CHAPITRE VI
Les formations tertiaires et alluviennes indiquent par leur tracé sur la carte géologique une marche progressive vers les formes géographiques et les reliefs actuels des continents émergés au-dessus des mers. Comme par le passé , ces formations sédimentaires sont composées d'éléments calcaires, siliceux, argileux ou arénacés; en général, elles sont moins puissantes que les formations secondaires , plus variées par des alternances nombreuses et, dans leur ensemble, composées de roches moins dures et moins compactes.
Les dépôts tertiaires sont aussi plus rapprochés des positions dans lesquelles ils ont, été formés ; leurs surfaces sont moins accidentées et constituent en général des contrées de plateaux et de plaines, plutôt que des contrées de montagnes.
Les fossiles, plus abondants et plus variés que dans les dépôts antérieurs, fournissent des moyens de classification plus faciles et plus sûrs ; d'autre part, la stratigraphie superficielle de ces terrains et leurs dispositions plus horizontales les rendent plus aptes à constituer des contrées géologiques spéciales, les surfaces étant formées sur des étendues considérables par des roches à peu près identiques.
La période tertiaire représente une proportion importante de la succession des temps géologiques , il est donc naturel de trouver de grandes différences entre les premiers dépôts tertiaires et les derniers dépôts alluviens des vallées actuelles.
Pour apprécier et classer les dépôts très-divers qui ont marqué cette longue période, il faut étudier les terrains les moins dérau-
308 CONTRÉES TERTIAIRES ET ALLUV1ENNES.
gés et les moins accidentés. Le bassin de Paris par exemple, sur toute son étendue, a été couvert de dépôts tellement multiples et variés, que chaque siècle de cette période géologique y semble représenté par des stratifications caractéristiques.
De tous les bassins tertiaires, le bassin de Paris est celui qui contient la série la plus complète et la plus diverse des étages qui se sont succédé pendant la période inférieure, éocène, et pendant la période moyenne, miocène.
La troisième période, pliocène, est principalement représentée soit au pied des Alpes, dans le bassin de la Bresse et de la Bombes, soit au pied des Pyrénées , dans les bassins de l'Adour et de la Garonne. Dans le bassin de la Seine, les dépôts pliocènes n'existent que sous la forme d'un diluvium arénacé, qui a couvert les plateaux de la vallée de la Seine à la frontière belge, diluvium peu épais que les derniers courants alluviens ont fait en grande partie disparaître, en creusant de larges vallées dans les
, formations tertiaires ou môme dans le terrain crétacé.
Si l'importance des terrains se mesurait d'après leur puissance, les terrains tertiaires et alluviens en auraient bien peu comparativement à ceux des périodes précédentes ; mais, d'après les sur* faces couvertes, ils sont en proportion égale. Or les terrains superficiels sont ceux qui intéressent spécialement les populations au point de vue géologique comme au point de vue agricole et industriel.
Les terrains tertiaires et alluviens ont été d'autant plus étudiés au point de vue géologique, qu'ils contiennent les débris fossiles d'une faune plus développée qui se rapproche progressivement de celle de nos jours. On y a constaté d'abord le développement des pachydermes, puis celui des carnassiers, puis enfin les premières traces de l'apparition de l'homme au milieu d'espèces de pachydermes et de carnassiers, en partie disparues, auxquelles il disputait la possession des surfaces continentales. Beaucoup de géologues se sont passionnés pour cette étude des temps géologiques les plus rapprochés de nous, cherchant l'histoire de ces premiers temps dans les cavernes, dans les alluvions. au
fond des lacs, dans les contrées les mieux constituées pour faciliter l'alimentation.
Depuis les travaux de Guvier et Brongniart sur le bassin tertiaire parisien, un grand nombre d'observations et de travaux graphiques ont complété l'œuvre de la description ; ces travaux ont été résumés d'une manière heureuse par de nouvelles cartes géologiques dont la plus usuelle est aujourd'hui celle de M. E. Go* lomb. Plus récemment, M. Belgrand y a ajouté les détails les plus intéressants au point de vue des dépôts alluviens superficiels de l'époque glaciaire et de l'apparition de l'homme.
Bassin tertiaire de Paris.
Les cartes géologiques nous indiquent le bassin de Paris comme ayant été comblé par deux formations tertiaires :
La formation inférieure, éocène, marquée au nord-est sur presque toute l'étendue du bassin hydrographique, est limitée par les affleurements crétacés de Montereau à Yernon ;
La formation moyenne ou miocène, dont l'étendue considérable vers le sud-ouest dépasse de beaucoup les zones crétacées et même la vallée de la Loire , a recouvert l'encaissement crétacé du bassin jusque près des relèvements jurassiques appuyés sur les massifs de la Bretagne et du plateau central.
Les surfaces tertiaires du bassin de Paris ont la forme d'un plateau ondulé, dont l'altitude moyenne est d'environ i 20 mètres, les altitudes maxima étant de 240 à 250 mètres, dans la forêt de. Villers-Cotterets jusque vers Reims. Ces relèvements tertiaires suivent la crête de partage qui sépare le bassin de la Marne des bassins de l'Oise et de l'Aisne.
Le plateau s'abaisse entre la Seine et la Loire, la ligne de partage qui sépare ces deux fleuves n'ayant que 150 mètres d'altitude moyenne; de telle sorte, dit M. d'Archiac, qu'un plan tangent, partant de la crête de partage et touchant les sommi-
tés de la vallée de la Seine, ainsi que celles de la crête de partage qui la sépare de la Loire, irait aboutir au pied des collines du San ce r rois.
Dans le bassin de Paris, les périodes crétacées et tertiaires ont été séparées par des perturbations considérables. Nous en trouvons la preuve dans la transformation complète des dépôts sédimentaires. Ainsi aux derniers calcaires terreux ou pisolitiques de la craie-supérieure, ont d'abord succédé les dépôts arénacés, sablonneux ou argileux de l'étage éocène inférieur, puis des calcaires grossiers, compactes ou siliceux, des gypses, des marnes, des calcaires et des meulières, roches toutes différentes des roches crétacées. Nous trouvons également la démonstration de ces mouvements de Técorce terrestre dans les érosions profondes que les premiers courants d'eaux tertiaires ont exercées sur les surfaces crétacées ; en beaucoup de points, les derniers dépôts crayeux ont été complètement dénudés et entraînés par les courants.
Le point de départ d'une étude du bassin tertiaire de Paris est toujours la description de Cuvier et de Brongniart ; les géologues qui leur ont succédé ont ajouté à ce travail classique des détails qui ont été résumés dans l'histoire des progrès de la géologie. En rendant hommage à ces illustres observateurs, nous pouvons cependant présenter de préférence, comme guide des excursions géologiques dans le bassin tertiaire de Paris, lt classification résumée par M. d'Archiac, qui en fait mieux ressortir la composition et la stratigraphie.
Le premier coup d'œil de l'observateur qui parcourt les environs de Paris, signale la variété des roches mises à découvert sur une multitude d'escarpements que présentent les versants des collines et des plateaux. Depuis les plateaux supérieurs jusqu'au pied des versants baignés par les alluvions, on peut facilement explorer des épaisseurs de 60 à 80 mètres, ces épaisseurs montrant ainsi les stratifications horizontales des roches les plus diverses. Cette stratigraphie, qui peut être parcourue depuis l'encaissement crétacé jusqu'au centre, a conduit à reconnaître
une succession d'étages alternativement déposés dans des eaux douces ou dans des eaux marines dont la classification géologique a été résumée, comme suit, par M, d'Archiac :
go
Faluns.
Calcaire lacustre supérieur.
Sables et grès supérieurs.
Calcaire siliceux
et calcaire lacustre
moyens.
Grèset sables
moyens (
de Beauchamp. (
Calcaire grossier.
Argile plastique ,
grès et sables
inférieurs.
Crag du Cotentin, faluns de la Bretagne. Faluns du bassin de la Loire.
Sables de la Sologne, etc.
Calcaire à hélices.
Argile et meulières, calcaire et marnes lacustres. Grès de Fontainebleau.
Sables et bancs coquilliers.
Marnes marines.
Argile et meulière de la Brie (la Ferlé-sous- Jouarre).
Marnes et calcaires marneux avec silice disséminée en rognons.
Marnes vertes dites marnes de gypse.
Gypse et marnes gypseuses.
Marnes et calcaires de Saint-Ouen.
Calcaires marins.
Grès et sables.
Marnes, caillasses et rochettes.
Calcaire grossier supérieur.
Calcaire grossier moyen.
Calcaire glauconieux.
Glaises et sables glauconieux.
Lits coquilliers, sables.
Grès, poudingues et sables.
Glaises sableuses, marnes lacustres.
Lignites.
Argiles plastiques.
Glauconie inférieure, calcaire lacustre inférieur, poudingues et argiles.
Les surfaces crétacées couvertes par les dépôts tertiaires présentaient des inégalités assez prononcées pour que certaines parties n'aient pu être recouvertes par les dépôts tertiaires. C'est ce qui est arrivé au bas Meudon, où la craie affleure,
à peine couverte d'une faible épaisseur d'argile plastique. La craie blanche supérieure est là, en couches horizontales nettement accusées par la stratification des rognons et bancs siliceux, par conséquent sans aucun indice de soulèvement.
Les sables inférieurs, les sables avec pyrites et lignites du Soisson nais, les argiles plastiques, ont nivelé les premières inégalités du sol ; les ondulations de la surface qui en isolent les diverses parties proviennent évidemment de ces inégalités, tellement prononcées, que lorsqu'on exécute un forage à travers toute l'épaisseur des terrains tertiaires, on ne sait jamais si l'on rencontrera des dépôts minces ou puissants, si ces dépôts seront argileux ou sablonneux.
La dénomination à9 argile plastique donnée à cet étage inférieur, est défectueuse, en ce sens que les sables y sont beaucoup plus développés en étendue et en puissance ; mais cette préférence s'explique, parce que les argiles sont les roches les plus utiles et les plus remarquées. Partout où elles affleurent, partout où elles sont accessibles par des puits peu coûteux, on les exploite pour la fabrication des briques, et lorsqu'elles sont blanches et pures, comme à Greil et à Mon ter eau, elles sont devenues la base d'industries céramiques les plus appréciées.
Mais ces gîtes d'argiles sont exceptionnels, et la nature arénacée des dépôts s'accuse toutes les fois que l'étage prend une grande puissance ; la ligne des collines qui terminent et dominent le bassin tertiaire à l'est, depuis Verzenay jusqu'à Fismessur-Vesle, que l'on appelle les montagnes de Reims, en exprime très-nettement le caractère arénacé.
L'étage tertiaire inférieur est superposé à la craie qui affleure dans la vallée de la Vesle à la cote de 60; il s'élève jusqu'à celle de \ 80 où commencent les calcaires grossiers ; c'est donc une puissance totale de 120 mètres. M. de Melleville a décrit cette localité dont les principaux caractères sont résumés par la coupe ci-jointe, fi g. 108.
D'après cette coupe, qui se reproduit sur l'autre rive de la Vesle, le premier dépôt qui a comblé les ondulations de la craie
consiste eu argiles à Hgnites que M. de Melleville assimile aux argiles de Vaux, près de Laon. Ce sont les argiles du Soissonnais. Ces argiles deviennent progressivement sableuses et bariolées; elles passent à des sables et grès, jaunâtres ou blancs, connus sous le nom de sables de Riily.
Au-dessus des sables se trouvent des marnes lacustres solides, dont les stratifications sont saillantes en bourrelets ; puis un système de sables supérieurs dits sables de Châlons, surmonté de bancs argileux ou argile—sableux qui se trouvent au-dessous du calcaire grossier. L'ensemble de l'étage, depuis la craie jusqu'au calcaire grossier, atteint une épaisseur de 120 mètres.
MM
Mîmes marines.. .
Calcaire grossier . .
-Sy.1*». '**
■rgilo-ubleul.. . .
Banc d«9
Sables, V étage. ,
Cable blanc de Hilly. 110
Fig. 1 10. — coupe de l'étage de l argile plastique dam la vallée
DE LA VESLE (UcllCVÎlIc).
La coupe figure 110 indique à la fois la succession et la proportion des assises qui sur ce point représentent l'étage de l'argile plastique.
Les divers étages du calcaire grossier, les sables et calcaires glauconieux d'abord, puis les calcaires grossiers ou compactes, puis les marnes caillasses et cliquarts, constituent un ensemble qui conserve ses caractères lithologiqaes, d'une manière
remarquable dans la vallée de la Seine, partout où cette formation est à découvert. Les couches solides, roches ou lambourdes, dans lesquelles on a creusé une multitude de carrières pour les constructions de Paris, forment des saillies et des escarpements qui le mettent en évidence. Les carrières ont permis d'étudier l'étage du calcaire grossier dans le plus grand dotait ; on en connaît en quelque sorte tous les feuillets.
M. Michelot résume ainsi qu'il suit la classification et les épaisseurs du calcaire grossier, d'après la comparaison de plus de deux cents coupes relevées dans le bassin de Paris :
Caillasses l Caillasses sans coquilles 0°,60 à 6",00
des calcaires grossiers. ( Caillasses coquillières, rochettes .... 0 ,50 à 2 ,00
Roche de Paris 0 ,25 à 1 ,00
Bancs francs 1 ,00 à 5,00
gr sie ; Cliquarts, roches du haut de l'Aisne. 0 ,60 à 4 ,00
suP6neoràcénte9^ Bancs verts, etc l,00à 6,00
V Saint-Nom, roches du bas de l'Aisne . 0 ,50 à 1 ,00
Calcaire grossier ( Banc royal 0 ,50 à 2 ,50
moyen à millioli tes. \ Vergelé, lambourdes 1 ,00 à 10 ,00
, . f Bancs à verrains (cerithium gigan- Calcaire grossier \ . A cn v - AA
? 1 teum) 0 ,60 à 6 ,00
inférieur < Saint-Leu, roche des Forgels 2 ,00 à 10 ,00
anummulites. f „ . ... , AA , 1Q AA
\ Bancs à nummulites 1 ,00 à 12 ,00
Ce qui conduit à des épaisseurs variables de 7n,50 à 64*,50.
Les sables et grès de Beauchamp, superposés aux calcaires grossiers sur des étendues considérables, représentent avec les calcaires grossiers une formation marine qui a succédé aux dépôts lacustres de l'argile plastique.
On a souvent considéré les sables et grès de Beauchamp , comme en partie parallèles au calcaire grossier, leur développement paraissant en raison inverse de celui des calcaires solides qui caractérisent cette formation. En réalité, les calcaires grossiers restent très-apparents, partout où ils sont développés, parce qu'en vertu de leur solidité ils ont résisté aux érosions; tandis que les sables de Beauchamp, composés d'alternances
sablonneuses et argileuses avec très-peu de bancs de grès, ont été emportés par les courants alluviens sur une grande partie de leur étendue.
Le sous-sol de Paris, qui comprend à la fois les sables et grès de Beauchamp et le calcaire grossier sous-jacent, présente pourtant ce dernier étage très-amoindri ; on peut en juger par la coupe ci-après du puits de la Chapelle.
Ce puits a traversé d'abord 20 mètres de marnes et calcaires lacustres de Saint-Ouen; 27 mètres de sables et grès de Beauchamp; 21 mètres de marnes sableuses, calcaires argileux et glauconieux représentant l'étage du calcaire grossier; 36 mètres d'argiles ligniteuses, sables, grès et argile diversement colorés, représentant l'étage de l'argile plastique. Ensemble, 123 mètres de terrains tertiaires superposés à la craie.
La coupe détaillée des alternances recoupées par ce puits met en évidence la succession de ces trois' étages et la grande variété des roches traversées.
