FORMATION DU GRÈS DES VOSGES

Les montagnes centrales des Vosges sont bordées par des rangées plus ou moins continues de montagnes ou plateaux à formes carrées qui sont composées de grès rouge dans leur partie inférieure, mais dont la partie supérieure est formée d'un autre grès, dit grès des Vosges. Du câté du sud et de Test , ces grès forment une ceinture étroite, découpée, souvent interrompue pai* de profondes vallées et présentant partout des pentes rapides et escarpées. Dans les lacunes, on aperçoit de temps en temps de grandes quilles , qui sont restées là comme témoins de la formation des grès , et dont les lignes de stratidcatiaiii s^ raccordent entre elles et avec celles des montagnes à plateaux les plus voisines. Vers le nord-ouest , cette ceinture est large et continue : c'est un vaste plateau qui forme toute la partie nord des Vosges; les couches plongent légèrement vers Touest-nord-ouest et vont se perdre sous les formations postérieures de la Lorraine.

Le grès des Vosges , dit H. Élie de Beaumont , se compose de grains amorphes de quartz , incolores et translucides , souvent d'apparence cristalline , à facettes miroitantes , de grosseur variable, depuis celle d'un grain de millet jusqu'à celle d'un grain

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de chènevis. La surface de ces grains reQète vivement les rayons du soleil ; elle est ordinairement recouverte d'un léger enduit d'oxyde de fer rouge ou hydraté. Le ciment est le fer hydraté, ou bien il est complètement invisible; mais alors il arrive que la roche a très peu de consistance. Au milieu des grains de quartz, Ton en voit sou vent d'autres d'un blanc mat, opaque, plus anguleux et moios solides, qui sont du feldspath, quelquefois en décomposi-tion. Les couleurs les plus ordinaires de la mche sont le rouge p&le ou foncé, le violet, le jaune ocreux ; il se divise naturellement en gros blocs, irrégulièrement pseudo-rëguliers. Ces blocs paraissent eux-mêmes très souvent composés de feuillets un peu courbes et non parallèles à la ligne de stratification. Les couches différent les unes des autres par la diversité des nuances, accompagnée ordinairement de variations dans la cohésion, par de petites différences dans la grosseur des grains , et surtout par Tabondance plus ou moins grande de galets qui ont jusqu'au'",! de diamètre et qui en font quelquefois un véritable poudingue à pâte de grés. Ces galets sont de quartz blanc, gris rouge&tre et rouge, à cassure inégale, quelquefois traversés par des veines de quartz blanc , contenant des paillettes de mica ; ils caractérisent le grès des Vosges.

Ces grès reposent sur le grès rouge , mais il y a fréquemment passage insensible entre les deux roches.

La stratification du grès rouge et du grés des Vosges parait généralement concordante. M. de Beaumont a seulement remarqué que, d'après les niveaux bien plus élevés qu'atteint souvent le grès des Vosges , on peut supposer que les deux formations ont été séparées par des mouvements du sol qui auraient élevé le niveau des eaux. I^ut-ètre, dit-il, pourrait-oû penser que le grès des Vosges qui, par sa position et ses caractères, occupe une place intermédiaire entre le grès rouge et le grès bigarré, est une formation parallèle au zechstein de l'Allemagne et au calcaire magnésien de l'Angleterre. Ne pourrait-on pas admettre que cette formation calcaire et le grès des Vosges proprement dit s'excluent

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mutueilement? En eiïet, non seulement il n'existe pas de Zech-^ stein dans les Vosges, dans la Forét-Noire et dans les autres systèmes du midi de T Allemagne , où le grès des Vosges se montre ; mais on remarque encore qu'en Angleterre , dans les parties du Cheshire , du Lancashire , du Cumberland , où certaines couches du new-red-Sandstone présentent des caractères minéralogiques semblables à ceux du grès des Vosges , le calcaire magnésien n'existe pas ; tandis que, dans les parties du sud et du nord de r Angleterre, où le calcaire magnésien existe, aucune des couches du nouveau grès rouge ne se présente avec les caractères qui distinguent essentiellement le grès des Vosges.

Dans ce cas, le terrain pénéen ne serait représejité que par deux formations, celle du grès rouge et celle du zechstein et du grès des Vosges , susceptibles de se remplacer , mais ne pouvant exister toutes deux à la fois.

L'on n'a point trouvé dans le grès des Vosges de débris organiques, pas même des végétaux analogues à ceux du grès rouge. M. de Beaumont faisant concorder ce fait avec la nature même du grès, en infère que, peut-être, les éléments constituants se sont accumulés beaucoup plus rapidement qu'ils n'auraient pu le faire s'ils avaient dû leur origine uniquement à l'action érosive des eaux ; de telle sorte qu'ils auraient été en partie formés par voie de précipitation chimique et de cristallisation confuse dans une eau troublée par des courants chargés de détritus. Cette hypothèse résume d'une manière très heureuse les différences à établir entre le grès rouge , roche conglomérée, roche de transition par excellence , et le grès des Vosges, dont la nature se prête très bien à la supposition d'une action chimique qui aurait contribué à le former concurremment avec les matières charriées (feldspath, grains roulés et galets de quartz).

Terrain du tryas.

Des grès bigarres. Cette formation est composée principale-

ment de grès brunâtres ou rougeâtres , de psammites ( grés argilo-micacés ) bigarrés, de macigno et de marnes bigarrées. La plupart de ces roches contenant du mica en proportion notable, présentent généralement une tendance à se déliter en feuillets. Ses limites sont peu tranchées , car le calcaire conchylien et même le gypse et le sel marin du keuper, se montrent quelquefois comme roches subordonnées dans sa partie supérieure, et inférieurement il se confond soit avec les grès du terrain pénéen, soit avec les psammites du terrain houiller. Les grès bigarrés renferment peu de débris organiques; et ceux-ci, qui sont généralement des végétaux, paraissent se retrouver dans les terrains inférieurs et supérieurs à ce terrain. Il est en général très nettement stratifié et se trouve assez répandu à la surface du globe. 11 forme des massifs assez développés le long des Vosges ; on le remarque à Bourbonne-les-Bains , Sarrebruck , Plombières, etc.

Le muschelkalk. Ce groupe des terrains du tryas est un de ceux qui manquent le plus sou vent; on ne le connaît ni en Angleterre, ni dans le nord de la France et de TAllemagne ; mais il est caractérisé d'une manière très tranchée par la nature de son calcaire, par Tabsence de toute matière métallique et par le grand nombre de débris organiques qu'il renferme. Ses limites sont établies aveo assez de précision par les marnes du keuper en dessus, et les roches siliceuses du grès bigarré en dessous. Le calcaire conchylien est entièrement compacte, indiquant un sédiment fin et tranquille ; il est nettement stratifié , mais il présente en général une étendue fort limitée.

Keuper ou marnes msèes. Ce groupe est représenté principalement par des roches marneuses et argileuses. Il est surtout remarquable parce que c'est le gîte principal et le plus ordinaire du gypse strié et du sel marin rupestre. C'est dans ce groupe, lors même qu'il ne renferme pas de sel marin en couches, que paraissent prendre naissance les sources salées, beaucoup plus fréquentes

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que le sel marin. Il contient en roches subordonnées un grès avec des empreintes végétales asseznombreuses,etdes argiles emploj'ées pour la poterie. Le gypse et le sel sont plus abondants dans sas parties inférieures que dans ses parties supérieures. Ce groupe présente un développement considérable dans le Doubs, le Jura, à Salins, à Lons-le-Saulnier, etc., dans les départements de la Haute-Saône, de la Heurthe, de la Moselle, des Vosges, etc., dans le Wurtemberg, le grand duché de Bade, sur plusieurs points de rAUemagne, etc.

Terraiu du lias.

Immédiatement au-dessus dutryas, setrouve, dans l'Allemagne occidentale , dans toute la France , dans l'Angleterre et dans d'autres pays, un groupe de terrain tout-à-falt distinct par ses caractères minéralogiques, et surtout par les générations organiques qui vivaient dans les mers et sur la terre à l'époque de sa formation. Ces caractères sont nombreux , importants et tranchés. Ce groupe de terrains est représenté en presque totalité par des calcaires et des argiles. Sa base est occupée par un système de grès qui n'existent pas constamment dans ce terrain et qui ont été nommés grès à carreau ( quadei^sandsiein ) dans de certaines localités de l'Allemagne , à cause de la propriété qu'ils ont de se diviser assez régulièrement en dalles quadrilatérales.

Le calcaire du lias est généralement marneux, d'un gris bleuâtre, compacte. C'est dans cette roche que se trouvent le plus grand nombre d'espèces de coquilles et d'espèces de minéraux. Parmi ces coquilles, on remarque principalement ïammonites Bucklandi^ un plagiostomed'un volume remarquable (j^^a^rzo^^^wia jry^anteum) et une gryphée qui s'y trouve en abondance extraordinaire, Isi ffryphœa armaia. Les vertèbres y sont représentés par des débris nombreux de sauriens , parmi lesquels des cithyosaures et des plésiosaures, dont on rencontre si souvent des fragments de vertèbres ou de côtes, au sein de ces couches; cette formation est sou-

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vent puissante, elle s'emploie comme marbre commun dahs les Ardennes.

Les argiles dii lias sont également caractéristiques de ce terrain.

C'est dans les calcaires et la marne inférieure , constituant le lias à gryphée arquée, que se poursuit le sondage de Donchery, depuis la profondeur de 206 mètres , jusqu'à la profondeur actuelle de 335 mètres (au 15 août 1846). C'est, de même que le calcaire sableux, une alternance de bancs en calcaire et marnes argileuses.

Le lias agriphite est l'étage caractéristique du terrain liasique en général. En Angleterre les couches calcaires du lias ont une puissance de 15 à 25 mètres; les couches inférieures y sont d'un calcaire blanc, tandis que le reste de la masse présente une couleur bleue.

La partie ihlérieure dh lias est représentée, datls cettaitles parlies au sud-ouest et au sud-est de la France, par des marnes ou des calcaires marneux et par des grès feldspathiqnes, appelés arkoses. Les arkoses occupent là partie inférieure, surtout lorS(]ue la formation recouvre immédiatement le granit. Les arkoses sont l'objet d'exploitations pour l'oxyde de chrome doflt leurs fissures sont pénétrées.

Terrain jarassiqae et oolithique.

Ces terraitis ont été ainsi nommés, parce qu'en AngletelTC et en divers autres lieux où ils ont été originairement examinés , on a trouvé que les calcaires qui en dépendent avaient une structure oolithique, ou analogue à la formation des chaînes du Jura. Ces terrains sdnt compliqués, difficiles à distinguer dans leurs subdivisions; on peut toutefois assez naturellement les partager en trois étages : inférieur^ moyen, supérieur. Ces marnes, que nous avons vues terminer supérieurement le lias, passent à âes couches sableuses par lesquelles commencent ordinairement les couches de l'étage oolithique inférieur. Cet étage est le plus compliqué des trois; car il ne consiste pas simplement en une

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))ârtie argileuse surmontée par une partie calcaire, comiue les autres étages. Cette formation, parfaitement décrite par MM. Sauvage et Buvigner, dans la statistique desArdennes, a été traversée par nous dans le sondage de Donchery sur une épaisseur de 135 mètres; elle présente des difficultés très grandes, et certaines parties ont une dureté métallique ; les calcaires et les marnes y dominent successivement plusieurs fois de manière à la subdiviser en assises qui sont, à partir du lias : i^ les sables de Toolithe, couronnés par les calcaires dits oolithe inférieure ; 2° une assise argileuse qui a pris le nom de terre à foulon (fuileva eartk), à cause d'une petite couche de cette argile qui existe souvent dans la partie moyenne ; 3<> une assise de calcaire ordinairement oolithique appelée (grande oolithe) ; 4** une assise argileuse {bradford clay) ; 5** une assise calcaire mélangée de sables et d'argiles désignée sous le nom de (forest marble ) ; 6® enfin un calcaire marneux (com-brasA), L'étage oolithique moyeu est d'une composition beaucoup plus simple ; il commence au dessus du combrash par une puissante assise argileuse, connue sous le nom d'argile d'Oxford (oxford clay) recouverte par des sables et grès calcaires (calcareous gint) qui passent à l'assise calcaire supérieure appelée coral rag.

L'étage supérieur présente une disposition tout à fait analogue. Il commence par un dépôt argileux, l'argile de kimmeridge (kimmeridge clay) ^ laquelle est couverte par des sables siliceux et calcaires, à bassin calcaire supérieur, dite oolithe de Portland (portland stone), de sorte que ces deux derniers étages présentent parfaitement la division en assise argileuse couronnée par une assise calcaire. Chacune de ces divisions est caractérisée par quelque fossile propre : l'étage oolithique inférieur par les nautiles jyectus, ammonites^ belemniteSy troches, nhiies, etc.; l'Oxford clay par la, giypAcea dilatafa, le coral rag par la grande abondance de polypiers qu'il contient; le kimmeridge clay par Vostrœa delfoUtaa, le calcaire portlandien, par Vammonifas tn'jjlicafvs, etr.

Terrain jurassique.

Le terrain jurassique forme sur le sol de la France une espèce de ceinture qui entoure les terrains crétacés du nord-ouest de ce pays; ce pourtour apparent est limité par la Hanche dans la partie nord-est et, dans la partie nord, par le bassin tertiaire de Bruxelles et lés terrains anciens du Hainaut.

Dans la partie septentrionale de TAngleterre, le terrain jurassique entoure de même les terrains superposés, crétacés et tertiaires de Londres.

Le long des terrains primitifs de la Bretagne, la bande jurassique est assez étroite ; elle s'élargit dans le Poitou y où elle se réunit au massif qui forme la bordure du bassin crétacé du sudouest de la France ; elle se prolonge ensuite dans le Berry et dans le Nivernais, le long du grand plateau primitif du centre de la France, prend un nouveau développement dans la Bourgogne et dans la Lorraine, où elle se met en communication avec la chaîne du Jura, interposée entre les terrains primitifs du centre de la France et ceux des Alpes. Lorsque la ceinture qui nous occupe arrive près des terrains primitifs de TArdenne, elle se rétrécit en se courbant vers Touest et se perd aux environs d'Hirson (Aisne).

Le terrain jurassique ayant formé un dépôt d'une étendue immense que les soulèvements sont venus disloquer, on le trouve en assises épaisses et régulières, peu inclinéesdans les paysde plaines, tels que la Franconie , la basse Normandie , le Poitou , la Saintonge, la Bourgogne, la Lorraine ; il est au contraire en couches fortement inclinées et quelquefois brisées ou renversées sur les chaînes de montagnes dans les Cévennes, les Alpes, le Jura, les Apennins. Du côté de Salins les assises supérieures de ce groupe reposent immédiatement sur les marnes irisées du terrain keuprique. Dans lus départements du Doubs, du Jura, de Vaucluse, du Var, et presque partout où le calcaire jurassique est bien dé-

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veloppé, Ton remarque une grande quantité de sources abondantes que Ton emploie utilement à Tagricultureou àTindustrie, comme force motrice; la fontaine de Vaucluse donne naissance à «ne véritable rivière, il en est de même des sources de la Sorgue. Dans les départements du Jura et du Doubs il existe des sources représentant la force de plusieurs centaines de chevaux, en raison de leur volume et de leur hauteur de chute.

Des sondages ont été quelquefois pratiqués dans l'épaisseur des terrains jurassiques ; celui de Verdun apénétré jusqu'à 127 mètres dans la partie supérieure de Toxford clay, et a été abandonné à 424 mètres 60 centimètres sans autre motif, de la part de la ville, que la crainte d'une trop grande dépense. Le sondage de Romagne-sous-les-Crttes, dans le même département, a été commencé dans la partie moyenne du môme terrain et poussé jusqu'à 200 mètres. En considérant l'ensemble de ces deux sondages, la puissance de Tuxford clay, dans la localité, serait de plus de 250 mètres, car nous n^avions pas encore atteint à Romagne le calcaire du corn-brash, autre système qui s'interpose entre celui qui nous occupe et le bradford clay ou la grande oolithe, et dans lequel un sondage pour recherche d'eau a été poussé à Etain (Meuse), à la profondeur de 80 mètres, si nous sommes bien renseigné, mais qui jusque-là ne devait pasamener de résultat, attendu que vers ce point les calcaires de ce système se trouvent à la surface du sol et perdent les eaux d'inflltration que leurs afileuremenis sont susceptibles de recueillir. Il en est tout différemment à Homagne où 200 mètres d'argiles superposent le même corn-brash, là, on aurait sans dotite rencontré des eaux jaillissantes au passage de l'oxford clay au corn-brash.

Terrain crétacé.

La limite supérieure de ces terrains est déterminée avec assez de précision; il n'en est pas toujours de même de ses limites inférieures. Ces limites sont fondées sur les caractères que Ton

regarde comme les plus importants en géologie, les rapports de stratification, et les espèces des corps organisés fossiles; par ceux-ci, il se distingue essentiellement des terrains de sédiment supérieurs, car il renferme un très grand nombre de genres qu'on n'a pas encore reconnus dans ces terrains, tandis qu'il ne se distingue des terrains inférieurs que par des espèces ou par quelques genres peu éloignés les uns des autres. La nature des roches dominantes dans ce terrain est le calcaire et calcaire marneui ; des roches siliceuses s'y rencontrent aussi en assez grande abondance, soit à l'état de silex, soit à l'état de grès. Il est très pauvre en minerais métalliques, et encore ces minerais ne s'y rencontrent jamais à l'état de filons,veines ou amas ; ils y sont disseminés, ou en nodules, ou en hts subordonnés, tels senties minerais de fer qui s'y trouvent à l'état de fer hydroxydé, soit compacte, soit concrétionné, soit oolithique. L'un des traits géologiques les plus remarquables de ces terrains, celui qui est en quelque sorte l'un des plus caractéristiques, est l'existence de cavernes ou cavités de diverses formes, et en particulier des dépressions. Assures ou fentes souvent remplies de minerai de fer pisolitique. Un autre caractère non moins remarquable de la plupart des roches qui composent ce terrain, c'est la présence des grains chloriteux qu'elles renferment presquetoutesetdans quelques-unes d'entr'elles, de silex pyromaques ou cornés, noduleux, tels que les pyromaques de la craie^ les chairs des grès verts, etc. Du reste, la physionomie du terrain crétacé, dessinée d'après ces divers caractères, n'est pas constante et uniforme dans toutes les localités.

Le terrain crétacé a été diversement subdivisé d'après les observations les plus récentes, et, en faisant concorder tous les moyens d'appréciation géognostiques, on est conduit à le subdiviser en deux formations ; celui de la craie inférieure et celui de la craie supérieure. La craie inférieure est représentée par les «étages suivants : 1° étage des grès et sables ferrugineux ; étage néocomien , étage wealdien ; 2^ étage des grès verts ; 5** étage de

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la craie tuffeau. La craie supérieure se subdivise eo deux étages : 1** craie avec silex ; 2® craie sans silex.