TERRAIN MIO-PLIOCÈNE

Stnontmie : Terrain miocène supérieur de sir Gh. Lyell. — Terrain pliocène diestien

de Dament.

II existe aux environs d'Anvers, sur les deux rives de l'Escaut, des sables noirs ou grisâtres, parfois verdâtres, très-glauconifères, qui sont recouverts soit par nos sables gris et jaunes-rougeâtres pliocènes, soit par des dépôts post- tertiaires. Ce sont ces sables noirs que Dumont a confondus avec les sables glauconifères de Diest, sous le nom de système diestien et qui constituent les sables inférieurs d'Anvers de M.Vanden Broeck ainsi que le système anversien de MM. Van Ertborn et Cogels. Tandis que certains géologues, se basant principalement sur la faune de ces sables, y voient des représentants du Miocène supérieur, d'autres, au contraire, guidés plutôt par des données stratigrapbiques et des considérations géogéniques, en font la partie inférieure du Pliocène.

Cette dernière manière de voir a été surtout bien développée par M. Yanden Broeck dans son Esquisse géologique et paléontologique des dépôts pliocènes des environs d* Anvers (1876-1878) et peut se résumer ainsi

« L'élévation du sol dans les contrées qui forment aujourd'hui l'Europe centrale marqua la fin de la période miocène et causa le retrait des eaux qui couvraient ces contrées. Le mouvement d'exhaussement, se continuant pendant la période pliocène, fit successivement reculer les rivages de FOcéan vers des régions de plus en plus occidentales. C'est précisément à partir de ce mouvement de recul vers l'Ouest que commença dans la région N.-O. de l'Europe la période pliocène, et si la faune de ces premiers horizons, qu'à l'exemple de certains géologues, on pourrait peut-être appeler mio-pliocènes, offre d'étroites analogies avec la faune miocène proprement dite, cela n'a rien que de très-naturel , puisque la première dérive de la seconde , dont elle ne paraît, du moins dans la partie orientale du bassin, séparée par aucune lacune dans la sédimentatiou ni par conséquent dans l'évolution faunique. »

Le commencement de la période pliocène serait uniquement marqué pour M. Yanden Broeck, par le déplacement géographique des eaux ou plutôt par la discordance stratigraphique causée par le retrait graduel vers l'O., qui fait que depuis les plaines de l'Allemagne du Nord jusqu'aux limites du bassin pliocène anglais, les couches les plus anciennes sont localisées vers le S.-E. et les plus récentes vers le N.-O.

En attendant que la lumière se fasse complètement sur cette question, il semble que, surtout dans l'état actuel de nos connaissances sur les terrains tertiaires du continent, la préférence doive être accordée à la paléontologie sur Vaccident stratigraphique. Ce dernier ne s'étend, en effet, qu'à des espaces plus limités que les modifications de la faune et l'évolution de la série animale est évidemment une loi d*ordre bien supérieur dans sa généralité et dans son uniformité à celle d'oscillations du sol ou de régimes modifiés des mers.

La paléontologie nous montre que la faune des sables noirs d'Anvers tient tout à la fois de celles du Pliocène et du Miocène tout en paraissant cependant se rapprocher davantage de la faune miocène ; aussi désignerons-nous provisoirement, à l'exemple d'autres géologues, sous le nom de mto-pliocènes les sables noirs qui renferment cette faune.

Comme l'indique la Carte géologique, nos sables noirs d^Anvers reposent directement sur les couches rapportées maintenant à l'Oligocène moyen. Il existe donc entre ces dépôts une grande lacune résultant de ce que les couches de TOligocène supérieur, si bien développées dans le Nord de l'Allemagne, ainsi que celles de la plus grande partie du Miocène, font défaut en Belgique.

De même aussi, les différences fauniques qui se constatent entre nos sables noirs et nos couches pliocènes témoignent d'un arrêt dans la sédimentation et^indiquent, par conséquent, encore une lacune de quelque importance.

Les sables mio-pliocènes d'Anvers ne paraissent pas être représentés en Angleterre, mais ils se retrouvent, avec des caractères minéralogiques et paléontologiques identiques, dans plusieurs provinces centrales de la Hollande ainsi que dans l'Allemagne du Nord. Seulement Tépais manteau quaternaire qui les recouvre dans ces régions ne permet guère d'en constater l'existence qu'à l'aide de sondages.

Les sables mio-pliocènes d'Anvers présentent trois zones distinctes:

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la première, qui ne renferme que de rares ossements, est surtout caractérisée par Tabondance de la Panopœa Menardi; la deuxième renferme les ossements de Mésocètes srinsi que des bancs épais de Pectunculus pilosus; la troisième est le niveau graveleux des ossements d'Hétérocètes, comme je Tai reconnu en 1876.

Observation. — La zone à Panopœa Menardi a toujours été regardée comme étant plus ancienne que celle à Pectunculus pilosus^ mais c'est uniquement d'après des considérations paléonlologiques.

Ce n'est que tout récemment que M. Yanden Broeck, mettant à profit les grands travaux qui s'exécutent en ce moment pour la confection des nouveaux murs de quai de TEscaut, a pu constater la superposition des sables à Pétoncles sur les sables à Panopées, en descendant à l'aide d'un appareil à air comprimé jusqu'à 4 mètres en contre-bas du lit de l'Escaut, soit à plus de 16 mètres sous sa surface.

En creusant, il y a quelques années, à Edeghem, pour établir une Rocbes briqueterie, on découvrit un dépôt fossilifère dont M. Nyst fit connaître ®* fossiles, la remarquable faune en 1861.

Ce dépôt est formé de sables grisâtres, légèrement argileux, et renferme une grande quantité de coquilles dont l'une des plus abondantes est la Panopœa Menardi^ qui se présente généralement avec ses deux valves réunies et dans la position verticale ou de croissance. Vers le bas, le sable est très-argileux au contact de l'argile oligocène sousjacente et commence par un lit de gravier noir avec petits cailloux et fragments roulés de blocs de septaria. Ceux-ci sont souvent perforés de mollusques lithophages tels que des Modioles, des Saxieaves et des Pbolades [Pholadidea papyracea). On constate aussi sur ces mêmes blocs des perforations probablement dues à des Ânnélides et qui sont ren^plies par le sable glauconifère à Panopées.

M. Nyst nous apprend que c'est dans les sables d'Edegbem qu'a été recueilli le bloc de succin offert par M. de Page à la Société paléonto* logique d'Anvers.

Parmi les cent cinquante-deux espèces de coquilles que mentionne

M. Nyst dans les sables d'Edeghem, on peut ciler parmi les plus abondantes :

Murex Nystù * Scucicava arctica.

Fusus sexcoslatus, Corbula striata.

— Rothû Venus muUilamella.

Conus Dujardini, Cardium subturgidum.

Âncillaria obsoleta. Lucina borealis,

Pleurotoma interrupta, Aslarle radiata.

Chenopus pes-pelecani. Cardita intermedia.

Dentalium costatum. Arca latesulcata,

Panopœa Menardi. Pecten tigrinus.

Les débris d'ossements paraissent être très-rares dans ces sables coquilliers; on ne cite guère que quelques vertèbres de Dauphins et une espèce de cétacé zipbioïde [Placoziphius Duboisii) qui a été rencontrée ^ussi en 1862 dans les sables noirs du canal d'Héren thaïs.

Les grands travaux militaires qui ont été exécutés dans ces derniers temps au Kiel, au S. d'Anvers, entre la route de Boom et TEscaut, ont mis à découvert la zone d'Edeghem avec tous ses fossiles caractéristiques.

Celle-ci s'observe également sur la rive gauche de l'Escaut, au nouveau fort en construction de Cruybeke et dans les briqueteries de Burght.

En ce dernier point, on observe, à la partie supérieure des sables à Panopées, des graviers qui, d'abord rares^ finissent par former un banc continu analogue à celui qui, comme on le verra plus loin, recouvre généralement partout les sables noirs à Pétoncles et qu'on peut regarder, avec M. Vanden Broeck, comme représentant un gravier d'énaersion.

Les derniers sondages effectués par MM. Van Ertborn et Cogels montrent que la zone des sables à Panopées a, sur la rive droite, une plus grande extension qu'on ne le supposait auparavant.

D'aulre part on sait qu'ils se poursuivent vers le N. jusque dans

la Gueldre, où des forages en ont décelé la présence et permis d'y

recueillir de nombreux fossiles, notamment à Rekken , près d'Eibergen,

et à Giffel, près de Winterswyck,

Synchronisme. En appelant l'attcntiou sur les rapporU fauniques que présente la

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faaoe d*Edeghem avec celle du conglomérat fossilifère du Bolderberg ainsi qu'avec celle des sables noirs à Pétoncles, qui seront étudiés plus loin, M. Nyst fait remarquer qu'elle a plus d'analogie avec celle de l'étage falunien B des environs de Bordeaux, du Piémont, de la Sicile et de l'Autriche qu'avec celle de nos dépôts pliocènes.

Les sables à Panopœa Menardi reposent, partout où ils ont pu être SuperpositioD. observés jusqu'ici, sur l'argile rupelienne de l'Oligocène moyen, au contact de laquelle ils présentent, partout aussi, un lit de cailloux roulés avec blocs de septaria remaniés, arrondis et souvent criblés de trous de Pbolades, etc.

Ces sables sont surmontés en de certains points, comme on l'a vu ci-dessus, page 265, par les sables noirs à Pétoncles^ mais ce sont généralement des dépôts post-tertiaires qui le recouvrent. C'est ainsi qu'au Kiei, par exemple, ils s'observent au contact d'un amas coquillier quaternaire renfermant des ossements d'Éléphant et de Rhinocéros.

Les sables à Panopées n'ont que quelques mètres^d'épaisseur aux Puissance. environs d'Anvers.

SABIiES A JPJBCTWJKCWJLWJS JRMlLOSmS,

Dans tout le sous-sol de la ville d'Anvers et particulièrement au Roches nouveau bassin de batelage (quartier du Sud), au fossé capital de «*f*>""«'l'Enceinte, notamment aux portes de Berchem et de Borsbeek, ainsi qu'à l'ancien fort d'Héren thaïs , etc., on observe des sables moins argileux que ceux d'Edeghem, mais auxquels la glauconie, toujours plus abondante et en grains plus gros, donne une teinte noirâtre foncée d'ouest venu le nom de « sables noirs. » Ces sables sont très-fossilifères et renferment quantité de coquilles, dont le Pectunculus pilosus constitue souvent à lui seul des bancs variant de 0",50 à 0'",80 d'épaisseur. On peut citer parmi les espèces les plus communes :

Ficula condita. Cardium subturgidum,

Turritella subangulata, Lucina borealis.

Corbula striata, Astarte radiata.

Scrobicularia prismatica. Arca diluvii.

Saxicava arctica, Pectunculus pilosus.

Venus multilamella. Nucula Haesendonckù

De nombreax ossements de Mésocètes^ de Ziphius et de Dauphins ont été recueillis dans les sables noirs, surtout à Vieux-Dieu (Moortsel) et à Berehem et n'ont été rencontrés qu'à ee niveau jusqu'ici.

Synchronisme, i^ préseucc des coquilIcs ci-dcssus mentionnées et d'autres encore, telles que YOstrea navicularis^ etc., dans les sables noirs, font regarder ces derniers, par les paléontologistes, comme un des termes de la série des faluns et par conséquent de la partie supérieure du Miocène.

Superposition. Lcs sables uoirs à Pétoncles reposent sur les sables à Panopées et probablement aussi sur l'argile oligocène rupelienne lorsque ces derniers font défaut; ils sont généralement surmontés par les sables graveleux d'émersion qui les séparent soit des sables pliocènes à Isocardia cor comme aux Bassins, soit des sables à Bryozoaires comme à l'Enceinte ou des dépôts post-tertiaires comme au bassin de batelage.

Sailes ' Les sables de Diest, qui ont servi de type à Du mont pour la créaàt Diest. tion de son système diestien, sont très-glauconifères , et passent au sable et au grès ferrugineux par altération de la limonite due aux infiltrations des eaux météoriques, ce qui explique la teinte rougeâtre qui afiecte si souvent les roches diestiennes. Ils présentent fréquemment une fausse stratification due à la même cause et qui se manifeste par la disposition oblique des plaquettes de grès. ^

On a vu plus haut que Dumont a rapporté à son système diestien des dépôts qui doivent rentrer soit dans l'Ëocène supérieur, wemmelien, soit encore, comme le montre la coupe du Pellenberg figure 47, dans rOligocène et dans le Quaternaire. Quant aux sables de Diest proprement dits, il serait difiScile, au moins quant à présent, de déterminer leur âge relatif exact.

Je rappellerai seulement que M. Gosselet, en rendant compte d'une course qu'il fit aux environs d'Anvers, avec ses élèves de la Faculté des sciences de Lille, insiste sur la grande analogie que présentent les sables glauconieux qui surmontent les marnes rupeliennes dans les briqueteries de Tamise et de Rupelmonde, avec ce que l'on appelle les sables de Diest dans les collines de la Flandre (1875).

De mon côté j'ai signalé, presque simultanément, dans une note à l'Académie , la grande ressemblance des sables glauconieux des bords de l'Escaut avec les sables de Deurne, qui ont une teinte gris-cendré

TERRAIN HIO-PLIOGÈNE.

loute particulière, et que j'indique sur mes coupes comme se trouvant entre les sables noirs à Pétoncles et les sables graveleux à Hétérocètes {Bull. Acad. Belg.y t. XLII, pi. I, fig. 3, ir> 5').

Lorsque je visitai en 1875, avec M. le D' Van Raemdonck, les briqueteries de Steengelagen , hameau de la commune de Basel, sur la rive gauche de TEscaut, entre Tamise et Rxipelmonde, je pus constater sur une longueur de plusieurs centaines de mètres, la succession suivante de haut en bas :

Coupe de Steengelagen (entre Tamise et Rupelmonde).

Poslteniaire.

AlluvioDS 1%00

Sable argileux passant à Targile et connue sous le nom de leem par les ouvriers; il a un aspect remanié et on en fait quelquefois des briques 1™,00

3. Sable jaunâtre ferrugineux renfermant de rares petits cailloux blancs et noirs et auquel des traces de limonite donnent un aspect remanié 0"*,G0

4. Sable grisâtre, nuancé de jaunâtre et zone de glauconie vers le bas . 1%50

5. Cailloux roulés avec débris de sep tona, d'ossements et de coquilles brisées et roulées, ainsi que de concrétions ferrugineuses avec moules de coquilles comme celles de Tamas coquillier de Berchem. Cette couche ravine le sable sous-jaeent 0<b,40

6. Sable gris-cendré, glauconifère, avec taches ferrugineuses dans la masse et moucheté comme à Deurne. Ce sable devient par-

Sables / fois jaune brunâtre à la partie supérieure, au contact de la couche deDiest?) de cailloux n» 5 2»,40

7. Débris d'ossements et de cailloux roulés teintés en gris bleuâtre par la marne argileuse sous-jacente.

8. Marne argileuse de Boom exploitée sur une épaisseur de 30 mètres et renfermant des bancs discontinus de grandes concrétions ovales, aplaties de calcaire argileux {septaria) recouvertes de petits cristaux de pyrite octaédrique irisée et atteignant jusqu'à 2 mètres de diamètre.

Oligocène

rupelien

marin.

Le grès ferrugineux des sables de Diest est utilisé comme pierre de construction dans la Gampine. On exploite aussi le minerai de fer très-quartzeux des mêmes sables.

Il est à remarquer que la plus grande partie de ce minerai a été remaniée à Pépoque quaternaire.

On a signalé les sables de Diest en Angleterre dans le Kent, où ils couronnent les Downs du N., entre Foltestone et Dorking, à Padlesworth , à Lenham près de Maidstone, etc.

SABIiES GRATEIiEVX A HÉTÉROCÈTRS.

Roches Les sables noirs à Pétoncles sont généralement surmontés par une <>«>«»• couche de sable le plus souvent verdâlre par altération et renfermant de petits cailloux blancs et noirs translucides. Ce sable graveleux est surtout caractérisé par un groupe de cétacés remarquables par rallongement excessif de la tête, que M. Yan Beneden a rapportés au genre Cetotherium et auquel il avait donné d'abord le nom à'Heterocetus qu il reprend aujourd'hui.

Avec ces débris d'Hétérocètes, j'ai recueilli des dents de poissons se rapportant à YOxyrfiina hastalis, un fragment de vertèbre de Carcharadon megalodon ainsi que les restes de Phoque {Monaiherium. aberratum) et un certain nombre de coquilles telles que : Oslrea navicularis, Pecten Caillaudi, P. Duwelzi, etc., qui se retrouvent également et plus abondamment dans les sables noirs sous-jacents. Superposition. L^s sablcs gravcIcux ont été surtout bien étudiés au S.-E. de TEnceinte, à Berchem et à Deurne où ils sont surmontés par un lit de concrétions à Bryozoaires et à Térébratules représentant bien, comme l'a indiqué M. Vanden Broeck, un mince dépôt littoral de la mer pliocène.

On rapporte aux sables à Hétérocètes les sables graveleux qui ont été observés au bassin du Kattendyck entre le sable noir et le sable gris pliocène.

La présence des mêmes sables graveleux a pu également être constatée sur toute la moitié S. du bassin de batelage en construction, où ils étaient tantôt en place et tantôt à l'état remanié à la base du Quaternaire. Tous ces sables graveleux présentent donc bien des caractères minéralogiques, paléontologiques et stratigraphiques permettant d'y voir, comme je l'ai reconnu en 1876, une zone spéciale, représentant pour M. Yanden Broeck la phase d'émersion de nos dépôts miopliocènes. On a vu plus haut, page 264, qu'un gravier d'émersion surmonte les sables à Panopées, mais il n'a été observé qu'en des points où les sables à Pétoncles ne reposent pas sur ces derniers.

TERIUIN MIO-PLIOCENE. 269

Toutefois il ^sst probable que ce gravier d'émersion se retrouve sous les sables à Pétoncles, bien que l'observation directe n'en ait pas encore été faite.

S' l'esistence de ce double gravier d'émersion se confirme, il j aurait lieu d'établir une distinction importante entre les deux grands horizons de nos sables mio-pliocénes.

La coupe, figure 48, prise à Berchem-lez-Anvers sur la contrescarpe du fossé capital de l'Enceinte donnera la composition détaillée des sables graveleux ainsi que des sables noirs qu'ils recouvrent et des couches pliocènes et posl-tertiaires qui les surmontent.

FiG. iS. — Coupe de Berchem^lei- Anvers.

D'après M. Moubi.on [Bull, de l'Acad, roy. de Belgique, 2' série, t. XLII, 1876,% ) et 2).

DÉPÔTS QUATBaNAtHES.

I. Sables campiDiens blancs et janoes, parfois orangés, surmontés de terrains rapportés et renfermaoi ï la base un lit mince de (lelits cailloux roulés et anguleux, opa* qaes et translucides avec quelques menus Tragments de concrétions rerrugincuses.

'3. Sable argileux traversé de petites veines et de petites lentilles de glauconie, devenant souvent grisâtre et .passant k l'argile surtout vers le bas où il renrerme de nombreux petits cailloux roulés blancs et noirs qui se confondent avec ceux de l'amas coqalllier sous-jaceni.

3, Amas de coquilles tertiaires dans an sable jaunâtre renfermant, surtout au cmiact de la concile u'.i, de nombreux petits cailloux blancs et noirs, opaques et trausiuddes,

des cailloux roulés plus volumiaeni, des débris d*osseinents roulés, des moules de coquilles concrétioimés et fortement roulés. Les coquilles dont se compose Tamas sont généralement brisées, mais on y observe, néanmoins, des Lamellibranches avec leurs deux valves réunies et quelques Gastéropodes entiers.

Vers le bas, Tamas coqoillier passe fréquemment à un sable verdâtre qui n*est antre que le sable n** 5 remanié et qui se confond pour ainsi dire avec ce dernier lorsque le lit de concrétions n<* 4 n'est pas bien apparent. J*ai recueilli dans Tamas coquillier onze vertèbres de Plesiocetus minor dans leur position normale; un maxillaire roalé de Plesiocetus Garopii ainsi que des débris de Plesiocetus minor, deux vertèbres roulées paraissant appartenir à des espèces différentes de Delphinus, des dents d'Oxyrkina {rigonodoUy d'O. Wilsoni et les différentes espèces de coquilles que voici :

Nassa Idtiosa, Cardium decorticatum?

Turritella incrassata, — Parkinsoni?

Voluta Lamberti, Cyprina rustica, ce.

Natica varians. ~ Islandica, ce.

— cirriformis. Astarle Burtini.

Ostrea ungulata, ce. — incerta, c.

— edulis. — Omaliusi.

Pecten grandis, c. — triquetra, rr.

— complanatus, r. Venus casina.

— opercularis. — turgida, r.

— pusio, Corbula striata, ce.

Peclunculus glycimeris.

L'amas coquillier ravine parfois notablement les couches sous-jacentes. Au point ôtl le ravinement atteint sur la coupe jusqu'à la couche u° 6, Pâmas, dont les coquilles sont plus brisées qu'habituellement et pressées les unes contre les autres, prend une teinte grisâtre qui rappelle tout à fait Tamas coquillier quaternaire du Kiel mentionné ci-dessus, page 265.

En outre, la collection du Musée renferme un fragment de défense d'Elephas, recouvert en un point de petits cailloux et d'une valve rougeâtre (ïAstarle incerta, que M. de Pauw recueillit en 1867 près d'un batardeau du fossé capital, non loin de la coape, figure 48. De mon côté, j'ai recueilli en 1874, à Berchem, sur la contrescarpe du fossé capital, un fragment de cubitus gauche d'Elephas, recouvert de sable jaune-rougeâtre.

Tous ces faits semblent bien assigner une origine quaternaire, sinon à tout Famas coquillier de l'Enceinte , au moins à une partie de ce dernier.