de couéhes de grès , des chistes et de houille et fait suite au calcaire carbonifère auquel il se lie par des passages insensibles.

Voici comment s'expriment à ce sujet MM. Dufrénoy etEliede Baumont(l).

a Vers le nord , le terrain houiller est en appui d'une manière, complètement évidente sut le terrain calcaire. On peut même observer la superposition au jour, près de la frontière de Belgique , et reconnaître par quelle série de couches a lieu la jonction des deux terrains. Le passage qui existe près de Blaton annonce une liaison très-intime entre l'un et l'autre. A partir des anciens puits d'extraction ouverts sur la couche de houille, dite veine de Blaton, qui est la plus rapprochée de la limite jusqu'à la première carrière de calcaire bleu de Blaton , les schistes et les grés houillers sont , ainsi que le calcaire, en couches parallèles, toutes inclinées Ters le midi. A mesure que l'on s'éloigne vers le nord , les couches de grès sont plus communes ; elles semblent lier une formation à l'autre. Bientôt ce grès change de nature, il perd sensiblement sa texture grenue et prend l'aspect d'un quartz compacte ; il est translucide sur les hords , d'un gris sale, à cassure inégale en grand , et très-esquilleuse en petit. C'est sans doute toujours un grès , une roche arénacée , mais le ciment n'en est plus visible. Plus loin , il devient effervescent , et l'on trouve ensuite une couche de calcaire gris siliceux , renfermant beaucoup d'encrimtes. Ce mode de passage et la série de couches par laquelle il s'opère ont beaucoup de rapport avec ce qui s'observe dans une position analogue aux environs de Liège, ainsi qu'on peut le voir dans l'excellent ouvrage de M. Dumont. »

(i) Explication de la carte géologique de France, t. i , p. 867.

Les mêmes faits ont été constatés par le sondage de Vred / En effet , après le tour lia qui finit à 134 mètres 50 , M. Degousée a noté comme suit les différentes couches traversées :

Schistes et argiles schisteuses jusque 180 mètres avec quelques lits de phtanite ou de quartz compacte ;

De 180 à 181 mètres, grès;

De 181 à 184,83 grès, analogues aux précédents ;

De 184,83 à 185,28, quartz grenu ;

De 185,28 à 186,69, calcaires schisteux et calcaires compactes.

Le sondage de Vred est donc placé exactement sur le bord septentrional du bassin houiller.

Le prolongement du terrain houiller de Valenciennes est resté pendant longtemps inconnu au-delà d'Aniche ; on l'a découvert dans ces derniers temps à l'Escarpelle, près de Douai, à unepro . fondeur de 160 mètres ; puis , dans les communes d'Oignies , Dourges, Courcelles , Courrières, Harnes, Hénin-Liétard, Annay, Lens, Loos et Vermelles,à environ 150 mètres au-dessous du sol .

La carte géologique indique les limites souterraines de ce terrain depuis Marchiennes et Aniche jusque dans les environs de Carvin et de Lens.

D'après les renseignements fournis par les sondages , la limite nord serait alignée sur Vred , Anhiers , Ostricourt et Oignies ; la limite sud traverserait Douai et serait comprise entre Auberchicourt et Emerchicourt vers Test, et entre Hénin-Liétard et Beaumont vers l'ouest. Le terrain houiller forme donc dans l'arrondissement de Douai une bande de 7 à 8 kilomètres de largeur dirigée de 1E. 25° S. à 10. 25° N. laquelle passe sous les communes d'Aines , Marchiennes, Wandignies, Erre , Hornaing, Marchiennes-Campagne , Fenain , Somain , Aniche , Auberchicourt , Ecaillon , Bruille-les-Marchiennes , Villers-Campeau , Rieulay , Vred , Pecquencourt , Montigny , Masny , Lewarde , Guesnain , Dechy, Lallaing, Sin, Waziers, Anhiers, Raches, Douai, Roost Warendin , Cuincy , Lauwin-Planque , Fiers , Auby , Raimbeau court, et présente souterrainement une surface de 17,366

hectares. Cet arrondissement embrasse la presque totalité des concessions d'Aniche et d'Azincourt , le quart environ de celle d'Ahzin et la plus grande partie de celle de l'Escarpelle qui a été instituée par décret du 27 novembre 1850.

Nous avons vu que le bassin houiller était supporté au nord par le calcaire bleu , et que les couches dont il se compose plongeaient au sud sous une faible inclinaison. Mais plus on s'approche du bord méridional du bassin , plus ces couches sont accidentées. Elles se replient sur elles-mêmes en formant divers zigzags et viennent se relever rapidement contre les grès et schistes rouges du système de Burnot qui , en général , limitent le bassin du côté du midi. Toutefois, le terrain houiller peut être aussi bordé au sud par le calcaire, ainsi que le prouve le forage d'Emerchicourt qui a constaté la présence de cette roche à 128 mètres 93 de la surface du sol.

La profondeur à laquelle on rencontre le terrain houiller devient de plus en plus grande au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la frontière belge en se dirigeant vers l'ouest. Cette profondeur paraît atteindre son maximum à l'Escarpelle et diminuer sensiblement entre ce point et Béthune. Les résultats de quelques sondages suffiront pour fixer les idées à cet égard :

Profondeur du Profondeur terrain houiller du terrain an dessons du

Localités. Cotes. houiller. niveau de la mer

Annay 35 — 144 — 109

Courrières 30 — 14S,29 - 118,29

L'Escarpelle 19 — 158,82 — 139,82

Raismes 22 - 133,45 — 111,45

Marchiennes 19 — 128,66 — 109,66

Warlaing. 19 — 117,89 — 98,89

Auberchicourt 50 — H2,66 — 92,66

Anzin (fosse du chaufour). 30 — 40,45 — 10,45

On ne connaît pas la puissance du terrain houiller ; du moins il n'y a ni .fosse ni sondage qui ait traversé toute la série des couches qu'il renferme On est fondé à penser que cette puissance

(■te)

est considérable; car la fosse du chaufotir à Anzin , qui a 511 mètres de profondeur, a pénétré de 470 mètres 55 dans le terrain houiller , bien que n'étant pas sortie de la série des veines de houille grasse.

J'ai donné dans le premier paragraphe de la première partie, quelques développements sur les recherches de houille qui ont été opérées vers l'ouest entre Douai et Béthune, et je n'entrerai pas dans de nouveaux détails sur cet objet.

La pente souterraine qu'affecte le calcaire bleu au nord de Lille ne détruit pas la possibilité de l'existence d'un bassin houiller dans cette direction , bassin qui serait d'ailleurs complètement distinct de celui de Valenciennes. Le forage pratiqué à Halluin en 1838 dans le but de rechercher le charbon et qui s'est arrêté sur l'étage des dièvesdu terrain de craie à la profondeur de 127 mètres 45, aurait donc pu être poursuivi avec intérêt ; car il n'existe aucun indice qui permette de déclarer à l'avance l'impossibilité de ren contrer la houille à Halluin. Ce sondage a été entrepris , paraît-il, d'après certaines traditions du pays qui attestaient la découverte de la houille en ce point vers la fin du siècle dernier. On voit encore en effet , les traces d'un ancien puits; mais ce que rapporte la chronique , pouvant n'être basé sur aucun fait sérieux , n'est pas de nature à inspirer la moindre confiance. Quoi qu'il en soit , L'épaisseur considérable .des terrains morts qui existent dans la partie occidentale de la Belgique et du département du Nord, démontre qu'il y a là une grande dépression qui fait suite au bas fond souterrain sur lequel la ville de Londres est bâtie ; et s'il y existe des bassins houillers , ce qui n'est pas impossible , ceux-ci pourraient s'avancer vers le bord sud de cette dépression qui avoisine Lille, et se rattacher plus ou moins directement avec la vaste formation houillère qui affleure en Angleterre depuis le pays de Galles jusqu'en Ecosse.

CHAPITRBII.

Formation erétmrvr.

§ I. — Système aachenien de M. Dumont

Arrivons à la description des terrains qui succèdent immédiatement au terrain houiller dans le département du Nord. Ils commencent par une formation fluviatile qui prélude au terrain crétacé, et que M. Dumont comprend dans son système aachenien (1) [d'aachen , Aix-la-Chapelle) lequel semble se rapporter par sa position et ses caractères , à quelque partie de la formation Wealdienne. Bien que ce terrain n'affleure en aucun point de la Flandre et ne soit par suite représenté sur notre carte par aucune teinte, il est nécessaire d'en parler, parce qu'il existe souterrainement dans certaines localités et qu'il est le terme le plus bas de la série des terrains

(i) Ou lit dans le rapport de M. Dumont sur la carte géologique de Belgique , présenté à l'Académie de Bruxelles le 10 novembre 1849 :

« Tandis que M. d'Archiac, considérant les systèmes inférieurs de notre terrain

• crétacé au point de vue paléontologique , les rapporte au groupe de la craie n tu/au , mes études m'y font voir non seulement des dépôts contemporains du » grès vert , mais encore une formation plus ancienne , dont je fais le système » aachenien. On observe en effet , au-dessous du greensand , qui fait suite à » celui de Machéroinenil , Saulce-aux-Bois et Novion-Porcien (département des

• Ardennes), et que tous les géologistes rapportent au lower greeusand et au r> gault de T Angleterre, on observe, dis-je, sous ce greensand, à Leure, à » Beauméetàla Fol ie-Not , près d'Aubenton, un dépôt argileux pyritifère à « végétaux fossiles , et à Wignehies , de L'argile , des sables jaunes à lignites , » du gravier et des cailloux , qui paraissent avoir échappé aux investigations de » M. d'Archiac. Ce même système d'argUe lignite use , de sable et de gravier , a » été rencontré sous le tourtia , en enfonçant les houillères d'Anzin , de Marly ,

• de Bernissart et de Bracquegnies ; on le voit en-dessous des glauconies inféd heures , dans les coupes que l'on a faites pour les remblais de la vallée de » Beaame,lc long du chemin de fer de Mons à Ma nage, et dans les environs

• d'tfautrage, et d« Beaudour, où le* argiles qu'il contient sont l'objet d'exploi-

• tations assez importantes. •

postérieurs à la formation houillère qu'on puisse observer dans le département. Il est composé de sables grossiers , de grès et d'argile plastique avec lignites , et renferme aussi comme cas particulier fort important au point de vue de l'industrie métallurgique, des minerais de fer géodiques qui font l'objet d'exploitations considérables en Belgique et dans la partie sud-est du département du Nord. Il se trouve à la surface du sol dans les communes de Glageon , Féron , Wignehies , Sars-Poteries , Rousies , Ferrièrela-Petite (arrondissement d'Avesnes) , et probablement dans plusieurs autres. On le rencontre aussi à Hautrage et aux environs de Tournai.

Dans le village de Wignehies, adroite du chemin de Rocquigny, il existe une tranchée d'où l'on tire un gros sable jaune , gris , blanc ou noir , dont les grains sont de la grosseur d'une tête d'épingle. Ce sable renferme des espèces de poches de glaise grise dans laquelle sont empâtés des blocs de grès arrondis. Chez l'armurier en haut du village , on a fait un puits qui a traversé :

Glaise sableuse d'un vert foncé (greensand) .

Glaise bleue charbonneuse avec pyrites. .

Sable jaune et gravier avec lignite. . . .

Cette coupe montre que le greensand est supérieur aux sables et aux argiles du système aachenien.

Le même fait s'observe entre Féron et Fourmies , et dans la commune de Glageon , où le sable grossier se trouve à un niveau inférieur au greensand qui recouvre le plateau de Couplevoie.

Il s'observe aussi à Sars-Poteries , où l'on trouve près du ruisseau le sable jaune à gros grains , bien caractérisé , tandis que la

hauteur entre Dimechaux et Sars est couronnée par des sables blancs et des grès tertiaires alternant avec des couches de glaise bitumineuse et des cendres noires qui sont exploitées pour l'amendement des terres. A Ferrière-la- Grande , on emploie le même sable pour réparer les costières des hauts-fourneaux.

L'argile grise réfractaire d'Hautrage, Villerot, Beaudour (Belgique) , appartient aussi à ce terrain. Cette argile est souvent pyriteuse ; elle empâte des grès plus ou moins volumineux , et alterne avec des couches d'un sable lin grisâtre à lignite. Le lignite a un aspect particulier et ressemble généralement à de la braise ; les fragments de bois carbonisé qu'il renferme sont d'un brun noirâtre , à texture compacte , et se laissent facilement entamer par une lame de canif.

A deux kilomètres et demi à Test de Tournai , dans une an-

tienne carrière, sur la rive droite de l'Escaut , le système aachcnien est représenté par des restes de végétaux fossiles ayant absolument le même aspect qu'à Hautrage, et par des argiles noires pyriteuses inférieures à un dépôt de cailloux roulés et de sable quartzeux à gros grains.

C'est ce terrain qui est connu entre Dena in et Valencien nés sous le nom de Torrent.

C'est aussi à ce même système que se rattachent les glaises pyriteuses avec indices de lignite qu'on a trouvées à la sucrerie de Férin (canton de «Douai-sud) à 160 mètres de profondeur sous le tourtia du terrain crétacé.

Enfin , les argiles noirâtres veinées de pyrites [terres noiree des ouvriers) qu'on a rencontrées à Cysoing et à Willems dans la même position géologique, se rapportent encore au même terrain.

On voit que cette formation repose tantôt sur le terrain houiller, comme à Denain et Anzin; tantôt sur le calcaire carbonifère, comme à Tournai, Sars-Poteries ; tantôt enfin sur les roches du terrain dévonien, comme à Wignehies, Féron , etc. Elle a été déposée dans les dépressions qui existaient dans les terrains antérieurs et a formé ainsi des espèces de poches sans continuité ; ou bien , la

partie supérieure du, système ayaai été détruite' postérieure ment au dépôt, iijtfest plus resté que les roches q*i avaient primitivement rempli les cavités préexistantes.

On conçoit d'après cela que l'épaisseur de ce terrain doit être très-variable. A Tournai, dans la carrière que j'ai visitée-, uVa-

4 à 5 mètres de puissance; à Anzin, son épaisseur est de 18 mètres ; à Bracquegnies, au nord de Mons on l'a traversé sur 25 mètres de hauteur.

5 II. — Système hervien de M. Du mont. (Grès vert , greemand.)

Le système hervien, qui fait suite au précédent, n'affleure aussi qu'en certains points de l'arrondissement d'Avesnes où il recouvre les plateaux, formés par les schistes et les calcaires anciens. Il est surtout développé en Belgique dans le pays de Hervé, à l'est de Liège, et correspond, d'après M Dumont, au lower-green^ sand, au gault et à l'upper greensand des Anglais. On peut l'observer en beaucoup de points de l'arrondissement d'Avesnes, et notamment entre les denx Helpes , aux environs de Marbaix , Boulogne, Sains, Glageon, Fourmies et Wignehies , où il est représenté par des sables plus ou moins argileux d'un vert foncé , que les eaux pluviales entraînent sur les pentes. A Marbaix , où il constitue la surface du sol sur une assez grande étendue , il est . dominé par les coteaux marneux qui séparent les deux Helpes au sud de la route d'Avesnes à Maroilles. Ce terrain , qui n'a dans ces localités qu'une faible épaisseur, se trouve cur le prolongement du dépôt de sables verts qui acquiert une grande puissance dans le département des Ardennes , aux environs de Vouziers , et dont l'affleurement se dirige vers le département du Nord par Attigny, Novion, Aubenton et Hirson. A Wignehies, il est à découvert dans un chemin creux au uord de l'église , et renferme même- en ce point un petit banc coquiller où abonde un genre particuber de cérite ou de turritelle.

Le gpeensand proprement dit , c'est-à-dire Je sable vert argileux , est supporté lui-même par une roche d'une nature particu-

Hère qui repose immédiatement sur le terrain ancien et qu'on peut observer aux environs de Berlaimont et de Bavay. Ainsi, dans les ■carrières cfe pierre du Pout-du-Bois ouvertes dans la commune de Sassfignies sur la rive gauche de la.Sarabre et au bord de la forêt de Mormal, on voit au-dessus du calcaire des terrains horizontalement stratifiés qui "frappent fout d'abord par la couleur verdàtre très prononcée d'une couche située vers le milieu de leur épaisseur. En procédant de bas en haut , on trouve :