II. — Roches métallifères

Les roches mélallifères, se Irouvant rarement à la surface du sol, n'ont pas été atteintes aussi fréquemment que les autres par les altérations dues aux agents méléori(|ues. Cependant Taclion de Pair atmosphérique et surtout celle de Toxygène en dissolution dans les eaux d'infiltration , donne lieu à des phénomènes d'oxydation bien connus. Ils s'observent partout où les dépôts mélallifères deviennent accessibles à rintluence de ces agents, soit par le fait de travaux d'exploitation, soit par le fait de Tinfiltralion des eaux superficielles dans les fentes, filons ou gisements quelcon(pies de ces roches métallifères.

Les phénomènes d'oxydation modifient profondément la nature de ces dernières. C'est ainsi que la plupart des sulfures en s'allérant se changent en sulfates : la pyrite de fer devient du sulfate de fer et ensuite de la limonite; la blende se transforme en sulfate de zinc; la pyrite cuivreuse en sulfate de cuivre; le soufre donne naissance à de l'acide sulfurique, qui à son tour modifiera la roche encaissante; la galène se change en sulfate de plomb; i^i« Vw'Tvl'argent natif en sulfate d'argent, etc., etc.

' De plus, certaines réactions chimiques bien connues se produisent ensuite

de ces premières modifications; il se forme ainsi des oxydes et des carbonates métalliques, donnant naissance à un grand nombre de jjroduits : la céruse, la malachite, l'azAirile, l'ocre et tant d'autres substances, dont l'origine première est ainsi due à ces phénomènes d'infiltration et d'altération produits par les agents météoriques.

La transformation du calcaire en gypse, qui en divers points s'est opérée / sur une très-vaste échelle, peut (jueUiuefois être attribuée à l'action d'eaux t souterraines sulfatisées, résultant de la décomposition de pyrites voisines,

oxydées par suite de l'infiltration des eaux météoriques.

La formation du gypse peut donc alors être considérée comme une conséquence directe de l'infillralion des eaux pluviales.

Pour en revenir aux phénomènes plus simples et mieux définis de l'oxydation des métaux et de la sulfatisation des sulfures, nous rappellerons, connue

exemple bien démonslralif de celle aclioii des agents atmosphériques, le cas de certains fossiles imprégnés de sperkise ou de sulfure de fer, tels que ceux de l'argile de Londres et de Targile de Boom, ceux de certains gisements jurassiques, etc., qui, recueillis en parfait étal de conservation au sein de la roclie non soumise au contact de l'air ou des eaux d'inlillralion, se décomposent, et tombent en fragments dans les parties humides ou superficielles du dépôt. Parfois même le contact de l'air humide sulfalise et fait tomber en poussière dans les collections les fossiles recueillis en bon état dans les parties intactes et sèches du dépôt.

Il est parfaitement établi que lorsque l'oligiste ou le fer spathique est mis à découvert pendant un certain nombre d'années dans une exploitation à ciel ouvert, les phénomènes d'altération apparaissent peu à peu à la surface mise à nu; de plus, les infiltrations gagnent rapidement les massifs dénudés où le minerai se change bientôt en limonite ou hydrate ferrique.

L'influence de l'infiltration des eaux météoriques dans la production de ce phénomène se retrouve dans le fait bien connu de la décomposition du minerai de fer infiniment plus rapide au sein d'une roche schisteuse que dans les gisements granitiques : conséquence naturelle de la plus grande perméabilité des schistes.

Les matières diverses en suspension dans les eaux d'infiltration concourent souvent à la production de phénomènes secondaires très-intéressants. Ainsi, l'analyse de minerais de fer altérés et oxydés par suite d'infiltrations a révélé des modifications parfois très-sensibles dans la constitution chimique des minerais, et il est certain que la présence d'acide carbonique, si générale dans les minerais altérés, l'augmentation d'alumine de silice el enfin l'apparition du soufre et du phosphore ne peuvent être attribuées qu'aux réactions chimiques dues à l'existence des phosphates, sulfates, carbonates, à celle de la silice, de l'argile et des autres substances qui se trouvent fréquemment dans les eaux provenant d'infiltrations au travers d'un sol végétal.

Les failles el les filons, souvent tapissés de minerais, qui traversent certaines roches compactes forment en quelque sorte des réservoirs naturels où viennent se rassembler les eaux d'infiltration. Ces gisements métallifères montrent alors d'une manière frappante l'influence des agents météoriques el

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en particulier celle de Toxygène en dissolution dans l'eau. La partie supérieure du filon, ou parfois même celui-ci tout entier, |)résenle une série de phénomènes d'hydratation, d'oxydalion et de sullalisalion très-intéressants à étudier.

Certains gisements de pyrite de ler affleurent à la surface du sol; la décomposition de la partie superficielle des filons donne ;ilors lieu à une espèce de croule ou de calotte particulière, connue sous le nom de chapeau de fer.

La transformation en limonile amorphe des cuhes ou sphéroïdes de pyrite de fer qui sont parfois dispersés au sein des roches paléozoicpies ou crétacées est aussi due aux agents almosphéri(|ues et se trouve loujours favorisée par l'infiltration des eaux du sol.

Dans certaines roches contenant des silicates ferreux, tels cpie la glauconie, par exemple, l'oxydation des matières par suite de l'infiltration des eaux météoric|ues met en liberté l'oxyde ferrique qui, s'infiltrant avec l'eau dans toute la masse du dé|)ôl, colore celui-ci de diverses manières, d'après le degré d'altération et la quantité des sels ferreux. Ce phénomène s'observe souvent dans les dépôts meubles et perméables, très-riches en éléments glauconieux, lels, par exemple, que la plupart des couches tertiaires de la Belgi(|ue. (k' cas se présente encore dans divers dépôts quaternaires en France, en Belgique, etc., et, en général, dans les couches calcarifères contenant des éléments ferreux.

L'oxyde ferrique mis en liberté et s'infiltrant dans les dépôts meubles est parfois assez abondant pour donner naissance à des phénomènes de concrétionnement, d'agglutination, etc. il se forme alors des géodes limonitcuses, de véritables grès ferrugineux, parfois assez riches pour être traités comme minerais.

Les grès ferrugineux exploités dans quelques localités de la Campine n'ont pas d'autre origine; c'est le résultat de la décomposition, par suite d'infiltrations, de la glauconie des sables sous-jacents, tantôt en place et pliocènes, tantôt remaniés et quaternaires.

Le ciment ferrugineux résultant de la décomposition de la glauconie et des sels ferreux de dépôts calcaires, peut également agglutiner des galets, etc.,

el former ainsi des poiulingues récenls qui expliquent la formation de certains poudingues analogues observés au sein des couciies paléozoides.

Le mode de formation des grès ferrugineux et de minerais de fer, sous la simple influence des infiltrations, nous conduira tout naturellement à admettre que, dans certains cas, les failles et les fractures avec filons métallifères, ont dû être remplies non de bas en haut par voie d'éjaculation, mais de haut en bas par voie humide ou hydro-chimique. Les minerais de fer de ces filons auraient été formés par les dé])ots successifs des eaux d'infiltration tenant en dissolution les sels ferriques enlevés aux dépôts superficiels altérés.

Les eaux d'infiltration peuvent encore contenir en dissolution diverses matières et sels métalliques qui, se rencontrant dans les fentes avec certaines substances préexistantes dans la roche, forment des mélaloxydes, des sulfures métalliques et se déposant sous forme de minerais.

Il convient cependant d'ajouter que ce sont les sources minérales ou d'origine interne (|ui paraissent avoir le plus souvent contribué à la formation de filons métallifères.

Certains dépôts ferrugineux qui s'observent à la surface du sol sont d'origine moderne. On en rencontre un certain nomI»re en Belgique, et les plus importants d'entre eux montrent, par leur situation, leurs relations évidentes avec les causes qui leur ont donné naissance.

On les trouve dans les dépressions du sol, où séjournent les eaux pluviales et les nappes superficielles; ils s'étendent le long des rivières, etc., el recouvrent les régions dont le sol perméable est constitué par des roches glauconifères.

D'autres dépôts ferrugineux se rencontrent, au contraire, au sommet de nos collines tertiaires. Ils sont d'origine ancienne, mais formés par la même cause : l'altération des roches glauconieuses sous-jacentes.

Nous reviendrons tantôt sur ce sujet, dans la partie du chapitre relatif aux roches siliceuses, consacré à l'altération de la glauconie.

Les grès ferrugineux bruxelliens qui dans la vallée de la Senne forment le long de certaines lignes de fracture transversales à la vallée, des dépôts locaux peu développés, mais bien caractérisés; ceux qui ont été exploités à Groenendael dans la même assise proviennent probablement de phénomènes

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de cimenlalion et (le conciétionnement effecUiés, non sous rinnuence d'infiltrations actuelles, mais à une époque continentale reculée.

De même, les grès ferrugineux des sables de F'onlainehleau dans le bassin de Paris, ceux de divers autres dépôts, tertiaires, quaternaires, et même plus anciens, les grès rougeàtres et sans fossiles contenus dans de puissantes formations géologiques ont pu se former de la même manière que les grès actuels, à des époques diverses de Tliisloire de la tene. Il y a là tout un champ d'étude à explorer, que nous nous bornons à signaler à Faltention des observateurs.

Il est inutile d'insister plus longtemps sur les etïets de Talléralion des roches métallifères sous l'inlluence des agents méléori(|ues, ni sur les phénomènes qui s'y rattachent, parce que ces questions, ainsi (|ue l'étude des réactions hydro-chimiques qui en découlent, font plutôt partie du domaine de la chimie et n'ont (|ue des ra|)porls peu directs avec les questions slratigraphicpies (pie nous desirons meltre [)lus particulièrement en évidence.

m. — Roches sc/iisletises cl argileuses.

On sait que les schistes, qui sont généralement de coloration sombre ou foncée, s'altèrent et deviennent jaunes, brimâlres ou blanchàlres dans les fissures et dans les endroits exposés aux agents météoriques. Au contact de Pair humide et surtout des eaux pluviales et d'infiltration, les roches schisteuses se délitent et finissent par se réduire, lanlôt en terres meubles, lanlôl en argiles plasli(|ues, rappelant l'élat primitif de la roche schisteuse.

Ce phénomène se produit d'une manière très-accentuée sur les plateaux de la région haute de la Belgi(|ue, où affleurent les schistes anciens des terrains primaires.

Dumont avait déjà montré en 1847 ' que les phyllades siluriens et les phyllades deviliens et reviniens du terrain ardennais se montrent alléré's par

' Voir son Mémoire sur les terrains ardennais el rhénan de l'Ardetine, du Rhin, du Brabant et du Condroz (Mém. de l'Acad. royale des scie.nces de Belgique, l. XX, I8i7).

les agents méléoiiqiies el surloiit par les eaux (rinfiltralion jusqu'à une grande profondeur; ils se décolorenl, se délitent et se transforment en une terre argileuse tendre, compacte et peu plastique, d'une coloration jaune grisâtre ou grise, toujours plus pâle que la roche intacte; les phyllades salmiens altérés donnent, au contraire, naissance à une terre plus foncée que la roche intacte.

La nappe superficielle de terre friahie ou d'argile que produit dans la région élevée du pays l'allération des roches schisteuses couvre d'un manteau toutes les inégalités du sol. On remarque qu'elle est mince sur les éminences el épaisse dans les dépressions; c'est là une conséquence du rassemblement des eaux pluviales el d'inliltralion dans les parties basses el de l'énergie plus considérable qui eu résulte dans le travail chimique d'altération de la roche.

Il est aisé de se convaincre que la terre meuble recouvrant nos couches schisteuses n'est pas un terrain de transport, assimilable à nos limons quaternaires, par exemple, car vers le haut du dépôt meuble on rencontre, épars et aux contours émoussés et arrondis sur les angles, des fragments |)arfois friables et toujours Irès-altérés de la roche sous-jacenle; plus bas les fragments de roche augmentent en nombre et en volume; on arrive ainsi au dépôt schisteux peu altéré, mais délité, puis fissuré et crevassé et enfin à la roche intacte el non décolorée, qu'une transition insensible rattache à l'argile ou à la terre friable de la superficie.

Celle transition n'est pas toujours aussi appréciable, et il en est résulté que des géologues ont confondu avec les terrains de transport de Tépoque quaternaire et rattaché à l'un ou l'autre niveau de cette période ces terres meubles ou argileuses, résidu d'altérations sur place des terrains primaires. Il en est de même pour certaines parties des Flandres el du Hainaut, où MiM. Cornet et Briart nous ont dit avoir reconnu que de vastes surfaces recouvertes d'argile ypresienne altérée ont été rapportées par Dumont à la nappe du limon hesbayen. On voit combien il importe d'observer attentivement les dépôts de ce genre avant de rien décider relativement à leur âge ou à leur origine.

Divers observateurs ont signalé un curieux changement d'allures qui

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affecte parfois la tête des roches schisleuses dans les affleurements où elles ont subi les altérations dues aux agents météoriques. Des coupes pratiquées au sein de la roche ont fait voir que la partie supérieure des schistes, altérée, fissurée, mais encore stratifiée et reconnaissabic, s'était affaissée en se repliant sur elle-même. La roche, devenue tendre et conq)ressible, paraissait avoir cédé sous le poids de la partie superficielle, imprégnée d'eau. Ce phénomène s'observe surtout sur les pentes et peut induire le géologue en erreur sur la véritable inclinaison des couches, d'autant plus que, dans la partie superficielle et repliée du dépôt, l'inclinaison apparente peut être en sens inverse de la direction normale des couches.

L'altération métamorphi(|ue des roches schisteuses, changées en argiles ou en terres meubles, a pu commencer à s'opérer depuis une époque géologique parfois extrêmement reculée, surtout dans les régions où les roches sont restées constamment émergées et soumises à l'inlluence des infiltrations, etc.

Celle alléralion peut se produire également dans les profondeurs de la terre lorsque, par suite de fentes, de fractures ou de failles, les eaux d'infiltration se trouvent en contact prolongé avec des roches schisteuses ou autres. Des observations faites récemment dans le bassin houiller de Liège ont même démontré que le changement souterrain et sur place d'un schiste ancien en argile plastique peut s'opérer très-rapidement sous Tinfluence des infiltrations actuelles.

Dans un puits, creusé aux environs de Liège, dans une région traversée par d'anciennes exploitations minières, M. Firket ' a rencontré, sous 2 ou 3 mètres de smecti(|ue hervienne (crétacé inférieur) surmontée de dépôts quaternaires, le système houiller, représenté, vers le haut, par un psammite épais de 1 mètre environ, par de l'argile grise plastique épaisse de 0™,40 et, en dessous, par le schiste houiller.

Partout ailleurs dans la région, le banc de psammite et les couches imperméables de la smectique ont empêché les eaux de la surface d'atteindre le schiste, dont la parUe supérieure, en contact avec le psammite, est restée

' A. FinKET, Transformation sur place du schiste houiller en argile plastique (Ann. de la Soc. GÉOL. DE Belgique, t. I", 1874, p. CO).

inincle. iMais près du piiils, il s'est formé des vides, par suite d'anciens travaux d'exploitation effectués aux environs et non remblayés; le psammite s'est fissuré et fracturé en divers points et, ainsi qu'il est facile de le constater, il s'est affaissé en disloquant les couches imperméables qui le recouvrent.

Les eaux pluviales, pénétrant alors dans le sous-sol par ces fissures, se sont étendues en nappe à la surface du schiste et en ont transformé la partie supérieure en une couche accidentelle et locale d'argile plasli(jue très-pure. Le psammite lui-même a été attaqué et est devenu brunâtre par oxydation.

M. Firket fait remarquer que l'infillralion des eaux atmosphériques à la surface du schiste n'a pu s'opérer que postérieurement aux anciennes exploitations, qui ne remontent pas au delà de sept cents ans au maximum. Ce laps de temps a donc suffi pour donner naissance aux 40 ceniimètres d'argile plastique observés dans le puits.

A Tilleur, dans le même bassin, un autre puits, également creusé au voisinage d'anciennes exploitations, ayant aussi amené des épanchements de la nappe liquide superficielle, a montré au même observateur un lit de schiste transformé en argile noire et un banc de psammite changé en une argile sableuse et micacée, de coloration grisâtre.

M. Firket conclut de ces observations, que les roches schisteuses peuvent subir, dans certaines circonstances, des altérations considérables, s'effectuant sur place, dans un laps de temps relativement très-court. Il ajoute qu'il n'est donc pas nécessaire de toujours invoquer l'intervention de sources minérales pour expliquer la transformation du schiste en argile : l'infiltration des eaux pluviales suffisant pour effectuer ce phénomène en peu de temps.

On a remarqué d'ailleurs qu'il suffît de quelques années pour transformer en argile plastique un bloc de schiste houiller dit mur, exposé à l'air et aux intempéries.

Sous l'influence des agents météoriques, les phyllades et les schistes se transforment, avons-nous dit, en terres meubles ou en argiles; mais les roches argileuses et en particulier l'argile proprement dite (silicate d'alumine insoluble, résultant lui-même de la décomposition de roches préexistantes) ne peuvent plus se modifier de nouveau, du moins d'une manière appréciable.

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Les psammilcs, les argililes, les smecli(]ues, etc., peuvent cependanl offrir certains phénomènes de désagrégation et même d'altération, à cause des matières quartzeuses, siliceuses, glauconieuses ou calcaires qu'ils renferment.

Dans les plateaux du Condroz, par exemple, les psammites famenniens se montrent souvent altérés à une très-grande profondeur. Il suffît d'examiner soigneusement le dépôt dans une coupe fraîche pour se convaincre du passage graduel reliant la roche intacte à la terre très- légère qui en constitue le résidu altéré.

Les argiles, avons-nous dit, ne |)euvent subir aucune action métamorphique ni une altération sensible sous l'influence des agents météoriques. Les dépôts argileux n'en jouent pas moins un rôle important dans la question de l'altération des roches. L'argile, en effet, lorsqu'elle est compacte ou suffîsamment développée, s'oppose, comme corps imperméable, à l'infiltration des eaux pluviales ou des nappes imbibant le sol végétal. Elh; protège donc contre les phénomèmes d'altération les dépôts perméables meubles ou compactes qu'elle recouvre.

C'est ainsi que dans la figure 1 ci-dessous, la couche d'argile compacte B a protégé contre les phénomènes d'infiltration et d'altération les sables meubles et calcarifères C. Là où l'argile manque ou s'amincit, le dépôt sableux s'imprègne de l'eau d'infiltration qui a Iravcrsé le sol végétal A et le sable calcarifère se transforme alors en un résidu quartzeux D, décalcifié et oxydé, entièrement différent, dans son aspect, du dépôt C.

A Sol végétal. C Sable calcarifère nurnial.

B Argile compacte. D Zone altérée.

Ce rôle prolecleur des argiles peut d'ailleurs être également rempli par une couche sufïîsammenl épaisse de limon; tel est le cas pour le limon quaternaire, par exemple, dont certains massifs, parfois très-développés, empêchenl complètement les infillralions d'atteindre les couches sous-jacentes.

Le même effet est encore obtenu par des couches de sables gras ou argileux et même par des dépôts meubles et perméables, mais suffisamment épais pour absorber à eux seuls toute la quantité d'eau pluviale que reçoit le sol.

Puisque nous voici amené à parler de la protection des dépôts, nous ouvrirons une parenthèse pour faire remarquer que la situation de certains dépôts perméables sur les pentes, sur le flanc des collines ou des vallées suffit parfois à elle seule pour empêcher le phénomène d'altération de se produire, ou tout au moins pour en restreindre considérablement les effets. Cela résulte de ce que les eaux pluviales glissent rapidement sur la surface d'un terrain en pente et que, avec les nappes superficielles d'infiilralion, elles gagnent des altitudes inférieures, où elles s'accumulent, et où les phénomènes d'altération hydro-chimique des roches se montrent dans toute leur intensité. (Voir la figure ci-dessous.)

A Sol végétal. B Sable calcarifère normal. 0 Zone altérée.

C'est par le même motif que les dépôts coïncidant avec la ligne de crête ou de partage de deux bassins hydrographiques ou simplement d'une forte ondulation du sol s'abaissant en pente dans deux directions opposées, se trouveront rarement très-affectés par les phénomènes d'altération. Les eaux

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pluviales desceiKlront en ruisselant à la surface du terrain sans s'y infiltrer, à moins cependant que le sol ne soit très-perméable.

Dans certains cas aussi, les eaux pluviales peuvent entraîner et transporter au loin le dépôt superficiel altéré, au fur et à mesure de sa formation et de son renouvellement successifs.

En étudiant les couches tertiaires de la Belgique nous avons rencontré des preuves frappantes montrant les relations étroites qui existent entre les causes de protection des dépôts du sol et du sous-sol, citées plus haut, et rinlensité des phénomènes d'altération.

Pour en revenir au rôle de l'argile, dont cette courte digression nous a quelque peu écarté, nous noierons qu'une mince couche de cette substance, bien compacte et continue, suflil parfois pour proléger efficacement les sédiments meubles sous-jacenls. Par contre, un dépôt imperméable et très-épais, mais localisé ou conservé sur une étendue restreinte, ne |)rotége nullement les couches inférieures, dont l'alléralion peut se faire par circulation latérale d'eaux souterraines provenant d'infiltrations voisines. Cela s'observe souvent dans certaines de nos collines tertiaires, dont le couronnement argileux n'a pu empêcher l'altération complète de toute la masse sous-jacente, attaquée latéralement et sur tout le pourtour découvert, par les phénomènes d'infiltration. (Voir la figure ci-dessous.)

A SoDimel argileux d'une bude lerli.iire. B Salile ralraiiréro normal. C Zone altérée.

Lorsqu'une argile compacte , sufïisammenl épaisse pour jouer le rôle de manteau protecteur, se trouve disloquée, pénétrée de fentes et de fissures.

les eaux météoriques s'y infillrenl et agissent sur les dépôts sous-jacenls, malgré la présence du lit argileux. Tel est précisément le cas de la smectique hervienne observée près de Liège par I\L Firket, au-dessus des schistes houillers altérés dont nous avons parlé plus haut.

Parmi les exemples de protection de couches, rencontrés pendant le cours de nos recherches, nous citerons particulièrement les hauteurs de la rive gauche de la Senne à Bruxelles, où Targile glauconifère wemmelienne ', conjointement avec le limon quaternaire, très-développé dans cette région, a généralement protégé contre tout phénomène d'altération les dépôts meubles et calcarifères sous-jacenis. (Voir la figure 1 de la planche.)

Sur la rive droite de la vallée, où le limon est peu ou point développé et où l'argile glauconifère wemmelienne a été presque partout enlevée par dénudation, les sables wemmeliens, ainsi que les sédiments laekeniens et bruxelliens sous-jacents, ont été profondément altérés, privés de fossiles et modifiés au point que, avant nos recherches, tous les géologues indistinctement ayant étudié la contrée ont toujours cru avoir affaire à des dépôts différents de ceux, intacts et fossilifères, de la rive gauche.

Un lambeau bien développé d'argile glauconifère wemmelienne a été rencontré sur un plateau limité de la rive droite : à la plaine de Linthoul

' L'introduction du terme Weininelie» est toute récente dans la nomenclature des terrains tertiaires belges. Elle est due à MM. Rutot et Vincent, qui ont séparé du système laekenicn de Dûment l'étage supérieur de ce groupe et lui ont donné le nom de système wemmelien, après avoir démontré d'une manière indiscutable l'autonomie de cet horizon, qui se rattache nettement à réocène supérieur. Voir pour plus de détails les publications suivantes :

G. Vincent et A. Rutot, JYote sur l'absence dit si/stcme dieslieii mix environs de Bruxelles et sur de nouvelles observations relatives au système laekenien (An.n. Soc. géol. de 13elgiql'E, t. V; Liège, 4878; Mémoires, p. 50);

G. Vincent et A. Rutot, Quelques nouvelles observations relatives au système wemmelien (Ann. Soc. malacologique de Belgique, t. XIII; Rru.\elles, 1878. Séance du 5 octobre 1878);

G. Vincent et A. Rutot, Observations nouvelles relatives à la faune du système bruxellien et à celle de l'ancien laekenien supérieur, actuellement système ivemmelien (Ann. Soc. malacol. de Belgique, t. XI V; Bruxelles, 1879);

G. Vi.NCENT et X. Rutot, Sole sur le démembrement du système laekenien et la création du système icemmelien (Ann. Soc. géol. du Nord, t. V; Lille, 1877, pp. 488-497);

G. Vincent et A. Rutot, Coup d'œil sur l'état actuel d'avancement des connaissances géologiques relatives aux terrains tertiaires de la Belgique (Ann. Soc. géolog. de Belgique, t. VI; Liège, 1879; Mémoires, p. (59).

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à l'est de Bruxelles. Or, sous celle argile, le sable wemmelien, intact et fossilifère, se retrouve parfaitement en place à son niveau straligraphique, comme sur la rive gauche.

Plus récemment encore, un autre massif de sable wemmelien intact et fossilifère a élé découvert sur la même rive, au Parc royal de Saint-Gilles, au sud-est de Bruxelles; mais ici c'est la pente générale du sol, très-prononcée, qui a empêché le phénomène d'infillralion d'affecter profondément les sables calcarifèrcs.

Les sables pliocènes scaldisiens du bassin d'Anvers présentent, nous l'avons reconnu, une colorali()n grise assez uniforme, lorsipi'ils ne sont pas altérés par le fait d'inliltralions superficielles. Généralement l'élage des sables supérieurs d'Anvers et, exceptionnellement, l'étage des sahles nioi/cns présentent une coloration jaunâtre ou rougeâtrc, provenant uni(piemenl de ces mêmes phénomènes d'altération et d'oxydation causés par rinliltralion des eaux pluviales dans ces dépôts meubles et très-perméables.

Chaque fois que nous avons rencontré des sédiments restés exceptionnellement gris dans l'étage supérieur, nous avons aussi constaté la présence, au-dessus de ceux-ci, d'une couche protectrice, ou d'une épaisseur de sédiments quelconques, suflisanle pour empêcher l'infiltration des eaux superficielles. C'est ainsi qu'aux forts de Merxcm et de Zwyndrecht, les sables quaternaires campiniens (pii recouvrent les sables non altérés de l'étage supérieur contiennent un niveau argileux bien développé, faisant généralement défaut là où les sables supérieurs scaldisiens ont élé altérés et jaunis.

Le diluvium i|uaternaire du bassin de la Seine fournil, notamment aux environs de Paris, un bon exemple des relations existant entre les altérations dues aux infiltrations pluviales et les causes de protection.

Originairement, le diluvium était partout gris et calcarifère. Sur les hautes terrasses, ainsi que sur les plateaux, où, depuis sa formation, ce dépôt est exposé sans protection aux influences météoriques, le diluvium s'est généralement altéré; il s'est oxydé, a élé dépouillé de ses éléments calcaires, dissous par les eaux pluviales, et il est devenu un diluvium rouge.

Dans le fond des vallées, le diluvium — qu'une action mécanique ultérieure a alors transformé en alluvium à éléments remaniés — s'est trouvé

protégé, non-soulonienl par suite de la pente du sol, mais encore à cause des dépôts limoneux ou imperméables qui le recouvrent : loess, sables gras, aliuvions récentes, etc., et il est généralement resté gris et calcarifère, sauf en certains points superficiels, trop peu protégés.

Le rôle protecteur des argiles contre Tinfiltration des eaux et Taltération des dépôts sous-jacents apparaît très-nettement marqué dans les mines de sel, par exemple.

A Wieliczka, à Stassfuri, et dans la plupart des gisements connus de sel gemme, la conservation de celui-ci est uniquement due à la présence de lits d'argile compacte, qui, empécbant rinfiltralion des eaux, ont préservé d'une dissolution inévitable les amas de sel.

La présence de certaines sources salées dans Pintérieur des terres s'explique aisément par l'invasion des eaux d'infdtration dans les gisements salifères, dont le manteau argileux protecteur n'avait pas l'homogénéité ou bien la continuité nécessaire pour prévenir tout accès des eaux souterraines.

Nous verrons plus loin, en traitant des roches calcaires, que certaines d'entre elles, et particulièrement la craie, présentent parfois, en des points particuliers et très-Iocalisés, des phénomènes d'altération ayant donné naissance aux « puits naturels », aux « orgues géologiques », etc.

Si un dépôt d'argile — ainsi qu'il en existe souvent vers la base du tertiaire — recouvre la surface de la craie, celle-ci sera protégée dans tous les points où l'épaisseur et Timperméabilité du dépôt seront sulïlsantes pour s'opposer à l'infdtration des eaux venant du sol. Mais, par contre, l'énergie dissolvante des eaux météoriques se trouvera concentrée sur tous les points où l'écoulement leur permettra d'entrer en contact avec la craie. C'est ce qui arrive généralement par suite d'amincissements ou de défauts dans le manteau argileux. Au lieu d'un manteau d'altération général (argile à silex, etc.), comme cela se présente en l'absence de dépôts imperméables recouvrants, on obtient alors des points spéciaux d'altération et une sorte de localisation du phénomène. Celui-ci regagne alors en intensité, comme en profondeur dans la zone altérée, ce qu'il a perdu en étendue à la surface du dépôt crayeux.

Ces circonstances, ou (radlres analogues, oxpliqucnl les flimonsions pai-fois considérables de certains puits naturels s'ohservanl dans la craie ou dans les dépôts calcaires des périodes jurassicpie ou tertiaire.

Lorsque l'argile est glauconieuse et en même temps un peu sableuse, elle n'agit plus avec la même efficacité, ainsi que nous Pavons o!)servé maintes fois aux environs de Bruxelles, par exemple. Sous TinfliuMice de Thumidilé et des infiltrations, la glauconie se décompose, les pbénomènes d'oxydation apparaissent, l'argile se marbre de tacbes ocreuses ou ferrugineuses, qui s'étendent bientôt au dépôt tout entier; peu à peu l'eau s'y infiltre en plus grande quantité et vient attaquer les roclies ou les sables sous-jacents.

L'argile contient parfois une proportion assez notable de sels ferreux ; lorsqu'en même temps elle est un peu marneuse ou sableuse, elle subit, au contact des eaux d'infiltration, une altération assez sensible. Elle devient alors, de bleue ou grisâtre, jaunâtre ou rougeàtre, et les éléments calcaires, les coquilles, etc., s'altèrent ou se dissolvent complètement. Nous avons observé des cas de ce genre dans les argiles et dans les marnes bleues du pliocène d'Italie, dans l'argile ypresienne des environs de Bruxelles, dans les argiles liasiques de la province de Luxembourg, etc.

Des argiles, compactes en apparence, mais un peu sableuses, peuvent, au contact des agents météoriques et surtout de l'eau atmospbérique, se transformer peu à peu en résidus meubles et, la végétation aidant, en bonnes terres végétales. Les argiles bleues glaciaires de la Suisse et de la Savoie en fournissent de nombreux exemples. Des échantillons de cette argile, transformée en terre meuble, recueillis dans le canton de Vaud, et analysés par M. E. Risler ' ont montré l'inévitable diminution du carbonate de chaux due à l'action dissolvante des eaux du sol végétal. Le résidu sableux devient, au contraire, beaucoup plus apparent, et l'analyse chimi(|ue n'est pas nécessaire pour en vérifier la présence.

Par suite de la difficulté qu'éprouvent les eaux d'infiltration à traverser les couches argileuses et surtout les argiles pures, (|ui leur opposent une digue infranchissable, il y a une tension constante de ces eaux à profiler

' Journal de la Société d'agriculture de ta Suisse romniule, 1873.

des moindres amincissements ou des défauts du manteau imperméable pour s'y frayer un passage.

Dans un talus d'argile ypresienne, observé à Dilbeek, près Bruxelles, nous avons constaté le rôle curieux dévolu aux racines des arbrisseaux el des plantes comme conducteurs de l'eau d'infiltration el du phénomène d'altération.

A la surface du talus, et surtout dans les endroits exposés, l'argile se montrait un peu altérée; elle avait pris une teinte rougeâtre, résultant de l'oxydation des sels ferreux.

Dans les parties fraîchement dénudées, ayant été recouvertes par une végétation assez forte, el sous celle-ci également, l'argile était généralement intacte el d'un gris bleuâtre uniforme. Mais autour de chaque section de racine, grosse ou mince, autour de la moindre radicelle s'enfoncanl dans l'argile un peu sableuse du dépôt, on remarquait une zone circulaire ocreuse et sableuse.

Cette zone se continuait invariablement au sein de l'argile, formant autour de chaque racine un manchon altéré el oxydé, d'un diamètre proportionnel à celui de la racine. Il esl évident que les eaux pluviales, s'infiltranl aisément le long des racines, altéraient graduellement l'argile, en modifiaient la composition, la rendaient propre à l'alimentation végétale el à de nouvelles extensions des racines, qui à leur tour, réagissant chimiquement sur le dépôt, finissaient peu à peu par le réduire entièrement en sol végétal.

On comprend qu'après un certain laps de temps, les infiltrations successives d'une part, el l'influence de la végétation de l'autre, doivent finir par métamorphoser une argile compacte et imperméable en une terre meuble el sableuse, parfaitement perméable.

Avant de clôturer le chapitre des roches argileuses, nous aurions pu parler du limon quaternaire à un autre point de vue que celui du rôle protecteur qu'il remplit si souvent, et nous aurions pu rechercher si lui-même n'est pas sujet à certaines modifications?

Toutefois, nous croyons bien faire de reporter ces observations après le chapitre consacré aux roches calcaires; le limon étant d'ailleurs calcarifère, nous n'en pouvons convenablement entreprendre l'élude qu'après avoir exposé les phénomènes d'altération qui se passent dans les roches calcaires.

DES DÉPOTS SUPERFICIELS, etc. 3S

IV — Roches siliceuses.

On sait que certains silex exposés à Pair se recouvrent d'une couche blanche, terne, opa(|ue et poreuse, connue sous le nom de patine. D'autres, de transktcidcs ou de vitreux qu'ils étaient au sein de la terre, deviennent opa(|ues un certain temps après avoir été mis au jour. Mais là ne se borne pas l'altération du silex. Des expériences ont démontré, en dehors de toute observation géologique, (pie l'eau chargée d'acide carbonique a le pouvoir de dissoudre, lentement il est vrai, la silice, même non gélatineuse. On a constaté aussi que les alcalis en dissolution dans l'eau accélèrent encore ce phénomène.

Les eaux d'infillration, et surtout celles qui ont traversé un sol végétal, doivent donc, en rencontrant des roches siliceuses ou bien les silex de la craie, par exemple, dissoudre une certaine quantité de matière siliceuse. Cela est d'ailleurs démontré par l'analyse chimique des fossiles crétacés, (jui, surtout dans les zones supérieures, soumises aux infdlrations, sont généralement silicifiés. Beaucoup de foraminifères crétacés ont subi celte action de pseudomorphose bien caractérisée, n'ayant pu s'opérer qu'aux dépens des éléments siliceux dispersés dans le dépôt.

L'altération du silex, sous l'influence de l'infdtration des eaux météoriques, n'est d'ailleurs pas discutable. Nous avons souvent rencontré, et d'autres observateurs avec nous, des galets ou des fragments anguleux de silex, à moitié décomposés et effrités, épars dans des couches quaternaires, où, certainement, ils avaient été solides et résistants pendant la formation du dépôt. L'altération récente du silex s'observe surtout dans les dépôts (piaternaires fortement influencés par l'action des infiltrations superficielles et très-exposés aux agents météoriques.

Au Monl-de-la-Musique, près de Renaix, nous avons vu dans le quaternaire des galets de silex intacts comme forme, mais entièrement métamorphosés en un résidu terreux, d'un blanc jaunàtie, très-léger et friable.

Ces galets se trouvaient parmi des sables profondément altérés, et rougis par oxydation d'éléments glauconieux préexistants. En certains endroits, un

5(1 LES PHENOMEISES D'ALTERATION

coup (le hèclic aurait pu cou|)ei' nellemonl eu doux tous les galels rencontrés; en d autres points du même dépôt, le silex était resté inlacl. Parmi les i,^alels modifiés, il s'en rencontrait parfois d'intacts, mélangés avec eux et provenant sans doute de roches diiïérenles et plus résislantes.

Çà et là, des fragments de silex crétacé, de grande dimension, montraient clairement la marche du phénomène d'altération, qui s'eft'eclue en parlani des bords vers le centre. Un noyau dur, non altéré, se remanpiait parfois au centre d'un fragment de silex ou d'un galet, dont la partie extérieure seule était devenue terreuse, blanche et friable.

Parmi les observations analogues déjà connues, nous cilerons celles de M. Marchand ', relatives aux silex enveloppés dans l'argile rouge (résidu d'altération) (|ui recouvre la craie du pays de Caux. Cet observateur a parfailemenl reconnu le rôle des infillralions superficielles dans la production du phénomène. Entre autres faits concluants, il a constaté «pie l'alléralion était très-profonde dans les fragments de silex se IrouvanI dans l'argile rouge, près de la limite d'une couche imperméable aux infiltrations souterraines et où l'eau séjournait.

i.a silice cristallisée, ou quartz, s'altère, comme le silex, sous l'inHuence des agents météoriques.

C'est ce que l'on peut vérifier dans certains filons de fer spalhique, qui ont parfois pour gangue du quartz, traversant le minerai sous forme de veines blanches et translucides, ramifiées en tous sens. Lorsque l'humidité et les caux dinfillralion ont altéré le fer spathique et l'ont transformé en hémaîile ou fer hydraté, les veines de quartz présentent une structure cariée tréscaractérislique; elles sont devenues opaques et entièrement corrodées.

On a constaté que certains silex altérés, et changés en résidus friables, pouvaient contenir jusqu'à 10 °/o de matières calcaires, mélangées avec de l'oxyde ferritiue, etc. Il est probable que les eaux d'infiltration, chargées de divers principes minéraux en dissoluiion, ont alors domié lieu à des phénomènes de pseudomorphisme, et que du calcaire, du silicate d'alumine et de l'oxyde ferritpie ont pu prendre ainsi la place de la silice dissoute. C'est un

' AiDudes de chimie el de physique, I, 1874.

DES DÉPOTS SUPERFICIELS, etc. 37

phénomène du même genre, mais cffecUié en sens inverse, qui donne lieu à la silicKkalion des fossiles à lest calcaire. Ces cas de pseudoniorphisme ne sont pas rares dans la nature; sous certaines inlluences on a vu du silex remplacé par du spath calcaire!

Le verdissement de certains silex, recouverts par des couches glauconieuses, landoniennes, par exemple, a éiïalement son origine dans les phénomènes de dissolution et d'alléralion chimicpie, dus à rinfdtralion des eaux météoritiues.

Lors(pie les eaux d'infiltration rencontrent des sables siliceux très-purs, elles passent rapidement, et sans y opérer aucune réaction sensible, au travers de ces dépôts perméables et s'arrêlent à des niveaux inférieurs, où elles peuvent encore agir avec une partie de leurs forces dissolvantes et oxydantes.

Si des éléments calcaires ou des cocpn'lles se trouvent au sein de sables siliceux, ils seront rapidement dissous j>ar Tacide carbonicpie contenu dans les eaux méléoricpies.

Un sable siliceux primitivement fossilifère peut donc, à cause de ces phénomènes d'infiltration, être complètement privé de débris organiques. Ce résultat ne s'apijlique pas seulement aux dépôts sableux, affleurant actuellement à la surface du sol, lésidus d'altérations récentes, mais encore à des couches marines, maintenant enfouies au sein de l'écorce terrestre, lesciuelles ont pu représenter, autrefois, après leur émergence, des dépôts continentaux, soumis aux mêmes inlluences météoritiues.

Nous croyons qu'en parcourant la série des terrains tei'tiaires, par exemple, il ne serait pas dillîcile de trouver et de définir, parmi certains niveaux de sables purs et sans fossiles, des vestiges d'anciens dépôts marins fossilifères, devenus continentaux |)ar émergence et transformés ultéiieurement en résidus siliceux purs, par suite de phénomènes d'altération identiques à ceux (pii s'observent aujoiu'd'hui à la surface de l'écorce terrestre.

On ne perdra pas de vue cependant, en faisant ces recherches, que certains dépôts nieubles, (piarlzeux et sans fossiles peuvent avoir une autre origine et représenter, par exemple, des sables de dunes : dépôts généralement sans fossiles ni éléments calcaires.

Les sables, en général, résultent de la destruction de roches quarlzeuses préexistantes; de même, une partie des dépôts quartzeux qui accompagnent, dans les failles et dans les filons, les argiles dites geyseriennes, proviennent quelquefois, ainsi que ces dernières, de Palléralion et de la désagrégation sur place, par les eaux d'infiltration, des roches schisteuses, calcaires ou gréseuses, décomposées.

Ces sables et ces argiles oxydées peuvent aussi avoir été entraînés dans les failles, etc., avec les eaux superficielles, (pii trouvaient dans ces fractures des conduits naturels d'écoulement et y déposaient les résidus sableux ou argileux dont elles étaient chargées. Dans nos terrains anthraxifères toutefois, un certain nombre des amas et des poches de sable que Ton y rencontre représentent les derniers vestiges, oxydés et altérés, de nappes sédimentaires tertiaires, qu'une dénudation postérieure a fait disparaître aux environs.

Le pbthanite et le jaspe, roches siliceuses anhydres et à structure compacte, s'altèrent parfois très -rapidement sous l'action des eaux atmosphériques, voire même sous celle de l'air humide. Certains phthaniles ont été signalés en Belgique comme s'altérant très-vite. On voit alors la roche perdre sa compacité, prendre une structure feuilletée, se décoloier, perdre sa dureté et devenir enfin meuble et friable.

La silice gélatineuse ou soluble entre parfois pour plus de 50 °/o dans la composition de certaines roches, comme, par exemple, dans la meule de Bracquegnies (Ilainaul) où elle cimente des grains de quartz blancs et de la glauconie. Au contact des eaux d'infiltration, la silice gélatineuse se dissout, la glauconie s'oxyde; les grains quartzeux, libérés, rendent le dépôt friable, et il se colore bientôt en jaune plus ou moins lougeàire, par suite de l'infiltration de l'oxyde ferrique résultant de la décomposition de la glauconie.

La silice soluble se retrouve dans divers terrains : dans la craie tufeau, dans les sables glauconieux de divers horizons géologi(|ues. L'infiltration des eaux pluviales dans ces dépôts donne lieu à divers phénomènes de dissolution, de concrétionnement, etc., sur lesquels nous ne nous arrêterons pas, afin de passer directement à l'action des infiltrations siu' les sables glauconieux.

On sait que la glauconie est un silicate ferreux à bases variables d'alumine, de potasse, de magnésie, etc., qui s'observe, soit disséminé en grains

DES DÉPOTS SUPERFICIELS, etc. 39

distincts dans les dépôts crétacés, tertiaires ou quaternaires, soit comme élément constitutif principal de certaines roches verdàlres.

Sous Tinfluencc de I air humide et plus particuhèrement sous celle des eaux météoriques, la glauconie se décompose avec une grande facilité.

L'acide carbonique s'unit aux bases, met en liberté les éléments siliceux, et donne naissance à un car])onate ferreux qui, au contact de Toxygène, se trouve rapidement décomposé, changé en peroxyde de fer, puis en hydrate ferrique. Celui-ci, à l'état de matière impalpable, imprègne tout le dépôt, l'agglutine souvent et lui donne finalement une coloration jaunâtre ou rougeàtre très-accentuée.

La couleur des dépôts glauconifères altérés est très-variable et se modifie, non-seulement d'après la répartition des éléments glauconieux dans le sein des sédiments, d'après leur abondance, etc., mais encore suivant les diverses phases du processus d'altération. De vert foncé (|u'ils sont normalement, les grains glauconieux pâlissent et deviennent d'un vert olive pâle, qui jaunit de plus en plus à mesure que la décomposition s'accentue. Une oxydation complète les fait devenir rouges ou bruns et, à l'état final d'hydrate ferrique, le résidu qui les représente, imprégnant toute la masse du dépôt ou incrustant et agglutinant les grains (piarlzeux de celui-ci, est d'un jaune rougeàlre ou ocreux.

Lorsque les sables glauconieux renferment des fossiles, l'acide carbonique des eaux d'infiltration ne tarde pas li en dissoudre le lest calcaire; le résidu de l'altération prend alors un aspect tout particulier.

Lorsque la glauconie forme la plus grande partie des éléments constitutifs d'un dépôt meuble et perniéabh;, les phénomènes d'oxydation deviennent très-accentués.

Dans les terrains tertiaires de la Belgique, où la glauconie est très-abondante et où ce cas d'altération profonde s'est fréquemment présenlé, les géologues ont souvent été induits en erreur et ils ont pris pour des dépôts distincts et d'âges dilTérents les zones superficielles all^irées des dépôts glauconifères sous-jacents.

C'est ainsi qu'à Anvers, par exemple, et dans toute la région environnante, le manteau mince et étendu de sables verts glauconieux sans fossiles qui, sur

une surface immense, recouvre toutes les ondulations du sable glauconifère de i'élage inférieur avait été considéré comme une formation géologique distincte.

Il nous a élé facile de reconnaiire qu'il n'est en réalité autre chose que la partie superficielle altérée du dépôt sous-jacent. Ces sables verts représentent même, masquées sous un aspect à peu près uniforme, les zones superficielles altérées de trois dépôts dilïérents, appartenant à Tétage des sables inférieurs d'Anvers, savoir : les sables à Paiiopa-a Monardi, les sables à Pccluncuhts pilosiis et les sables rjraveleiix. Voir pour plus de détails notre Mémoire intitulé : Esfjnisse géoloijif/ue et paléontoloyif/He des couehes pliocèiies des environs d'Anvers K (Voir également la ligure 2 de la planche, couches (] et C)

L'étage des sables inférieurs d'Anvers est souvent recouvert par les dépôts meubles et perméables du « scaldisien », (|ui comprend nos sables moyens et supérieurs d'Anvers. Les sables « scaldisiens » intacts, c'est-à-dire non altérés par infiltration, sont gris; altérés, ils deviennent /«««ri/res ou rovgeàlres. C'est le « crag gris » et le « crag jaune » des auteurs.

A Sol vpgplal. D Sables <i scaldisiens » altérés (crag jaune).

B Depôls modernes ; tourbe, etc. E Sables glauconifères altérés ou n sables verts p.

C Sable meuble campinien. F Sables noirs glauconifères coquilliers.

Le croquis ci-dessus reproduit les principaux éléments d'une partie de la coupe, publiée en 4 862 par M. le capitaine Dejardin, et dressée suivant le fossé capital de l'enceinte, à Anvers -. Celle coupe, longue d'environ 14000 mètres, montrait dans toute son étendue, la présence de la zone superficielle

' Annales de la Sociélé mulucolog. de Belgique, t. IX, 1874, pp. 83-374. Bruxelles, 1876-78.

^ Le ca|)ilaine Dejaudi.n, Descr/plioii de deux coupes faites à t)-avers les eouclies des systèmes scaldisien et dieslien, ainsi que dans les couches supérieures, près de ta ville d'A/ivers (Bull. DE l'Acad. royale DES SCIENCES DE Belgiqi'e, 2' sér., t. XUI, 1862, p. 470).

DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. U

altérée E, c'esl-à-dire des « sables verts » recouvrant partout les dépôts glauconifères F sous-jacenls. Cela provient du peu de protection dont ces sables glauconifères ont joui, recouverts (|iriis étaient, soit uniquement par les sables meubles et perméables du dépôt (lualernaire campinien C, soit par les sédiments généralement peu épais du « scaldisien » D.

Ceux-ci, entièrement inliilrés et altérés dans toute cette région, n'ont pu arrêter les eaux météoriques, qui ont alors agi sur la zone superficielle des sables glauconifères et l'ont cbangée en sable vert.

Reportons-nous maintenant à la figure 2 de la planche. La coupe qu'elle représente, figurée par M. le capitaine Dejardin, est longue d'environ 17000 mètres, mais discontinue et passe par le fossé de la face principale des forts détachés d'Anvers. Nous remarquons vers la droite de celte coupe l'absence complète de la zone des sables veris.

Si l'origine que nous attribuons à la zone des sables verts est exacte, il nous faudra constater ici une cause protectrice ayant empêché les infiltrations d'atteindre en ce point à la surface du dépôt glauconifère C. Or, cette cause existe en toute évidence et consiste simplement dans l'épaisseur considérable des dépôts recouvrants du « scaldisien » B, B' dont la partie superficielle B' a été altérée et changée en « crag jaune » par infiltration des eaux météoriques.

Il est tout naturel, du moment que les sédiments B recouvrar)l les sables glauconifères C sont restés intacts cl gris, que la transformation de C en sables verts C n'ait pu se faire, puis(|ue l'infiltration n'a pu atteindre à ce niveau.

Le pelit ilôt de sables pliocènes B' qui s'observe à gauche de la coupe, ayant été entièrement infiltré et changé en « crag jaune », n'a pu évidemment protéger, comme le massif B, B' de droite, les sables glauconifères sousjacenls.

Les deux coupes de M. Dejardin sont intéressantes en ce sens que, publiées dans l'unique but de montrer les allures et la situation de couches considérées comme distinctes et ayant une valeur propre, elles démontrent, au contraire, la parfaite exactitude de nos vues, si différentes, faisant de ces couches : crag jaune et sables verts, de simples zones superficielles d'altération des dépôts sous-jacenls.

En certains cas, les phénomènes d'alléialion peuvent atteindre une intensité telle (|ue la décomposition de la glauconie donne un aspect ferrugineux aux dépôts; Thydrale feriique résultant de cette décomposition cimente les grains tpiartzeux, les fait se concrélionner et donne naissance, au sein des sables oxydés, rougis et privés de fossiles, à des incrustations, à des plaques ou grès ferrugineux et souvent à de véritables minerais de fer.

Beaucoup de minerais de fer, ainsi formés dans des dépôts de tout âge el de toute nature, ont été considérés jusipi'ici par la plupart des géologues comme étant dus à des « émissions ferrugineuses » ayant imprégné les sédiments, soit pendant le dépôt, soit après Témersion de ceux-ci.

En diverses occasions, nous avons pu nous assurer de visu que celte intervention de sources ou d'émissions « d'eaux ferrugineuses » n'était nullement justifiée, le phénomène qui avait donné naissance aux minerais de fer n'étant autre que l'oxydation, sur place, par les eaux méléariques, de la glauconie ou des sels ferreux quelconques contenus dans la roche et parfois dans les dépôts recouvrants.

Une émission d'eaux ferrugineuses qui agglutinerait des sédiments sableux, par exemple, en les faisant se charger de minerais de fer, ne saurait avoir aucune action dissolvante sur les débris organiques contenus dans la roche meuble ou déjà solide; et elle n'aurait, à plus forte raison encore, aucune action oxydante sur les grains glauconieux du dépôt.

Les coquilles el les grains de glauconie seraient simplement empalés, sans aucune altération, dans le magna formé par suite de l'arrivée des eaux ferrugineuses et ils s'y seraient mieux conservés que partout ailleurs dans le dépôt.

Or, dans les gisements nombreux auxquels nous faisons allusion, tous les débris organiques préexistants se trouvent représentés par de simples moules, c'est-à-dire par des cavités ayant la forme des coquilles, dont le test calcaire a immanquablement disparu par dissolution. Quant à la glauconie, elle est toujours oxydée, et a le plus souvent complètement disparu, métamorphosée qu'elle est, soit en résidu d'oxyde ferrique hydraté, agglutinant les grains quarlzeux, soit en minerais de fer hydraté ou limonite, disposés en rognons, ou en plaques plus ou moins épaisses, au sein du dépôt altéré. Des émissions « d'eaux ferrugineuses », qu'elles fussent venues, soit du haut, soit du bas, auraient

DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. 43

uniformément imprégné cl noyé dans leurs apports ferrugineux, loule la masse ■ — toujours plus ou moins localisée (railleins — des sédiments alTeclés.

Or, très-souvent, Ton constate au sein des dépots ferrugineux auxquels nous faisons allusion, des zones normales plus ou moins étendues et, dans les minerais eux-mêmes, des parties centrales ou noyaux intacts, meubles et non atteints. De plus, ces minerais, loin de former des bancs compactes et continus, sont souvent dispersés en rognons, monlrant parfois une structure feuilletée et géodi(|ue dénotant un processus gradiud, intermittent et s'effectuant de la périphérie vers le centre en des points d'atlacpie nombreux et localisés.

Ces zones concentriques et cette structure particulière géodi(|ue des minerais de fer sont les caractères habituels et caractéristiques des concrétionnements limoniteux dus aux phénomènes d'oxydation |)roduits par rinfiltration des eaux météoriques.

En dernier lieu, ces minerais de fer ne représentent jamais, dans les formations où on les observe, de niveaux stratigraphiqucs définis; ils se présentent à diverses hauteurs. De plus, ils se montrent coiisiaiiniii'ut distribués, soit dans des points actuels (raflleurement, soit dans des couches souterraines représentant des |)hases d'émeision, des dépôts saumàtres, littoraux, etc., c'est-à-dire dans des formations ayant été suivies d'une émergence, pendant laquelle les phénomènes continentaux dallération par infiltration ont pu se produire sous l'action des agents météoriques.

La formation de minerais de fer, par oxydation sur place des éléments glauconieux de dépôts meubles, est un phénomène très-fréquent dans les couches sableuses et autres du bassin tertiaire belge, où la glauconic est généralement fort abondante.

Parfois aussi, les sables trés-glauconieux altérés changent complètement d'aspect et de couleur, sans pour cela être réellement changés en minerais de fer. Des dépôts très-différents se trouvent alors réunis sous un même faciès de « sables ferrugineux » et les stratigraphes n'avaient pas distingué, sous ce masque commun d'altération, les divers dépôts qu'il recouvre. C'est ainsi que nous venons encore de reconnaître, avec MM. Pailot et Vincent, qui les premiers ont éclairci ce point, que certains dépôts de glauconie ferrugineuse épars sur les hauteurs des environs de Bruxelles, de Renaix et

des collines éocènes de la Flandre belge et française, loin de représenter, ainsi qu'on Tadmellait généralemeni, des lambeaux de « sables diesliens pliocènes », ne sont autre cbose que la partie supérieure, altérée et oxydée, des sables glauconifères formant le sommet de Téocène dans ces régions.

D'autres dépôts glauconifères, comme ceux des environs de Louvain et du Bolderberg, par exemple, également rapportés, à cause de la similitude de leurs caractères litbologiques, à l'étage des sables diestiens pliocènes sont, au moins en partie, d'un âge plus récent. Certains d'enire eux devront être considérés comme quaternaires ou « scaldisiens », tandis que d'autres, parfois sous-jacenis à ceux-ci et semblant au premier abord ne former avec eux qu'une seule masse, doivent en être distingués et représentent en toute évidence le sommet des sédiments oligocènes.

Parmi les sables « diesliens » quaternaires, il est possible qu'il faille encore distinguer ceux qui se ratlacbent positivement à cette période — par remaniement diluvien, continental, de couches glauconifères altérées éocènes, oligocènes ou pliocènes — de ceux qui, comme les sables glauconifères du Bolderberg, par exemple, paraissent représenter le résultat d'une phase de sédimentation marine effectuée pendant l'époque quaternaire?

Enfin, dans nos régions basses on trouve encore, sous la forme constante de sables glauconieux altérés et ferrugineux, outre les véritables sables pliocènes diestiens, des lambeaux ou massifs altérés de sables pliocènes scaldisiens.

On con)prend aisément l'importance capitale des lumières jetées sur ces points, si obscurs et si embrouillés jus(|u'ici, de la géologie de nos terrains tertiaires. L'identité d'aspect et de caractères que donnent les phénomènes d'altération à des dépôts si dislincls et d'âges si différents, jointe à l'absence de fossiles comme points de repère, ne permettait pas de résoudre ces problèmes avant l'élucidalion du rôle des infiltrations superficielles et des altérations auxquelles elles donnent naissance.

C'est surtout dans Thisloire de la sédimentation pliocène que les plus graves erreurs avaient été commises. On comprend que la présence de lambeaux soi-disant diesliens, épars sur les collines du Brabant et des Flandres belge et française, avait conduit les géologues à attribuer une extension considérable et tout à fait anormale de la mer pliocène vers le sud de nos

DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. m

plaines lerliaires. Celle extension offrait, à bien des points de vue, de sérieuses difïicullés; de plus, les phénomènes d'érosion auxquels il fallait faire appel pour explirpier la localisation si restreinte des lambeaux couronnant les quelques collines isolées au milieu de l'immense étendue prétendument recouverte par ces sédiments pliocènes, ne pouvaient guère s'élre effectués depuis celte période récente sans avoir donné lieu à d'autres phénomènes dont les traces eussent infailliblcmonl dû se rencontrer dans nos régions.

D'autres hypothèses ont été formulées; par exemple, celle d'après laquelle ces lambeaux de sables glauconifères soi-disant « diestiens » ne seraient autre chose que les vestiges de l'alluvionnement d'un immense lleuve pliocène ayant passé par tous les points signalés plus haut, et ayant airaclié aux couches néocomiennes du bassin anglais les éléments glauconieux apportés dans le bassin d'Anvers.

Grâce à l'élude du phénomène d'altéraiion cl des conséquences qui en découlent, toutes ces difïicullés et ces hypothèses encombrantes s'évanouissent aujourd'hui.

Tout en ayant parfaitement reconnu, dans noire Escpiisse géologique du bassin d'Anvers, que les sables ferrugineux de nos collines tertiaires n'étaient autre chose qu'un faciès altéré e! oxydé de sables glauconieux préexistants, nous avions, comme cela s'élail toujours fait, rapporté tous ceux-ci indistinctement à la période pliocène.

Des observations récentes faites avec MM. Hulol et Vincent, nous permettent aujourd'hui de rectifier dans le sens voulu les passages de notre Escpiisse relatifs à ce sujet, et de melire ainsi une fois de plus en lumière les résultats incontestables que l'élude des phénomènes d'inlillraiion et d'altéraiion des roches peut apporter dans les recherches slratigraphiques.

Une objection nous a été présentée comme mettant en défaut l'exactitude de nos vues sur l'origine et sur la nature du |)hénomène qui a agi sur certains dépôts glauconieux. Nous allons la mentionner telle qu'elle nous a été faite.

Tandis que l'examen de certains massifs de sables glauconieux altérés ou ferrugineux, — tels, par exemple, que ceux couronnant les hauteurs de Bruxelles el de Renaix, — montre des sédiments ayani été uniformément

altérés ot oxydés dans toute leur masse et des grains glauconieux ayant tous indistinctement subi l'action du mémo phénomène, d'autres couches glauconieuses, comme celle du Bolderberg et une partie de celles de Louvain, par exemple, présentent des caractères Irès-diflerents.

Ces dépôts, parfois entièrement altérés dans leurs parties supérieures, font voir plus bas un curieux mélange de glauconie, parfaitement noire et intacte, et de glauconie dont les grains ont subi divers degrés de décomposition : les uns étant verts ou jaunâtres, les autres bruns ou rougeàlres. Ces grains intacts et ceux altérés se trouvent intimement mélangés, ce qui donne lieu à une apparence toute particulière.

L'objection soulevée consiste dans la difïiculté, l'impossibilité même, d'expliquer de tels effets par un phénomène d'altération dû à l'infiltration des eaux superficielles. Un dépôt soumis à celte influence montre, il est vrai, des zones d'intensités différentes dans le degré d'oxydation, mais la masse des grains glauconieux d'un point déterminé doit montrer, dans ses éléments pris isolément, une identité ou tout au moins une analogie très -grande comme aspect et comme degré d'altération.

Cette objection serait sérieuse si les phénomènes d'altération par infiltration s'étaient bornés à affecter les seuls dépôts superficiels formant acluellemenl la surface de l'écorce terrestre.

Mais par le fait même de leur essence, ces phénomènes ont dû se produire en tout temps et agir sur les dépôts superficiels successifs de cette écorce.

On doit donc admettre qu'à diverses époques certains sédiments glauconieux avaient déjà été altérés et oxydés par le fait d'infiltrations continentales, avant d'avoir été arrachés par alTouillemcnt et par dénudation aux massifs émergés aux dépens desquels ils se sont resédimentés sous les eaux de la mer.

Il en résulte alors que des dépôts intacts et des zones altérées ont pu simultanément fournir les matériaux de strates marines nouvelles. Les éléments de celles-ci se trouvaient donc originairement composés de grains intacts et de grains altérés.

Or, si nous revenons à nos « sables glauconieux diestiens », que remar- (|uons-nous? C'est (|ue ceux d'entre eux dont les grains sont uniformément altérés el oxydés dans la masse du dépôt — comme à Bruxelles et à Kenaix

DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. /*7

— reprcscnloni précisômeiU le sonimel alléré de IVocène, soumis sans inlerruplion aux infillralions clinialériques depuis celle période reculée jusqu'à nos jours el restés in silu depuis leur formation.

Ceux, au conlraire, qui, comme cerlains dépôts giauconifères de Louvain el du Ooiderbcrg, monlrenl le mélange, signalé plus haut, de grains inlacls el de grains allérés, représenlenl précisémenl, d'après nous, soil des dépôts marins quaternaires, soil loul au moins des couches pliocènes très-récenles el inconleslablemenl formées par affuuiUeinenl et aux dépens de sables giauconifères pliocènes ou olif/ocèiies préexistants, anlérieuremenl émergés, el qui durent cerlaincment être alleiiils en plusieurs points par les |)liénomènes ordinaires d'altération.

Souvent le sommel de ces dépôts a été unifoi'mémenl alléré el oxydé par les phénomènes modernes el actuels d'infiltration; mais le mélange de grains allérés el de grains normaux s'observe alors plus bas, dans les parties non soumises à l'inlluence des agents météoriques modernes.

Non-seulemenl, l'objection signalée plus haut se trouve ainsi détruite, mais encore les faits sur les(|uels elle esl basée deviennent, au conlraire, des arguments en faveur de la généralité el de l'ancienneté du phénomène d'altération par infiltration superficielle. De [)lus, nous y trouvons un argument en faveur de la thèse suivant laquelle nous rapportons à une période assez récente les massifs glauconicux où s'observe ce mélange de grains inlacls et de grains allérés; et ces massifs, fussent-ils non quaternaires mais, comme le voudrait M. le professeur Gosselel, d'âge un [)eu plus ancien, c'est-à-dire « scaldisiens », le raisonnement que nous avons exposé n'en serait pas moins exact et les conclusions identiques '.

Nous ne clôturerons pas ces considérations sur les |)hénomènes d'altéra-

' La découverte, réeemnient fiiitc par M!\l. Cogels et van Ertboni, de fossiles pliocènes, ou tout au moins de vestiges déterminablcs, dans les grès ferrugineux diesliens du Pelienberg, ainsi que celle faite, peu après, par nous-niêine, d'un riche gisement de Terebraliita grandis à la base des sables diestiens altérés du chemin de Steenrots, près Louvain, nous forcent à abandonner l'hypothèse que nous avons émise, avec M. Rutot, au sujet de l'âge « quaternaire » des sables giauconifères diestiens qui s'observent à l'est de Louvain. Ces dépôts sont bien pliocènes et représentent, suivant toute apparence, le littoral de la mer des sables moyens d'Anvers.

[yole ajoutée pendant l'inipressiun.)

48 LES PHÉÎSOMÈrSES D ALTERATION

lion des dépôls glaiicoiiieux sans signaler une observation assez intéressante, que nous avons laite dernièrenienl à Anvers dans les" travaux du Katlendyk, en compagnie de 31. Rulot. Celle observation dénote un curieux cas de rccoiisiilution des éléments glauconicux après alléralion et décomposition préalables.

Certains talus, découverts par les travaux, montraient, entre les dépôls pliocènes à Truphoit antiquum et un puissant banc de tourbe (piaternaire, des sables post-pliocènes renfermant un peu de calcaire et une certaine proportion de glauconie. Ces sables étaient presque parlout altérés par suite d'infillralions : les éléments calcareux avaient alors totalement disparu par dissolution, et la glauconie, décomposée et désagrégée, se trouvait répandue dans toute la masse du dépôt sous la forme d'un résidu impalpable, d'apparence argileuse et de couleur ocreuse, imprégnant la surface des grains quartzeux.

La coloration de ces sables altérés était jaunâtre; mais en certains points, voisins du banc tourbeux et notamment autour des anciennes racines qui en descendaient, on observait un cbangement d'aspect et de coloration trèsaccenlué. Le talus se trouvait alors marbré de zones vertes irrégulièrement distribuées, tantôt en masses nuageuses, tantôt en tubulures cylindriques entourant les racines tourbeuses qui traversaient les sables. Ces parties vertes avaient une apparence plus argileuse que le reste du dépôt et, au premier abord, on aurait pu croire qu'elles représentaient les vestiges d'une couche spéciale verte et plus argileuse que la masse des sables au sein desquels elles se trouvaient distribuées.

Mais un examen attentif permettait de reconnaître dans ces zones vertes le résultat naturel et purement chimique d'une action réductrice ayant reconstitué en sels ferreux l'oxyde ferrique précédemment répandu dans toute la masse du dépôt par suite de la décomposition de la glauconie. Cette action réductrice était incontestablement due à l'influence des hydrocarbures dégagés par les matières organicpies du banc de tourbe recouvrant.

Ce n'est pas la première fois d'ailleurs (|uo nous avons noté des faits de ce genre. Ainsi, dans les tranchées que l'on fait si souvent dans les rues de Bruxelles pour le service des eaux et du gaz, il est facile d'observer le même

DES DÉPOTS SUPERFICIELS, etc. 49

phénomène. Au voisinage des conduites de gaz placées depuis un certain temps au sein de nos sables éoeènes — généralement altérés, oxydés et devenus jaunâtres dans le sous-sol de la ville — on observe que ce dépôt prend une apparence argileuse et devient vert, surtout aux environs des articulations des conduites. Il en est de même lorsque les travaux sont effectués dans un terrain où des fuites de gaz ont été constatées.

La similitude de ces zones de verdissement, ainsi formées par reconstitulion des éléments glauconieux du dépôt éocéne, avec la zone d'argile verte des dépôts quaternaires d'Anvers, est vraiment frappante; et, dans les deux cas, c'est bien à l'influence des bydrocarbures dégagés, ici par les gaz de la houille, là-bas par la tourbe, qu'il faut attribuer la formation de ces zones spéciales, d'origine purement chimicpie et dont le géologue n'aura aucun compte à tenir, du moins au point de vue de la succession et de la chronologie des terrains.

Dans les deux cas qui viennent d'être signalés, la reconstitution de la glauconie ne pouvait évidemment porter son action sur les grains glauconieux primitifs du dépôt, mais seulement sur les éléments de ceux-ci décomposés antérieurement, c'est-à-dire sur le résidu se trouvant dispersé sous forme de matières impalpables dans le sein du dépôt. Ce résidu, on le sait, fait aisément corps avec l'eau et il possède l'aspecl et les propriétés d'une véritable argile. Tel est le motif par le(|uel le phénomène de verdissement fait réapparaître, non pas les grains glauconieux primitifs, mais un dépôt argileux verdàtre, qui n'est autre chose que la reconstitution en sels ferreux de l'oxyde ferrique imprégnant la masse des sables précédemment altérés.

L'hydrate ferrique, mis en liberté par la décomposition de la glauconie, donne encore lieu, dans certaines circonstances, à des phénomènes d'agglutination et de concrétionnement également intéressants à noter.

C'est ainsi qu'on retrouve dans la formation de Valios un phénomène de concrétionnement dû à l'action des eaux superficielles d'infiltration.

On sait que l'alios est un grès quartzeux, d'un brun noirâtre, que l'on rencontre fréquemment à une minime profondeur sous le sol dans certaines plaines sableuses, comme dans les Landes, ou sous un sable caillouteux, comme dans le Médoc. Il s'observe aussi dans le sol sableux des forêts de

m LES PHENOMENES D'ALTERATION

Fonlainebleau, de Cliantilly, elc, ainsi que dans d'aulres localités du bassin parisien ; il se reirouve également dans les plaines sablonneuses du nord de TEurope, et même en Belgique.

L'alios est composé de grains quarizcux cimentés par des matières organiques et par un enduit limoniteux ou d'oxyde de fer hydraté, qui le rend dur et ferrugineux.

M, Paye ' a reconnu que la formation de ce grès est due à la dissolulion des matières organiques de la surface, lesquelles, s'infdtrant dans le sol avec les eaux pluviales, se concentrent, en été, lors de Tévaporalion de la nappe souterraine, et se déposent à la surface de celle-ci, en cimentant les sables. L'altération, dans Peau d'infillralion, des éléments calcaires et glauconieux, souvent contenus dans le dépôt sableux, favorise également la production du phénomène, car elle met en liberté de l'hydrate ferrique et rend l'eau calcaire, et par conséquent plus incrustante loi-s de Tévaporation.

On voit que si la formation de l'alios représente un phénomène assez complexe, les infillralions superficielles y jouent le principal rôle.

Certaines roches siliceuses contiennent une forte proportion d'éléments calcaires. L'infiltration des eaux pluviales ou météoriques, chargées d'acide carbonique, produisant la dissolution de ces éléments calcaires, on obtient alors, comme résidu, une sorte de squelette siliceux, une roche poreuse, légère et spongieuse, dont certaines formes spéciales sont connues sous le nom de silex neclique. Celte forme particulière de silex altéré se trouve en abondance dans plusieurs régions; nous pouvons citer, par exemple, les affleurements superficiels des « fortes toises » du système crétacé moyen, en Belgique; la plaine quaternaire des environs de Lyon; diverses vallées du midi de la France, etc. Cette roche est généralement si friable qu'elle se brise au moindre choc et s'écrase sous la pression des doigts.

En Belgique, près de Tournai, on emploie comme tripoli une roche du calcaire carbonifère, provenant également de Palléralion d'un calcaire siliceux, très-dur et très-compacte à l'état normal.

' Académie des sciences, 'io nnWeX 1870.

DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. 51

Dumont a signalé des altérations du même genre dans certains silex crétacés, recouvrant le sol des Hautes Fagnes, en Ardenne, et il fait remarquer que la disparition du lest des fossiles donne parfois à la roche une texture celluleuse '.

La formation des meulières est évidemment due à un phénomène du même genre que ceux indiqués plus haut.

Ces roches, représentées dans le bassin de Paris par les meulières de la Brie et par les meulières de la Beauce, consistent en bancs discontinus, ou en grands rognons irréguliers, d'une roche siliceuse à structure spongieuse ou caverneuse, noyés dans des amas d'argile impure, diversement colorée, mais le plus souvent jaunâtre ou rougeâlre. Le tout est disposé en lits relativement peu épais, recouvrant généralement les calcaiies siliceux qui constituent les travertins moyen et supérieur du bassin parisien.

On a parfaitement reconnu que la meulière de la Brie, par exemple, n'est (|u'un accident du calcaire siliceux, le développement de l'un de ces termes, correspondant à un amincissement de l'autre. On a vu aussi la meulière passer insensiblement au calcaire siliceux, cl cela dans un bloc dont la surface seule était changée en meulière.

Quelques observateurs consciencieux ont reconnu que les argiles rougeâtres ou bariolées qui remplissent ;i moitié les vides et les cavités de la carapace siliceuse constituant la meulière, pourraient bien représenter le résidu argileux et oxydé de la dissolution des éléments calcaires primitivement contenus dans le calcaire siliceux.

Pour expliquer le phénomène de dissolution du calcaire, dont on apercevait les traces évidentes, on a fait appel aux hypothèses ordinaires si souvent invoquées en pareil cas. On a supposé des sources acides, des ruissellements d'eaux acidulées, des éjections geyseriennes, et même d'immenses sources d'acide carboni(|ue, des eaux thermales chargées d'acide chlorhydrique, voire même des dégagements d'acide sullurique! Quant à l'action toute simple, et, malgré sa lenteur, si énergi(iue et si universelle, de l'infiltration

' A. Dlmo.nt, Mémoires sur les terrains crétacé et tertiaires, etc., de ta Belgique ; éd'acs par M. Mourlon; t. 1", Terrain crétacé, p. 518. Bruxelles, 1878.

des eaux superficielles, personne n'a songé à la mellre en avant! Et c'est là cependant que gît le nœud de la question.

iVous ne pouvons ici nous appesantir sur ce point et cependant, nous devons faire remarquer que déjà, parmi les observations publiées, il en est qui, ])ien que faites sans idée préconçue, démontrent clairement les cniinexions existant entre la transformation du calcaire siliceux en meulière el les conditions pnriiculièrcs de perméabilité des dépôts recouvrants, relativement aux infillratralions venant de la surface.

Ainsi, M. Meugy a constaté, dans une carrière de travertin supérieur, à llondevilliers, où la roche était recouverte par des sables reposant sur un lit d'argile imperméable, que le seul point de cette excavation où pût s'observer la roche cariée, favorable à Texploilation, se trouvait précisément au-dessous d'une grande poche de ravinement quaternaire, ayant dénudé les sables et l'argile protectrice, et atteignant le travcrlin. Les infiltrations superficielles, traversant aisément le limon quaternaire et arrivant au calcaire siliceux, l'avaient altéré el changé en meulière, tandis que, partout ailleurs dans la carrière, le lit d'argile imperméable formant la base des sables, avait protégé la roche, restée parfaitement intacte.

De plus, dans les carrières environnantes, observées par .M. Meugy, il y avait une solidarité constante entre l'altéralion de la roche et l'absence du sable accompagné de l'argile imperméable sous-jacenle, qui sert en même temps de digue aux infiltrations. Il y avait là une liaison constante, et les ouvriers savaient par expérience que partout où le manteau sableux recouvrant l'argile était resté intact, la pierre cariée exploitable faisait conslamment défaut.

Comme confirmation du rôle des eaux superficielles d'infiltration dans l'altération des calcaires siliceux de la Brie et de la Beauce, nous ferons encore remarquer que la meulière apparaît généralement quand la roche vient affleurer à la surface des plaines, quel que soit d'ailleurs le niveau straligraphique de la zone d'affleurement. De plus, la présence des meulières est souvent intimement liée à celle du « diluvium rouge » recouvrant; et, comme nous le verrons plus loin, celle présence du « diluvium rouge » est l'indice incontestable de phénomènes d'altération par infiltration des eaux météoriques.

Le calcaire siliceux est resté généralement intact, lorsqu'il s'est trouvé recouvert dans les profondeurs du sol par des couches iniperniéahles ou non altérées ; marnes, glaises ou diluvium gris. Dans les régions dont le sol est fracluré et dislocpié par des failles, les eaux (rinfdlralion peuvent opérer en profondeur les mêmes effets d'alléralion cprà la surface, el, il est possible, par suile de semblables circonstances, de conslaler en un même point une zone superficielle et un niveau profond d'alléralion et de formation de meulière, en même temps (pie des zones intermédiaires, restées parfaitement à l'abri de l'invasion des eaux.