LES GRANDES ALLUVIONS. LA TOURBE
neuses, mais encore assez violentes pour remanier les sables et les cailloux de leurs lits. C'est après le travail de l'abaissement des lits, lorsque le climat s'est adouci, lorsque les fleuves immenses qui coulaient dans les vallées sont devenus des ruisseaux ; en un mot, quand certains cours d'eau sont devenus assez tranquilles pour ne plus entraîner même le limon, que la tourbe a commencé à tapisser le fond de ces vallées. »
Les cours d'eau dont le thalweg est imperméable, ont toujours empêché la formation des tourbes : telles sont les alluvions des grands affluents de la Seine supérieure, l'Yonne, la Cure, le Cousin, le Serein dans leurs thalwegs granitiques ; tels sont la Marne, l'Armançon, la Brênne, le Serein, la Cure et l'Yonne dans les thalwegs liasiques ; l'Àrmance, l'Hozain, la Barse, la Voice, la Chée, l'Aisne dans les parties de thalwegs qui traversent le terrain crétacé inférieur.
Lorsque, au contraire, les terrains sont perméables, lorsque les eaux pluviales pénètrent dans le sol avant de ruisseler au fond des vallées, les crues ne sont ni violentes ni troubles, les vallées deviennent dès lors aptes à la formation des tourbes. Dans les terrains oolithiques, cette aptitude, qui n'existe pas si les vallées sont étroites et rapides, se manifeste lorsqu'elles s'élargissent dans les couches molles des terrains oxfordiens ; de là les marais tourbeux de Courcelles, près Châtillon, dans la vallée de la Seine ; de Riel-les-Eaux, dans la vallée de l'Ourcq ; de Gevrolles, dans la vallée de l'Aube, etc. La craie blanche supporte les tourbières de la Picardie. Les marais des vallées de la Vanne, de la Somme-Soude, de la Seine entre Troyes et Nogent, etc., ont le même gisement. Les sables de Fontainebleau et les cailloux de la Beauce supportent les tourbières des vallées de la Juinne et de l'Essonne.
Cette étude de M. Belgrand donne un intérêt tout particulier à tous les gîtes de tourbe. 11 faut en distinguer les tourbes des marais émergés qui se trouvent dans les fonds de certains plateaux du Morvan, des Vosges ou de toute autre contrée schisteuse ou granitique* Ce sont de petites formations locales qui
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démontrent que la formation de la tonrbe dépend exclusivement des conditions des eaux et que celles des terrains sous-jacents ne réagissent que par leur nature perméable ou imperméable.
On ne peut rien dire sur l'âge géologique des tourbes en pays de montagnes, mais les tourbières des vallées représentent évidemment des actions récentes dans lesquelles on ne doit pas être étonné de trouver des débris d'animaux actuellement existants, ni même des débris attestant la présence de l'homme, ainsi que cela est souvent arrivé.
Les alternances des couches de tourbes et de sables correspondent à des débâcles qui ont interrompu l'état normal ; ces sables, en général fins et môme limoneux, indiquent que les passages d'eaux sédimentaires qui ont ainsi interrompu le tourbage des vallées, résultaient de courants qui ne différaient guère de ceux des grandes crues de notre époque.
On a dit avec raison que le tourbage était un phénotàène qui se continue de notre temps et sous nos yeux. Dans les marécages, dans les tourbières qu'on peut appeler en activité, se développent de nombreuses mousses dites sphaignes qui absorbent des quantités d'eau considérables et semblent la respirer. Ces mousses s'accumulent, se superposent, et leurs débris, joints à ceux de quelques autres plantes aquatiques, se stratifient au fond des marécages.
Les dépôts alluviens, concordant avec le régime hydrographique actuel, ont succédé à ceux de l'époque glaciaire. La température de la surface du globe a changé à la suite de phénomènes qui nous échappent et dont nous ne voyons que les résultats : les glaces disparaissent, le volume des eaux courantes diminue progressivement, la faune tend à se modifier et l'homme apparaît. Cependant les fleuves étaient encore bien grands, puisqu'on trouve les silex taillés dans les alluvions qui occupaient toute la largeur des thalwegs, qui étaient formées de cailloux plus gros que ceux qui peuvent être charriés aujourd'hui, et dans des positions où ne peuvent atteindre les plus grandes crues actuelles.
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Ainsi les premiers hommes ont vu les derniers temps de la période glaciaire, ils ont vu les grands fleuves diminuer progressivement, les lagunes et les marais des vallées se couvrir de tourbes, ils ont chassé le renne, l'aurochs et probablement l'éléphant primigenius ; ils ont disputé les cavernes à l'ours spelœus et assisté à la disparition progressive de cette faune, remplacée par celle de nos animaux domestiques.
Quelle immense période a été nécessaire pour toutes ces transformations, et combien a dû être lente la conquête de la surface du globe par la race humaine !
Les grandes vallées démontrent la longueur de cette période par les transformations successives des alluvions et des thalwegs. 11 a fallu, en effet, un temps bien long pour que les cours d'eau actuels aient pu creuser leurs nouveaux thalwegs dans les grandes alluvions, en faisant le triage des éléments, entraînant les graviers, sables et limons, laissant en place ou traînant très-lentement les cailloux.
L'étude des alluvions dans nos grandes vallées révèle l'historique de ces modifications successives. Les périodes anciennes et violentes y sont représentées par des graviers avec cailloux et blocs roulés, parmi lesquels on reconnaît des roches appartenant aux sommités les plus éloignées du bassin de réception. Les périodes tranquilles sont représentées par des sables fins, souvent ferrugineux, et par des limons, gris ou rougeâtres ; des alternances répétées de couches de cailloux roulés avec des sables fins limoneux, indiquent des variations successives et très-différentes de la vitesse des cours d'eau.
On remarque en outre que, dans une vallée, les eaux se sont portées tantôt à droite, tantôt à gauche, se creusant ainsi des thalwegs différents que Ton a pu distinguer dans certains cas, lorsque des travaux ont entaillé transversalement les alluvions anciennes et modernes.
C'est ainsi que les travaux exécutés dans la vallée de la Vanne ont mis M. Belgrand à même de tracer l'historique du cours d'eau qui en occupe le thalweg. A l'époque des grandes allu-
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mi CONTRÉES TERTIAIRES ET ALLUV1ENNES.
vions, le cours d'eau couvrait un thalweg de 1 160 mètres de largeur à Chigy, point sur lequel il déposait des graviers caillouteux. En cessant d'être violente, la Vanne est devenue subitement limoneuse, second état attesté par une couche de limon gris superposée aux graviers. Le débit paraît être ensuite tombé subitement au débit actuel et le thalweg des eaux courantes s'est trouvé réduit à 11 mètres de largeur. Ce petit volume d'eau a divague sur un lit cent fois trop large et la période des tourbes a commencé, le marais* tourbeux de la Vanne s'est établi.
Un dépôt de limon rouge, mêlé de quelques petits oailloui résultant des actions actuelles, s'est ensuite superposé à la tourbe, en indiquant par ses positions diverses les divagations successives du thalweg.
En constatant ces grandes variations des eaux et de leurs dépots dans la petite vallée do la Vanne, M. Belgrand ajoute avec raison : Quelles ont dû être ces variations pour les grandes rivières !
Les causes actuelles.
il y a une vingtaine d'années, une discussion s'était engagée entre les géologues : les uns, partisans des causes actuelles, attribuaient h dos phénomènes analogues aux actions sédimentaires et aux actions volcaniques que nous voyons s'exercer, l'état de forme et de composition de la surface du globe : les géologues anglais soutenaient particulièrement cette thèse. Les autres, suivant de préférence les idées de M. Elie de Beaumont, admettaient que la surface du globe avait été couverte et modelée par des actions sédimentaires, exercées pendant une série de périodes tranquilles, séparées par des révolutions du globe, c'est-à-dire par des soulèvements et des éruptions qui s'étaient produits d'une manière générale suivant tels grands cercles de la sphère, et qui avaient par conséquent affecté toute la surface.
La réalité est probablement entre ces deux hypothèses trop absolues. Nul doute qu'il n'y ait eu dans les régions des Alpes et
des Pyrénées des mouvements du sol, violents et assez étendus pour qu'on puisse leur donner le nom de révolutions du globe ; mais les mouvements graduels et progressifs ont eu la plus grande part pour déterminer les relèvements des dépôts successifs et Témersion des bassins sédimentaires de la Seine ou de la Gironde, Nous ayons eu occasion de constater l'intervention de ces mouvements par les stratifications transgressées des divers étages dans presque tous les bassins.
Les actions érosives et sédimentaires qui ont couvert la surface du globe de dépôts successifs, sont représentées à l'époque actuelle par des phénomènes nombreux d'érosions et de sédimentations. Dans toutes les grandes vallées de la France on trouve les traces d'une série plus ou moins prononcée de ces phénomènes; la vallée du Rhône en est l'expression la plus complète.
Le bassin de réception du Rhône est en Suisse , et la France ne le reçoit qu'épuré des érosions supérieures par son passage dans le lac de Genève ; mais les bassins de réception de l'Isère et de la Durance sur la rive gauche, de l'Ardochc et du Gardon sur la rive droite, fournissent des éléments sédimentaires bien plus actifs que ceux qui pourraient être amenés des régions suisses.
Nous avons donné précédemment quelques détails sur l'action des eaux dans ces régions montagneuses et élevées' Cette action est à la fois d'érosion et de transport : érosion do toutes les parties qui, par leurs formes, leur composition et leur structure, sont attaquables par les eaux courantes; transports dans les thalwegs des blocs, cailloux roulés et graviers.
La première expression de cette double action d'érosion et de sédiment est le torrent, composé d'un bassin de réception dans lequel les eaux se rassemblent en provoquant l'écroulement de toute roche qui n'a pas les conditions de stabilité et de résistance; le canal d'écoulement, par lequel les débris sont roulés et transportés ; le cône de déjection, formé lorsque lu torrent aboutit dans une vallée de faible pente.
La figure 116, empruntée h l'ouvrage de MM. Surell et Ce-
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zanne sur les torrents, représente le torrent d'Embrun et met en évidence cette double action; le bassin de réception, disent-ils, dévore la montagne et le cône de déjection encombre la vallée.
Fig. liG, — VUE DU TORKE.1T u'ëIibruk (Slll'cll cl CcïiUiue,'.
Cet exemple, dessiné sur un cas particulier, exprime parfaitement les conditions générales d'un torrent; on voit vers les sommités s'ouvrir le bassin de réception dans lequel se rassemblent les eaux en temps de grandes pluies et d'orages ; le canal d'écoulement étroit et rapide; puis le cône de déjection, étendu sur le fond de la vallée transveisale, repoussant le cours d'eau qui entame transversalement sa base et entraîne au loin les graviers et les cailloux qu'il peut transporter.
Les eaux des rivières torrentielles, gonflées par la fonte des
neiges ou par des orages, entraînent les graviers, les cailloux et les blocs sur les pentes rapides de leurs thalwegs, mais s'il se trouve sur leur parcours des parties élargies, dont les fonds sont nivelés par les alluvions, le thalweg s'exhausse incessamment par les dépôts de chaque année, les torrents latéraux y amènent leurs érosions et la rivière se déverse tantôt d'un côté, tantôt de l'autre. Rien de plus triste que ces plaines où divague une rivière torrentielle, détruisant la végétation et laissant partout des grèves de sables et de cailloux. Si la durée d'un torrent était indéfinie, la somme de ses déjections serait en quelque sorte un diagramme qui permettrait d'en mesurer l'âge.
En étudiant les torrents et les rivières torrentielles de l'Isère, M. Scipion Gras est arrivé à conclure que le reboisement ne pouvait avoir que des effets insuffisants et très-lents, tandis qu'on pouvait en peu de temps arrêter par des digues les ravages des eaux. «Le meilleur système à suivre est, dit-il, de partager le cours d'eau d'une rivière torrentielle en plusieurs bassins successifs, alternativement destinés à servir les uns de lit de déjection, les autres de lit d'écoulement. On arriverait à cette division en construisant en travers de la rivière, de distance en distance, une série de grands barrages submersibles, convenablement placés. Les lits de déjection seraient en amont des barrages et les lits d'écoulement en aval. Les eaux divagueraient librement dans toute l'étendue des premiers, elles seraient au contraire encaissées dans le parcours des seconds. »
De temps immémorial les populations des plaines traversées par les rivières torrentielles ont cherché à se protéger contre l'invasion des cailloux roulés et des blocs par des barrages et par des endiguements destinés à fixer le chenal du cours d'eau. Sous ce rapport, il n'est pas d'exemple plus instructif que les travaux de protection entrepris et incessamment poursuivis en amont de la plaine du Bourg-d'Oisans, qui a 12 kilomètres de longueur sur i 600 mètres de largeur moyenne.
Cette plaine est une partie du lit de la Romanche, nivelée par ses alluvions et ayant conservé une pente moyenne de t)",002
par mètre. En amont, deux rivières torrentielles y entrent en se rejoignant; o'est d'abord la Romanche, qui a pris sa source an bas des glaciers de Villars-d'Arene, à 26 kilomètres au-dessus du Bourg-d'Oisans, où elle arrive par une vallée étroite et escarpée avec une pente moyenne de 0m,034; c'est eu second lieu le Venéon, sorti du cirque de la Berarde, à 25 kilomètres en amont* encaissé dans une vallée abrupte dont la pente est de 0",040 par mètre. Ces deux rivières se joignent en tête de la plaine du Bourpd'Oisans, dont ils rencontrent le plan nivelé avec une pente réduite à 0a,002. Aussitôt ces eaux torrentielles déposent les graviers et cailloux qu'elles charrient, et il a fallu protéger la plaine par des digues transversales assez élevées et assez fortes pour contenir ces dépôts. Une lutte incessante est aujourd'hui nécessaire pour arrêter les déjections torrentielles, et les eaux de la Romanche, augmentées du Vcnéon, ont dû en outre être endiguées sur presque toute la longueur de la plaine, do telle sorti' que le chenal restât fixe.
La vue ci-contre du Bourg-d'Oisans (fig. i 1 7) met en évidence le contraste du fond plat des alluvions avec les versants abrupt* qui encaissent la vallée.
Ce versant, de Villars-Eymond jusqu'au delà du Bourg, ver- Allemond, est particulièrement intéressant en ce qu'il présente U succession géologique des roches, depuis les granités et jrnei^ de la base du côté de Villars-Eymond, jusque vers le lias qui, vers l'extrémité opposée, montre ses stratifications dénudées et excavées par les torrents.
Du côté des roches granitiques, la base du versant semhie coupée presque verticalement, et pourtant ces roches soli<l»^ résistent aux actions atmosphériques ; on y monte difficilement pour atteindre par exemple les affleurements du filon de La* garde Ue, indiqués au-dessous d'un bois de pins.
Aux roches quartzo-schisteuses qui succèdent, sont superposa des calcaires gris et noirâtres attribués aux lias, et aussitôt 1^ parois et la base du versant prennent un tout autre aspect.
De la cime à la base, la plus grande partie est sillonnée |ur
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des traînées d'éboulement ; rien n'est stable dans les parties concaves, et à la base de chaque -rigole se trouve un cône de déjection plus ou moins apparent, suivant retendue du bassin de réception des eaux. Ces surfaces à stratifications multiples se délitent et s'écroulent chaque année.
Le Bourg-d'Oisans est construit sur le cône de déjection d'un ancien torrent, les habitants ayant cherché sur sa déclivité des altitudes suffisantes pour échapper aux inondations de la Romanche. Plus loin, de petits cônes qui correspondent à de grandes cassures conchoïdales ouvertes dans le lias sont en voie d'accroissement. La double lutte soutenue contre l'écroulement des versants et contre l'envahissement de la vallée par les cailloux roulés des eaux d'amont rend cette localité classique.
Dans toutes les parties des Alpes on trouve les populations obligées de lutter par les mêmes moyens contre l'action des eaux, les torrents déterminant des avalanches de pierres qui sont remaniées par les rivières torrentielles. Toutes les vallées dans lesquelles coulent ces rivières présentent des parties larges où les alluvions stratifiées ont formé des fonds plats sur lesquels divaguent les eaux courantes toutes les fois qu'elles n'ont pu y creuser un thalweg assez profond.
Ces plaines de cailloux, dont le plan horizontal contraste avec les versants escarpés qui les encaissent , sont une expression de l'action sédimentaire toute différente de celle des torrents.
Ceux qui ont parcouru les vallées du Drac, de la Romanche, de l'Isère, de la Durance et de tant d'autres rivières torrentielles, ont pu constater que leur thalweg se composait d'une succession de larges ouvertures à surfaces nivelées par les dépôts, réunies par des goulets et pertuis étroits où les pentes plus rapides et le peu de largeur des thalwegs maintiennent aux grandes eaux une grande puissance de transport.
Dans les plaines caillouteuses nivelées par les actions d'érosion et de transport, le géologue trouve des échantillons de toutes les roches situées en amont. 11 sait d'avance, en remontant
la vallée, quelles sont les masses minérales qu'il rencontrera.
Les cailloux roulés, graviers, sables et limons que peuvent transporter les rivières torrentielles sont déversés dans le thalweg des fleuves, dont la pente est toujours moindre. Là les gros éléments restent en place ou ne seront transportés qu'à 1 époque des grandes crues, les petits seront charriés vers les estuaires et les deltas des embouchures.
Dans leur état normal, ces grands cours d'eau ont peu d'action sur leur fond ; d'après la nature du gravier qui le forme et d'après les cailloux qui restent en place, on peut apprécier quelle est leur force de transport, et l'on voit que c'est seulement aux époques de grandes crues que cette force est appréciable. Les eaux coulent alors chargées d'un limon dont on peut mesurer la proportion et les graviers entraînés sur le fond vont avec ces limons se déposer dans les régions où les pentes se réduisent et s'annulent.
Le thalweg des grands fleuves, comme celui des rivières torrentielles, présente des séries de larges méplats, réunis par des parties où la vallée est plus resserrée avec des pentes plus sensibles. De là des plaines qui tendent continuellement à être surexhaussées par les dépôts, sur lesquelles les fleuves se divisent et divaguent, le chenal subissant des changements fréquents après les grandes crues. Les vallées du Rhône et de la Loire pré* sentent des exemples assez nombreux de ces méplats facilement appréciables sur les cartes par les divisions multipliées et les divagations du fleuve.
Les dépôts du Rhône, tantôt sableux, tantôt limoneux, vont se stratifier dans le delta qu'ils ont formé. Suivant le régime du fleuve, les dépôts, formés d'éléments plus ou moins distincts, s'accumulent de préférence dans telle ou telle localité, et leurs stratifications sont disposées en zones successives indiquant les crues qui les ont apportées. Les paysans de la Camargue ont une grande expérience à cet égard et disent, en examinant les zones : « Celle-ci est due à une crue de l'Isère; cette autre à une crue de la Durance, » car la nature minéralogique du dépôt n'est pas la même pour les deux provenances.
Les causes actuelles sont celles qui ont agi postérieurement aux grandes alluvions et par conséquent après la période glaciaire. Les terrains ou dépôts que nous pouvons leur attribuer sont par conséquent ceux dont la formation peut résulter des actions sédimentaires qui agissent sous nos yeux, en supposant ces actions prolongées pendant des milliers d'années. On a parlé par exemple de trente mille années comme pouvant représenter les actions des causes actuelles.
Où chercher la mesure de la période actuelle de stabilité marquée, sous le rapport paléontologique, par le développement des races humaines ? On a proposé les zones de dunes sablonneuses formées par l'action des vents sur certaines côtes, les dunes de Gascogne par exemple, ou celles qui se sont développées au nord, depuis Boulogne jusqu'au delà de Dunkerque. 11 est bien difficile de trouver là une mesure, car les premières dunes ont exigé certainement beaucoup plus de temps pour se former que celles qui développèrent ensuite la largeur de lu zone, et cette zone, ayant atteint un certain développement, a dû ralentir sa marche par le fait même des obstacles qui résultent, de la succession des lignes; l'action des vents s'amortit *ur tous ces monticules d'égale hauteur, et les dernières lignes de dunes finissent par rester stables.
L'action des eaux a plus de valeur parce qu'elle est constante ; parce qu'elle s'exerce en amont, par érosion dans des régions élevées, et qu'il faut bien qu'elle entasse dans les régions d'aval les sables et les limons qu'elle a produits.
Si par exemple on pouvait obtenir le cube approximatif des sables et limons déposés dans le delta du Rhône, on obtiendrait une évaluation qui, sans être bien sûre, aurait cependant une base plausible.
Les alluvions sableuses du delta du Rhône ont succédé subite ment aux alluvions caillouteuses de la Crau, c'est une condition hydrographique nouvelle qui a remplacé une autre sans aucune transition.
La Crau était donc une vaste plaine, une mer de caillou*
gui ont été étendus aveo une diminution progressive de grosseur, mais sans changement de composition, depuis le pertuis de Lamanon jusqu'au delà de Nîmes et de Montpellier ; cette plaine était sillonnée par un thalweg dont il serait possible de déterminer la situation et la profondeur au-dessous des alluvions limoneuses qui ont couvert le diluvium caillouteux.
La Crau présente vers le thalweg supposé une pente d'environ 2", 50 par kilomètre, ce qui indiquerait vers le milieu de l'étang de Valcarès au moins 60 mètres de dépôt. On ne saurait comparer le temps nécessaire pour que le Rhône ait pu combler ce thalweg caillouteux au temps qui a suffi pour déterminer les atterrissements constatés depuis les temps historiques. 0m,50 de dépôts, formés depuis la tour Saint-Louis jusqu'aux derniers atterrissements actuellement visibles h l'embouchure du Rhône, ont suffi pour substituer sur la carte des terres à la mer, et pour permettre de calculer qu'une courbe littorale, tracée de Fos à Saint-Gilles ou Aiguës-Mortes, est une côte maritime qui a dû exister il y a sept ou huit mille ans. Mais en dessous de cette ligne, il y a probablement encore des épaisseurs de sables et de limons qui pourraient conduire a décupler une évaluation de ce genre. Sans chercher à tirer aucune conclusion de données aussi incomplètes, disons seulement que la période des causes actuelles, c'est-à-dire la période stable, marquée par le développement de la race humaine, est déjà une longue période géologique et que le chiffre de six à sept mille ans, qu'on a cherohé à établir par l'historique des dunes^ou des atterrissements, approche très-peu de la réalité.
Les estuaires de la Seine et de la Gironde, ensevelis par des limons moins sableux et moins aptes à colmater que les alluvions du Rhône, ont cependant leur historique do dépôts et d 'atterrisse me nts. Les petits ports situés dans ces estuaires ont subi aussi des modifications et soutiennent des luttes constantes contre les atterrissements; nous nous rappelons avoir suivi les phases de oes luttes dans le petit port de Honfleur, où nous avons pu apprécier la lenteur d'action de ces limons fins et instables
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comparativement à celle des alluvions de Saint-Gilles, d'Àigues- Mortes ou de Saint-Louis du Rhône.
Dans toute localité où l'homme a séjourné, les dépôts superficiels renferment des témoignages de sa présence. Dans les cavernes, ce sont des dépôts de cendres, de sables mélangés de pierres, dans lesquels on trouve les débris de son industrie et les ossements des animaux qui servaient à son alimentation. Dans certaines alluvions, ce sont les silex qu'il taillait sous des formes diverses pour fabriquer des armes ou des outils. Dans les sables des dunes, ce sont des débris de ses constructions ou même ses ossements, ensevelis par les sables mouvants. Dans les tourbières on a trouvé des cadavres entiers encore couverts de leurs habillements de peaux, accompagnés d'armes ou d'outils ou de débris d'animaux contemporains de l'âge de pierre.
L'homme des cavernes et des grandes alluvions fait son entrée paléontologique subitement, sans qu'aucune espèce intermédiaire ait annoncé sa venue, et les débris fossiles qui attestent son antiquité nous le montrent disputant l'asile des cavernes à l'ours spelaeus, chassant le renne et l'aurochs et peut-être l'éléphant primigenius.
Dans beaucoup de localités on a trouvé des ossuaires humains et mélangés d'ossements de chevaux, de rennes et d'ours, avec des silex taillés sous les formes en usage avant l'âge de la pierre polie.
Près Solutré (Saône-et-Loire), un vaste gisement d'ossements a été récemment découvert. Tous ces ossements sont contenus dans une couche détritique de 2 à 5 mètres d'épaisseur avec une abondance telle que la localité porte de temps immémorial le nom de Cros-Charnier. On y trouve des cadavres entiers, des cendres et restes de foyer, que les débris de rennes reportent à l'époque glaciaire. Le terrain détritique superposé aux marnes du lias et situé au pied d'un escarpement de calcaire oolithique inférieur, ne contient pas de silex normal, et pourtant on y trouve en abondance des silex, tous plus ou moins taillés, avec la patine caracté-