LES INFILTRATIONS DANS LES DÉPÔTS QUATERNAIRES
Nous avons dit, en Icrminanl le chapitre relatif aux roches argileuses, que nous comptions reporter, après rétude des phénomènes d'ahération dans les terrains calcaires, tout ce que nous avions à dire des dépôts quaternaires.
Ces dépôts, par le fait même de leur superposition au-dessus de tous les autres, constituent la nappe superficielle par excellence et doivent être le siège de phénomènes d'infiltration plus intenses el plus généraux que dans les autres terrains de Técorce terrestre. On peut donc à priori admettre qu'ils ont suhi des altérations considérables, et cela sous tous les faciès lilhologiques qu'ils présentent et dans les diverses contrées dont ils recouvrent le sol.
C'est la variabilité très-grande de leurs éléments constitutifs qui nous a empêché de rattacher l'étude des terrains quaternaires au chapitre des roches argileuses ou calcaires. Ces terrains forment un groupe naturel et important, au point de vue de l'étude des phénomènes d'altération par infiltration, et bien que nous n'ayons fait porter nos recherches que sur deux de leurs types : le limon hesbayen de Belgique et le diluvium du bassin de Paris, l'exposé des résultats acquis sera, croyons-nous, sufiisant pour montrer l'importance du champ d'investigation qui s'ouvre ici devant l'observateur. Ainsi se trouvera en même temps justifiée l'adjonction de cette annexe aux chapitres précédents, conçus sur un plan un peu diflerenl.
Nous nous occupons d'abord du limon hesbayen.
On sait que ce dépôt, qui recouvre le sol ondulé d'une grande partie de la moyenne Belgique, à gauche de la vallée de la Meuse, s'étend également
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dans une vaslc région comprenant une partie des Pays-Bas et de la Prusse rhénane. Cette couciie superficielle, connue aussi sous le nom de loess, lehiu ou limon quaternaire, se retrouve encore sur les plaines et les coteaux d'une grande partie de la région nord et nord-est de la France, comprenant la Beauce, la Brie, la Normandie, la Picardie, TArlois et les Flandres. Ce limon quaternaire, qui se retrouve encore en d'autres contrées, est remarquable par la constance de ses caractères et l'honiogénéilé de sa composition. Partout il recouvre comme d'un manteau toutes les ondulations du sol el, surmontant tous les autres dépôts de ces diverses régions, il n'est jamais recouvert |)ar aucun autre.
Étant données, d'une part, la situation de ce dépôt ainsi (|ue sa conqiosilion, et, d'autre |)arl, l'influence spéciale des eaux d'infillralion, on doit s'attendre à rencontrer dans le limon les traces des phénomènes d'alléralion si généralement conslalés dans les couches superficielles de l'écorce terrestre.
Or, si nous examinons la composilion du limon (|uaternaire dans les diverses contrées qu'il recouvre, nous voyons que parloiU on y a constaté deux masses, considérées |)ar la plupart des géologues comme étant d'origine et d'âge différents.
L'étage inférieur, reposant, soit sur le diluvium (luaternaire à gros éléments, soit sur des leirains plus anciens, est constitué par un limon fin el cohérent, légèrement stratifié, surtout vers la base du dépôt, plus sableuse ([ue le sommet, où prédomine l'argile. Outre une foile quantité de calcaire pulvérulent, le limon contient ordinairement des concrétions calcaires dispersées dans sa masse ou irrégulièrement alignées. Sa coloration est d'un brun jaunâtre assez clair.
En fait de restes organi(|ues ou fossiles, le limon renferme surtout des coquilles terrestres et fluviatiles des genres : Hélix, Suceinea, Pupa, etc.; on y trouve aussi des ossements, mais |)lus rarement que dans le diluvium sous-jacent, à gros éléments. De plus, ils y sont épars et à l'état remanié.
Au-dessus du limon calcareux, on a reconnu, dans toutes les contrées où le loess se rencontre, l'existence d'une mince zone recouvrante, à éléments fins et argileux, et entièrement dépourvue de matières calcaires et de fossiles.
iôi
LES PHENOMENES D'ALTERATIOIS
Celle zone superficielle est variable dans sa nuance, mais elle esl généralenienl d'un brun foncé rougeàlre, coloraliou qui conlrasle parfois vivement avec la leinle plus claire et jaunâtre du limon calcarifère sous-jacent.
Tandis que le loess ou limon calcaire présente un développement souvent très-considérable et atteint, comme en Allemagne, par exemple, plusieurs centaines de pieds d'épaisseur, la zone argileuse supérieure offre partout une épaisseur singulièrement constante, atteignant généralement 2 mètres, et ne dépassant jamais 3 mètres au maximum. Partout aussi, on a remarqué que le limon supérieur argileux est en relation telle avec les ondulations du sol, que sa surface de contact avec le limon calcareux est généralement parallèle à la surface du sol. Lorsipie le dépôt quaternaire a moins de l"',oO à 2 mètres d'épaisseur, la zone calcareuse fait prescpie toujours défaut et la zone argileuse hruntilre — aulremenl dit la terre à brique — est seule |)résenle.
La figure 28, qui représente une coupe relevée par 3L A. Rutot dans les travaux de Wyngaerdberg, à Sainl-Josse-ten-Xoode, prés Bruxelles, montre clairement les différences d'allures des deux zones du limon qualeinaire, ainsi que la constance d'épaisseur de la zone supérieure. Cette coupe a été prise entre la rue du Cardinal et l'avenue de la Renaissance, longeant l'ancienne Plaine des manœuvres.
La figure 6 de la planche rend également compte du parallélisme existant entre la zone de limon brun ou supérieur et la surface du sol.
À Sables laekeniens.
B Sables wemmeliens.
G Limon calcarifère jaunâtre i2™,o0 d'épaisseur;.
D Limon décalcifié, brun et argileux (3 m. d'épaisseur).
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. i3S
De ronsemble des fails (|ui viennent d'être exposés, il résulte clairement que les relations des deux zones du limon sont celles des parties normales et des parties altérées d'un même dépôt, et, après ce que nous avons déjà dit du métamorphisme par infdtration, on saurait diiïicilement donler encore que la mince zone décalcifiée qui recouvre le limon calcaire soit autre chose que le résidu altéré sur place de la partie supérieure du limon calcaire.
Cela est d'ailleurs si évident pour l'observateur attentif que déjà, avant nous, des géologues, n'ayant pas reconnu l'importance du phénomène d'altération des dépôts superficiels par les eaux météoriques, mais ayant soigneusement étudié les dépôts (|ualernaires, ont reconnu le fait ipie nous venons d'énoncer. Ils ont parfaitement compris que la production du limon supérieur rougeàtre el décalcifié ne pouvait être due qu'à l'aclion dissolvante et oxydante des eaux d'infiilralion chargées d'acide carbonique sur le limon calcareux, qui |)rimilivement formait toute la masse du dépôt (pialernaire.
Cette opinion n'a malheureusement pas prévalu, ce qui nous engage à signaler rapidement quelques fails montrant la parfaite exactitude de la thèse, tpi'après Mi\l. Koechlin-8chluml)erger ', Van Iloren - et d'autres encore, nous défendons aujourd'hui. Ces exem|)les serviront surtout à explitpier certaines contradictions apparentes (pic l'on a cru pouvoir opposer à l'identité d'origine des deux zones du limon qualernaire.
Sans insister davantage sur la constance signalée lanlôl dans l'épaisseur et dans l'allure de la zone supérieure argileuse, sur l'absence presque absolue d'élémenls calcaires ainsi (|ue de fossiles dans ce dépôt, sur sa coloration brunâtre ou rougeâlre, indice ordinaire de l'hydratation des sels ferreux, nous rappellerons cependant (|ue ce sont bien là tous les caractères d'un dépôt allérc. Quant à la présence constante dans le limon argileux de l'agent habituel d'altération, l'eau d'infiltration, elle ne peut être contestée. Qui n'a remarqué, en eflVl, au-dessus du loess (lehm ou ergeron) jaunâtre, toujours sec et friable sous la |)ression du doigt, la zone humide {|ue forme au-dessus de lui la
' Biill. Soc. (jéol. (If France, 2" scr., l. XVI.
- F. Van Hohen, Note sur quelques points relatifs ù la géologie île Tirlemonl (Blll. Acad.
ROYALE DES SCIENCES DE BELGIQUE, 2^ séP., t. XXV, p. 645).
iZQ LES PHÉNOMÈNES D'ALTÉRATION
couche argileuse ! Pour se couvaincre de la présence de Peau à ce niveau, il suflil d'ailleurs de faire une expérience bien simple.
On prendra, dans une coupe de terrain exhibant les deux « zones » du limon quaternaire, des échantillons de chacune d'elles et on les pèsera avec soin. On les laissera sécher et, au bout d'un laps de temps suffisant, on pèsera de nouveau. Se représentant ensuite muni des échantillons devant la même coupe, on les comparera avec les sédiments restés en place.
Le limon calcareux n'aura pas changé de poids ni de couleur, tandis que le limon supérieur argileux montrera clairement, par le poids perdu et par sa différence d'aspect avec le dépôt correspondant resté en place, la forte proportion d'eau qui s'y trouvait infiltrée.
Or, après tout ce que nous avons dit de l'énergie des eaux d'infîltralion, il suffit de constater leur présence dans un dépôt superficiel oxydé et privé de calcaire, pour ne plus pouvoir conserver de doute sur son origine chimique.
On notera qu'en été et pendant les longues sécheresses il sera toujours moins aisé de s'apercevoir de la présence de l'eau d'infiltration dans le limon supérieur : mais alors on remarquera, par contre, que le contact du limon argileux avec le limon calcareux devient moins net; une zone de transition insensible paraît alors les relier l'un à l'autre : fait absolument impossible à concilier avec la thèse de deux dépôts distincts superposés l'un à l'autre.
En hiver, au contraire, et pendant la saison des pluies, la ligne de séparation s'accentue et tend à s'abaisser dans les coupes on talus montrant les deux zones du limon.
C'est encore, comme l'a fait remarquer M. Van Horen, à l'humidité contenue dans le limon argileux qu'est due la production, par la gelée, de ces arborisations de glace qui, en hiver, couvrent la surface des coupes pratiquées dans le limon argileux et qui manquent complètement dans le limon calcareux. Le même observateur ajoute que c'est aussi l'humidité du limon argileux qui attire les lombricides, qui y pénétrent si généralement, tandis qu'ils ne s'enfoncent jamais dans le limon calcareux, quelle que soit sa distance du sol.
Un ou deux cas ont été portés à notre connaissance dans lesquels le limon
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inférieur élail au moins en partie manifestement imprégné crhumidilé. Mais ce limon reposait alors sur une couche tertiaire perméable peu épaisse, surmontant elle-même un lit argileux imperméable. Celait la nappe souterraine imbibant le dépôt tertiaire perméable qui venait humecter par-dessous le limon inférieur.
Comme les eaux souterraines sont en grande partie privées de leurs gaz oxydants et dissolvants, par le fait même de leur infiltration et de leur séjour prolongé dans le sol, elles ne peuvent faire subir aux dépôts calcaires cprelles rencontrent les mêmes altérations (pie les eaux superficielles d'infiltration chargées de gaz, sans cesse renouvelées et entraînées au travers des dépôts de la surface.
Les eaux souterraines peuvent cependant donner lieu à des phénomènes de décalcification assez sensibles, comme le montre Tobservalion suivante, faite par M. J. Ortiieb dans le département du .\ord : « J'ai constaté récem- » ment, dit cet excellent observateur ', dans le limon de Croix, épais de » 2"', 50, l'absence aussi complète du calcaire dans le bas (pie dans le haut » de l'assise, tandis (jue la |)artie moyenne était formée d'une masse calca- » reuse, différente de l'ergeron normal -, chargée de petits nodules de » calcaire concrétionné. En ce point, le limon repose sur l'argile tertiaire » compacte. On est donc fondé à penser (|ue l'eau souterraine du niveau » d'eau déterminé par la couche imperméable possède parfois la même action » chimi(pie (pie l'eau pluviale ^'. »
iM. Koechlin-Schlumberger *, voulant expli(iuer l'origine des rognons calcaires si constants dans le limon calcaire ou loess, a tenté d'établir que, par suite de l'action des eaux d'infiltration, le calcaire de la zone supérieure du limon a été dissous et entraîné dans les strates inférieures, où il aurait formé, par concrétionnement, les rognons et les cylindres de calcaire.
« Ann. Soc. géol. du Xord, t. VI, 1878-79, p. 310.
2 « Différente... par un coMiniencemcnt d'oxydation des sels fcrrcu.x, » nous dciit M. Ortiieb, dans une lettre développant l'idée contenue dans ce membre de phrase, un peu obscur, et qui pouvait être interprété différcniment.
' J. OiiTLiEB, Réponse d lu \oU' de MM. liidot el Van den Broeck : Quelques mots sur le ijualernuire (.A.n.n. Soc. géol. du Nokd, t. VI, 1878-79, p. 510).
* Loc. cit.
M. Van Horen réfute celle opinion en faisant remarquer que la séparation assez nelle existant entre les deux zones du limon indique que les inliilratious n'ont pu traverser la masse du dépôt quaternaire pour former jusqu'à sa base les rognons qu'il contient. Cet observateur signale en outre l'impossibilité d'admettre que l'enlèvement du calcaire dans 2 ou 3 mètres de limon put sudire à produire le volume considérable de matières calcaires représenté par les rognons du limon inférieur, souvent très-épais.
Tout en reconnaissant la valeur de ces arguments, on pourrait cependant admettre une certaine relation entre les deux pbénomènes, en ce sens que, chargées de sels calcaires, les eaux descendues de la zone supérieure auraient pu, dépourvues alors de leurs propriétés oxydantes et dissolvantes, s'infdlrer dans la masse calcarifère sous-jacenle sans y opérer aucune action de décomposition. Elles auraient pu, aussi, vers la base du dé[)Ot calcarifère, provoquer ou bien simplement accentuer, par le fait d'une saturation de l'élément calcaire, un phénomène d'attraction et de déplacement moléculaire comparable, sinon identique, à celui qui a produit les grès des terrains sableux, les rognons de silex de la craie, les phianiles du terrain houiller. Le phénomène de concrétionnement du limon calcaire a sans doute commencé à s'effectuer antérieurement à l'établissement du régime des altérations par infdtralion, lesquelles se seront bornées à n'avoir eu sur ce phénomène qu'une simple influence accélératrice.
Les observateurs qui voient dans l'ergeron et dans le limon supérieur deux dépôts distincts, signalent, outre les différences d'aspect et de composition de ces couches, une ligne de démarcation straligraphique qui, disent-ils, bien que difficile à retrouver partout, apparaît parfois très-nettement indiquée par des lits de galets et de cailloux ou par des surfaces indiscutables de dénudation et d'affouillement.
Ces observateurs, avant de déterminer et de définir la nature des relations et l'aspect du contact entre l'ergeron et le limon supérieur, devraient d'abord se demander si les coupes où ils ont noté des lits séparatifs de cailloux, etc., représentaient bien en réalité le « limon supérieur » in situ.
L'étude raisonnée des phénomènes quaternaires et modernes d'alluvionnement et un examen attentif des conditions locales leur prouveraient aisé-
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meni, que la présenc(3 de lils de cailloux ou de surfaces réellement ravinées à la base du limon brun ou supérieur provient généralement, M. Riitot et nous Tavons constamment reconnu sur tous les points où nous avons étendu nos recberches, de Tune des trois causes suivantes :
1° Lorsque I épaisseur du limon quaternaire ne dépasse pas 2 ou 3 mètres, la masse tout entière du dépôt est souvent infiltrée et changée en terre à briques.
Ce cas se présente très-fréquemment et les cailloux do la base du limon calcareux paraissent alors former la base de la <t terre à briques », tandis (|u'ils représentent en réalité les cailloux de la l)ase du limon quaternaire.
(Voir comme illustration de ce cas Textrémité gauche de la (îgure 27.)
2° La plu|)art des limons des vallées, bien cprayant conservé l'aspect et les propriétés du limon quaternaire des plateaux, ne sont pas in situ. Ils ont été déposés par les phénomènes (ralluvionnement des époques quaternaire et moderne, qui ont affouillé, remanié et déposé à nouveau les divers éléments préexistants des dépôts quaternaires ou plus anciens, aux dépens des(|uels ils sont formés.
La présence de lits de cailloux dans ces limons de lavage et dans ces alluvions d'âges divers n a aucune signification dans la question des caractères siraligraphiqucs du limon quaternaire.
Des cailloux, suivis de limons argileux, peuvent avoir été entraînés par les eaux courantes et déposés au-dessus de Pergeron normal ou au-dessus d'autres limons, dans le fond ou sur les flancs des vallées, sans que ce fait ail plus d'importance ou de signification que tous les autres phénomènes locaux d'alluvionnement et de sédimentation fluviale.
Nous renverrons, pour de plus amples détails, à la notice récemment publiée par iM. Rutot et nous sur Les pliénomènes posl-lertiaires en Belr/ir/ue. dans leurs rapports avec [es dépôts (/uaternuires et modernes '.
3" La grande facilité que possède le limon argileux à se laisser entraîner mécaniquement et à s'étendre en nappes remaniées, sous Faction des eaux |)luviales ou d'agents physiques analogues, explique encore la fréquence du
' Ami. Soc. (jéol. du Nord, t. Vit, 1879-80, p. 53. Voir iiussi, par les mêmes : Quelques mots sur le quaternaire, idem, t. VI, 1878-79, p. 2tli.
déplacement de la terre à briques et la production d'apparences trompeuses de démarcalions straligrapliiques au sein du limon (jualernaire.
Par suile d'entraînements et d'épancliemenls causés par les pluies et par le ruissellement des eaux superficielles, le limon argileux remplit très-souvent les dépressions et les anfractuosités du sol, formé, soit par la surface de l'ergeron normal, soit par une couche de limon altéré, reposant sur celui-ci. Dans ce dernier cas, le remaniement produit peut introduire des galets épars ou bien disposés en lils dans le sein du dépôt limoneux ainsi formé, resté in situ dans le bas et remanié vers le haut.
Allacher (pielque importance à des faits de ce genre serait vouloir tirer des conséquences géologiques de la superposition, souvent constatée, du limon argileux sur la tourbe récente, ou sur un sol renfermant des vestiges de civilisation, ou bien encore, comme cela a été signalé dans le Hainaul, sur des fondations d'habitations de l'époque romaine.
En résumé, nous pouvons afîirmer que les lils de galets ou de cailloux qui ont été signalés à la base ou dans la masse du limon argileux ont la signification indiquée par l'une des trois causes (|ui viennent d'être mentionnées ou bien toute autre analogue ', et nous en conclurons que l'argument tiré de la présence de cailloux dans le limon argileux est absolument impuissant à combattre la thèse de la formation chimique de la « terre à briques » .
Dans la grande majorité des cas, le limon brun argileux ou supérieur est séparé du limon jaune calcaire par une ligne de démarcation horizontale ou ondulée, paraissant au premier abord nettement tranchée. Mais il suffît d'examiner de près une coupe fraîche pour se convaincre que cette prétendue ligne de démarcation n'existe qu'en apparence; elle est due surtout à la différence de teinte donnée au dépôt supérieur par la présence de l'humidilé qui l'imprègne, ainsi que par l'oxydalion des sels ferreux qui ont en quelque sorte rouillé le dépôt, privé en même temps de ses éléments calcaires blanchâtres.
' Si, par exemple, il était constaté que lergeron lui-même ou limon calcaire, contint en une région donnée des cailloux, il n'y aurait rien que de très-naturel à retrouver ceux-ci dans le sein du limon décalcifié ou chang('' en terre à briques; mais alors ces cailloux seraient épars ou disposes en lits à des niveaux quelconques, lis ne formeraient nullement un niveau aéparatif entre l'ergeron calcaire et le limon argileux.
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. 141
Un examen allenlif monire qu'il existe toujours entre Tergeron et le limon supérieur in sila une transition insensible (voyez fii^. 29«).
L'épaisseur seule de cette zone mixte varie : elle dépend de la quantité d'humidité absorbée, de la proportion d'argile ou de sable existant dans le limon suivant la hauteur du point atla(|ué. Enlin, une même section de terrain peut montrer, suivant les saisons, des variations sensibles dans l'épaisseur de celle zone de passage ainsi que dans son accentuation.
On ne saurait nier que le fait incontestable de la transition insensible si fréquemment observée entre les deux zones du limon ne soit une preuve sérieuse de leur origine commune; mais une démonstration plus décisive encore es! fournie par ce fait capital que cette transition apparaît invariablement là où le limon (piaternaire n'a pas été remanié par les phénomènes d'alluvionnement postérieur ou de glissement, c'est-à-dire sur les plateaux.
Jamais en elïet nos coniradicteurs n'ont pu nous montrer des lits de cailloux, ou d'autres indices de séparation straligraphi(|ue réelle, entre les deux zones du limon observées sur les plateaux (pie n'ont point recouverts et remaniés les cours d'eaux quaternaires ou modernes et dont la disposition topographicpie n'admet pas de |ihénomènes de glissement.
Le limon calcaire ou ergeron est friable et finement sableux, tandis que le limon supérieur contient une forte proportion de matières argileuses. On a opposé ce résidu argileux à la thèse de l'origine chiniicpie du binon supérieur, en faisant observer qu'un |)hénomène d'altération par décalcification et oxydation d'un dépôt calcaréo-sableux ne saurait donner lieu à la production d'une aussi grande (pianlilé d'argile.
Cette objection serait sérieuse si l'ergeron représentait un dépôt homogène dans toute sa masse. Mais il en est autrement, car l'on sait en effet que l'ergeron, fortement sableux vers sa base, devient de plus en plus (in et meuble en montant, et se charge de fines particules argileuses, qui augmentent à mesure que l'on se rapproche du sommet.
Or, la zone superficielle, celle généralement altérée, est précisément constituée par l'accumulation des particules les plus fines et les plus argileuses du limon quateinaire. L'argile qu'on y constate ne dérive donc pas seule-
ment du processus (.ralléralioii — qui n'a qu'une action restreinte à ce point de vue — mais surtout de la conslilution normale du sommet du dépôt.
La preuve décisive de ce que nous avançons à cet égard résulte de ce fait, toujours facile à vérifier et déjà signalé par nous ailleurs *, que « lorsque, par suite de l'ablation du sommet de l'ergeron, le phénomène d'altération atteint les zones moyenne ou inférieure du limon calcaire, ces parties du dépôt, transformées en terre à bricpies, tout en ayant l'aspect et la couleur du « limon supérieur » sont infiniment plus sableuses et contiennent une proportion moindre de matières argileuses. Cela est tellement vrai que les bri(|neliers ne sont pas alors obligés d'y ajouter du sable, comme ils le font ordinairement lorsque la terre à briques qu'ils exploitent est formée aux dépens du sommet plus argileux du dépôt. »
« il est donc bien entendu, ajoutions-nous encore, que lorsque nous disons que la terre à briijues représente le résidu altéré de l'ergeron, nous avons en vue la partie de celui-ci qui a été modifiée et non celle sous-jacente, d'autant plus diflerenle dans ses proportions d'argile et de sable qu'on s'éloigne davantage du sommet du dépôt. »
Continuons à rencontrer les objections qu'à soulevées la thèse de l'origine chimique du limon supérieur; nous verrons (pi'aucune d'elles ne se maintiendra devant l'exposé rationnel des conséquences du phénomène.
Les observateurs qui se sont occupés des relations du limon supérieur avec le limon calcareux ont diversement décrit les apparences de la prétendue ligne de contact des deux dépôts.
Alors que les uns, qui parfois aussi y observaient des lits de cailloux, mentionnaient cette ligne de contact comme indiquant une surface tourmentée et érodée par de véritables ravinements (voir lig. 29 6), d'autres y voyaient une ligne de démarcation à peine sinueuse et d'autres encore trouvaient cette ligne parfaitement horizontale ou bien parallèle aux ondulations et aux mouvements du sol (voir lig. 29 a).
Faisan! abstraction des cas, très-fréquents, mais localisés dans les vallées et dans les plaines basses, de glissement et de remaniement alluvial, ayant
' RuTOT et Van den Broeck, Les phénomènes post- tertiaires en Belgique, etc. (Ann. Soc. GÉOL. DU Nord, t. VII, 1879-80).
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc.
souvent donné naissance aux premières de ces apparences, il reste établi (pie des allures réellement dilïérentes existent dans la ligne de séparation des deux zones du limon quaternaire.
A Limon jaunâtre calcarifère. B Limon argileux brun.
Dans la coupe a la séparation des deux zones se trouve vers le haut du limon quaternaire; dans la coupe b
cette séparation se rapproche du bas de la couche, seul représenté dans cette coupe.
D'où (;ela provient-il P D'une cause bien simple, (pie le raisonnement et Texpérience font aisément reconnaître.
Nous avons vu tantôt les éléments constitulil's du limon quaternaire classés dans ce dépôt par ordre de densité, comme dans tout dépôt formé par des eaux courantes diminuant peu à peu de volume et de rapidité.
Les sables, les gros grains de glauconie et de sels ferreux, les particules grossières et pesantes se trouvent accumulés vers le bas et vers les parties moyennes du dépôt, tandis que les éléments fins et argileux se trouvent réunis au sommet. .Mais, du fait même de cette disposition, qui est constante partout où s'observe le limon (piaternaire, est résultée une dillicullé considérable dans l'attaque du limon et une égalité très-grande dans la marche générale du phénomène.
L'indltraiion des eaux superficielles a dû être fortement contrariée par la compacité et |)ar la résistance que présentait le sommet argileux du limon; et telle est aussi la raison pour laquelle la zone altérée ou limon supérieur n'a, dans aucune région, en aucun point connu, pu dépasser 3 mètres ', quelle que soit d'ailleurs l'épaisseur du loess ou ergeron.
' Si, par suite d'expériences coiitiiniées pendant un certain temps, on pouvait apprécier l'épaisseur moyenne de la mince couche d'ergeron transformée en limon brun après un nombre
144 LES PHEIS0MEÎNE8 D ALTERATION
C'esl aussi par suile de rimperméal)ililé de Tergeron qirune faible épaisseur de celui-ci sullil à remplir, au-dessus de sédimenls meubles, le rôle de manteau prolecleur; les infiltralions ne peuvent alors atteindre les couches sous-jacenles.
Rappelons encore à ce sujet le remarquable exemple indiqué page 28 et illustré par la figure 1 de la planche, à propos de la présence de Tergeron ou limon calcaire sur la rive gauche de la Senne, à Bruxelles.
Sur la rive droite, le limon, rare et peu épais, a été partout infiltré el changé en terre à briques x' dans toute son épaisseur. Sur la rive gauche, ce dépôt, plus épais et mieux développé, montre le plus souvent sa base intacte el calcarifère x ayant protégé, concurremment avec Pargile glauconifère C, les sables calcarifères laekeniens et wemmeliens D et E dans la plus grande partie de leur masse.
Si les couches A' et B' du sommet des hauteurs de la rive gauche ont été altérées, malgré la présence parfois constatée de la couche protectrice x, cela provient de ce (|ue le limon n'étant pas continu au sommet de ces couches, les infiltrations verticales ont pu se propager dans ces sédiments, exposés en de nombreux affleurements à Tinfluence des agents météoriques.
Les rares points de la rive gauche où les sables laekeniens et wemmeliens se montrent altérés, comme en D' et E', sont ceux où l'argile glauconifère ou bien le limon qualei-naire n'ont [)lus l'épaisseur nécessaire pour jouer le rôle d'agents protecteurs.
M. Chelloneix, combatlaut nos vues sur l'origine chimique du limon supérieur, dit (|ue pour les admettre il faudrait retrouver à la base de la terre à briques une certaine irrégularité d'allures et quelque accident analogue aux poches d'altération des sables éocènes; il ajoute que l'on devrait constater dans la terre à briques une proportion décroissante, du sommet vers la base, de l'élément calcareux.
déterminé d'années, ne j)ouiTait-on pas, en tenant également compte de la résistance plus grande ofTcrle par le sommet très-argileux du dépôt, arriver à se faire une idée de la durée ap])roxiniative de la période emiiloyée par les eaux d'infdtration pour changer en terre à briques la mince couche supei'ficielle de limon infiltré si uniformément constatée sur toute l'étendue de la nappe quaternaire? Le ]diénomène d'altération du limon nous fournira peut-être ainsi le chronomètre naturel du temps écoulé depuis le phénomène géologique ayant donné naissance au limon quaternaire.
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. 145
C'est là une appréciation erronée. Les eaux d'infillralion ne donnent lieu à la production de poches irrégulières d'altération que dans les depuis peu homogènes dans leur composition ou très-facilement perméables, ou bien encore laissant pénétrer les eaux par des points locaux (failles, crevasses, joints de stralificalion) : témoin les poches et zones altérées des roches calcarifères meubles et les puits naturels, etc., de la craie et des terrains analogues. Mais dans des sédiments compactes et homogènes, comme le sont ceux de la partie supérieure du limon (pialernaire, il n'en peut être de même.
Dans un pareil milieu, la lenteur et l'uniformité du processus d'altération deviennent les causes naturelles de la régularité constatée dans la ligne séparalive des zones altérées et normales du dépôt.
Si, dans toutes les plaines comprises entre la Westphalie et la Normandie, l'accumulation des siècles qui se sont succédé depuis le dépôt du limon quaternaire qui les recouvre n'a permis aux eaux d'infiltration d'atteindre qu'environ 2 ou 3 méires de l'épaisseur du dépôt, il serait profondément illogique de vouloir retrouver en même temps, au sein de celui-ci, des poches inégales et irréguliéres, comme celles (|ui se produisent dans les strates meubles, perméables et si |)eu homogènes de notre bassin éocène.
Mais qu'observons-nous, par contre, lorsque, à cause de l'ablation partielle ou totale du sommet jjIus argileux de l'ergeron, le phénomène d'infiltration atteint la zone moyenne du limon (lualernaire, plus sableuse et moins chargée d'argile?
Nous voyons alors une allure un peu dilTérenle dans la ligne de contact entre les deux zones du limon (voir fig. 28^). Cette séparation, au lieu d'être indécise, peu marquée, horizontale ou légèrement llexueusc, devient brusque ou tout au moins plus nettement tranchée. Elle forme une ligne accidentée et irrégulière, que M. Rutol et nous avons souvent observée, et elle rappelle alors un peu l'aspect trompeur des poches d'altération de nos sables éocènes.
Si le processus d'altération devient plus actif, c'est précisément parce (|ue les conditions du phénomène sont un peu difTérentes : les eaux d'infiltration, en atteignant les parties moyennes du dépôt, ont rencontré moins d'argile et
116 LES PHENOMENES D'ALTERATlOrS
plus de sable ol de calcaire; elles se trouvenl donc dans des conditions rappelanl davanlage celles de nos sédiments éocènes et la zone infiltrée perd consé(|ueninient sa régularité d'allures.
Les analyses qui ont été laites des deux zones du limon quaternaire ont montré i|ue le fer pouvait, dans certains cas, se trouver en plus grande abondance dans le limon calcaire que dans le limon argileux décalcillé (|ui le recouvi'o. Ce l'ait a été signalé comme contraire à la thèse de la formation par décalcification et oxydation sur place du limoi) supérieur.
3Jais il n'en est rien; car, étant donné le classement par ordre de densité, signalé tantôt parmi les éléments constitutifs du limon, il est évident que Phydrate de kv (pii, sous forme de glauconie ou de sels ferreux quelconques, se trouve dispersé dans le limon, doit nécessairement se trouver réuni en plus grande (|uantilé et en plus gros grains vers les parties inférieures et moyennes du dépôt, à cause de son poids spécificpie considérable. C'est seulement sous forme de sels ferreux en grains impalpables ou en combinaison avec d'autres matières plus légères, que le fer se trouvera vers le sommet du dépôt. L'analyse chimique, en mettant en évidence la proportion plus forte de fer (pii existe vers le bas du limon, ne détruit en rien l'exactitude de l'opinion que nous défendons ici, et si cette analyse était faite avec soin, elle montrerait même, sans aucun doute, que le fer du limon calcareux est représenté par des sels ferreux, tandis que celui du limon inférieur est complètement hydraté et représenté par des sels ferriques.
De ce qui vient d'être exposé, il résulte cpie les objections faites à la thèse de l'origine chimique du limon supérieur s'évanouissent l'une après l'autre devant le simple exposé des faits. Non -seulement les conclusions rationnelles tirées de l'examen de ceux-ci tendent toutes à démontrer la parfaite exactitude de la thèse défendue par nous, mais de plus ceux mêmes de ces faits qu'une interprétation erronée présentait comme défavorables à nos vues se sont, au contraire, montrés les plus démonstratifs et les plus concluants.
On a parfois observé que le loess calcaire se présentait en affleurements à la surface du sol sans être recouvert par la zone argileuse ou altérée. L'absence de modifications chimiques dans le dépôt résulte alors de la pente du
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sol sur lequel les eaux pluviales ruissellenl rapidement sans s'y infiltrer, ou bien tlonl elles enlrainenl clans leur course les parties superficielles, sans cesse renouvelées et successivement altérées.
L'absence de limon brun ou alléré peut encore résulter du voisinage immédiat d'un affleurement de terrain très-perméable sous-jacent au limon calcaire et qui, recevant alors directement les eaux pluviales, laisse à sec le loess, toujours didicilement perméable. La présence de couches altérées sous le loess calcaire intact s'explique aisément ainsi, et nous croyons nous rappeler que des observations de ce genre ont été signalées, sans que toutefois leur véritable signification ait été comprise.
Dans le cas représenté, figure 6 de la planche, par la coupe du Wyngaerdberg, l'intégrité de la couche de limon calcarii'ére A, comprise entre les couches altérées A' et (]', provient de ce que ces deux zones d'altération sont dues à deux phases distinctes du processus d'infillralion.
Mais si dans un cas de superposition analogue à celui-ci, les conditions lopographiques permettaient de consith'rer la couche B, qui constitue ici le diluvium ancien, comme servant de réservoir à un niveau d'eau venu de la surface, on pourrait parfaitement attiibuer à ces eaux les infiltrations (|ui ont produit l'altération de C, et dans ce cas le phénomène actuel d'altération pouriait à la fois agir en A' et en C sans toutefois atteindre la masse intermédiaire A du limon quaternaire.
On peut reproduire expérimenlalement sur le loess tous les phénomènes d'altération auxquels l'infiltration des eaux météoriques a donné naissance, et le transformer en un limon argileux briui, oxydé et décalcifié, il sulfil, à cet effet, de soumettre le loess calcaire à l'action, renouvelée à plusieurs reprises, d'une eau chargée d'acide carbonique. Au bout de peu de temps, on verra les concrétions se désagréger, le calcaire frial)le se dissoudre, le résidu argileux devenir plus abondant et enfin le limon bruin'r par suite de l'hydratation des sels ferreux (|ue la dissolution du calcaire a mis en liberté.
Il nous reste à étudier un autre type de dépôt quaternaire aussi intéressant que le limon, à cause de son importance stratigra[)hique et de son étendue. C'est le DUJjviuM quaternaire, dépôt à éléments grossiers, variable dans sa
us LES PHENOMENES D ALTERATION
composition, dans ses caractères et dans sa couleur, et principalement formé de roches remaniées, d'origine et de nature diverses.
Servant souvent de base au limon (juaternaire, le diluvium s'observe dans les plaines et sur les plateaux; mais il est surtout développé dans les grandes vallées où coulaient les fleuves quaternaires.
Le diluvium a été étudié avec soin dans plusieurs régions, notamment dans la vallée de la Seine; partout il a donné lieu à des théories et à des controverses nombreuses, mais nulle part les questions qu'il a soulevées n'ont été jusqu'ici résolues d'une manière satisfaisante.
Ayant eu l'occasion d'appliquer à l'étude du diluvium du bassin de Paris nos vues sur les altérations par infiltration \ nous sommes arrivé à résoudre facilement les problèmes que présentait cette étude. Nous croyons que l'exposé succinct de nos observations pourra donner une idée de l'importance des résultais obtenus, car ils s'appliquent rigoureusement aux dépôts diluviens d'autres bassins hydrographiques importants.
Rappelons rapidement on quoi consiste le diluvium du bassin de Paris.
On sait que les parties basses de la vallée de la Seine sont occupées par le dépôt quaternaire connu sous le nom de (liluvinin (jris, lequel consiste généralement en alternances de sables et de galets roulés, de diverses grosseurs, mélangées de roches remaniées très-variables. Ces dépôts, assez nettement stratifiés, alternent parfois avec des lits argileux ou marneux. Le diluvium gris est toujours calcarifère; il contient soit du calcaire friable répandu parmi les éléments quartzeux, soit des roches et des galets calcaires, soit encore des fossiles tertiaires ou autres remaniés, soit enfin des ossements de vertébrés terrestres de l'époque quaternaire et des coquilles terrestres et fluviatiles du même âge. On y trouve, d'autre part, des silex travaillés et des vestiges de l'industrie de l'homme préhistori(pie.
' Van den Broeck, Sur les allérations des dépôts qualernaires par les agents atmosphériques (Comptes rendus Acad. sciences, Paris, 1877, 5 janvier 1877). — Idem, ^^ote sur raltération des roches quaternaires des environs de Paris par les agents atmosphériques (Bull. Soc. géol. DE France, ô' sér., t. V, p. 298, S février 1877). — Idem, Seconde Note sur le quaternaire des environs de Paris. Réponse aux observations de M. Hébert (Bull. Soc. géol. de France, 5° sér., (. V, p|). 326-028, 1877). — Idem, Quaternaire et diluvium rouge (Bull. Soc. géol. de France, 5' sér., I. VII, pp. 20'J-217, 27 janvier 1879).
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Sur les versants supérieurs de la vallée et surtout sur les plateaux élevés, le diluvium gris se trouve remplacé par un -dépôt d'aspect différent.
C'est le diluvium rouge, qui consiste généralement en une argile rougeàtre plus ou moins sableuse, parfois très-pure et très-compacte. Cette argile renferme des silex anguleux et une certaine proportion de grés, de calcaires siliceux, etc., non roulés, de provenance non lointaine. L'élément calcaire fait entièrement défaut dans le diluvium rouge; on n'y rencontre ni les roches ni les galets calcaires du diluvium gris, ou aucune trace sensible d'élémenls de cette nature, il ne s'y trouve pas davantage de coquilles remaniées ou bien quaternaires et les rares ossements que l'on y a recueillis étaient en trèsmauvais état et profondément corrodés. Dans certaines régions, comme, |)ar exemple, dans les plaines au nord du bassin de Paris, le diluvium rouge renferme presque exclusivement des silex brisés et anguleux.
On a souvent noté, et cela en des régions différentes, que le diluvium rouge, tout en ne contenant pas de calcaire lui-même, se présente toujours au-dessus des terrains calcaires. La raison de ce fait apparaîtra Irès-clairenient tantôt, lorsqu'on se sera rendu conq)te de l'origine de ce dépôt.
Considéré au point de vue de ses allures générales, le diluvium rouge diffère essentiellement du diluvium gris, par l'altitude supérieure des niveaux où il s'observe et surtout par l'étendue plus grande des espaces qu'il recouvre.
Toutefois, le diluvium ronge se retrouve aussi dans les parties basses des vallées; il repose alors sur le diluvium gris, (pi'il semble même raviner, par suite d'apparences sur les(pielles nous reviendrons |)lus loin.
Il est à noter que partout où les deux zones coexistent, le diluvium rouge repose sur le diluvium gris. Le premier prend alors un aspect qu'il n'a pas sur les plateaux; il contient, comme le diluvium gris sous-jacent, des cailloux arrondis et roulés, mais l'élément calcaire continue, comme sur les plateaux, à faire complètement défaut.
Diverses hypothèses ont été proposées pour expliquer l'origine et les relations de ces deux dépôts quaternaires.
Toutes sont venues se heurter à de sérieuses dilTicultés, parmi lesquelles nous signalerons Timpossibililé d'expliquer, d'une manière satisfaisante, la
loO LES PHÉNOMÈNES D'ALTÉRATION
singulière coulradiclion qui existe entre la localisation du diluvium gris au fond des vallées, opposée à l'extension du diluvium rouge sur les hauteurs et sur les plateaux, el le fait de la superposition incontestable observée dans les coupes des bas niveaux, où le diluvium rouge surmonte le diluvium gris. Le premier de ces faits oblige Tobservateur à considérer le diluvium rouge comme plus ancien que le diluvium gris, alors que le second le force à reconnaître que le diluvium rouge est le plus récent!
Or, ces contradictions, el en général toutes les dilïicullés qu'offre l'élude du diluvium, s'évanouissent complètement dès que l'on tient compte du rôle des infiltrations.
L'observation rigoureuse des faits relatifs à ces phénomènes va nous montrer en effet que le diluvium ronge n'est nullement un dépôt quaternaire spécial, mais représente un masque d' altérai ion recouvrant des dépôts différents. C'est un résidu chimi(|ue, oxydé el décalcifié, produit par les infiltrations superficielles. Nous verrons que le diluvium rouge a été formé, tantôt aux dépens du diluvium gris des vallées, tantôt aux dépens d'un diluvium primitif des plateaux. Dans certains cas encore, on a confondu sous le nom de diluvium rouge les résidus oxydés el décalcifiés de dépôts tertiaires ou crétacés, ainsi que du loess ou limon quaternaire.
Lorsque, dans les bas niveaux de la vallée de la Seine, par exemple, on examine une coupe montrant la superposition du diluvium rouge au diluvium gris, ou bien ;i des formations tertiaires (pielconques, on est d'abord frappé par l'aspect de la ligne de contact, qui simule des poches d'érosion, curieusement creusées, des ravinements profonds paraissant avoir affecté le dépôt sous-jacent.
L'aspect tout particulier de ces poches aux allures si tourmentées, avait déjà attiré, il y a une (|uinzaine d'années, l'altenlion des observateurs, (pii les considéraient comme le résultat d'érosions mécaniques d'une nature particulière. H est aisé de constater qu'alors déjà on avait reconnu, mais sans pouvoir l'expliquer, que les données fournies par les coupes de ces dépôts prétendument ravinés, différaient de celles que montrent habituellement les véritables phénomènes d'érosion el de ravinement.
C'est ainsi que, dans une notice publiée en 1863 par M. le professeur
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc 151
Hébert ' sur les éléments du terrain quaternaire, nous relevons le passage suivant :
« Quand on parle de Fargile à silex et du diluvium rouge, il est une remarque que Ton ne saurait omettre, c'est la façon tout à fait identique dont les eaux qui ont formé ces deux dépôts ont raviné et creusé le sol sousjacent. Il n'y a pas dans toute la série géologique une récurrence plus frappante du même phénomène et la lliéorie qui sera proposée pour l'un devra être applicable à l'autre.
» Les nappes d'eaux ipii onl, à ces deux époques si éloignées, couvert les plateaux du nord et du nortl-ouesl de la France, devaient être animées de bien nombreux et bien singuliers tourbillons pour que de tels effets aient pu se produire. »
Cette allure prétendument mystérieuse, loin d'être une difïlcullé, devient, dans noire thèse, le gage nécessaire de l'exactitude des vues ([ui altribuenl à l'argile à silex, au diluvium rouge et à tous les résidus analogues, l'origine si simple et si naturelle due à l'action corrosive des eaux d'infiltration chargées de gaz oxydants el dissolvants.
Étudions maintenant de plus près les « poches d'érosion el de ravinement » formant la base du diluvium louge.
Lhi examen attentif aura bientôt fait reconnaître (|ue ce prétendu niveau d'érosion est absolument illusoire. Le dépôt n'a pas été remanié dans les poches, ainsi que l'ont d'ailleurs constaté dans ces dernières années plusieurs observateurs. Les lits de galets siliceux passent souvent au travers des poches, tantôt en ligne droite, tantôt en s'infléchissant un peu, surtout si la poche a une certaine étendue.
La figure 30 ci-dessous, extraite de la Géoloyie des environs de Paris, par Stanislas Meunier (Paris, 1875) el qui montre, d'après cet auteur, « la superposition du diluvium rouge au diluvium gris el la continuité de certains lils de galets au travers de ces deux diluviums », est une bonne illustration des relations des deux faciès du dépôt.
' Hédeut, Observations sur las princijHtux éléments dit terrain quaternaire, sur les théories priiposées pour en expliquer la formation et sur l'dge des argiles à silex (Bull. Soc. géol. de FR.4.NCE, '■2' sér., t. XXI, p 58).
la^i LES PHÉrSOMÉNES D'ALTERATION
M. Ébray avait déjà, depuis longtemps, fait la même observation [BuU. Soc. géol. de France, 2" série, t. XXIII, 1866, p. 504-).
La figure 10 de la plancbe, représentant, d'après .M. Belgrand, une sablière longue d'environ 30 mètres, située prés l'Avenue-Daumesnil, montre, d'une manière plus frappante encore, la même disposition. Les bancs de galets de silex se continuent à travers toute la masse du dépôt, pour lequels ils indiquent un seul et unique phénomène de sédimentation.
Quelle que soit l'origine de la coloration rouge de la partie supérieure du dépôt, celte coloration ne peut être attribuée qu'à un phénomène postérieur au dépôt du diluvium. Cela ressort à toute évidence de la disposition des couches.
FiG. 30.
cpiiïipi^^
pililippillillilllii
c Lils dt calels de silex.
La figure 31 représente la plus grande partie d'une coupe figurée par M. Belgrand dans son livre La Seine, etc., et relevée par lui dans la sablière Rigaut, rue des Trois-Sables, à Paris.
La partie de cette coupe que nous avons reproduite ici montre le contact, sur une longueur d'environ 20 mètres, du diluvium rouge et du diluvium gris, et la simple inspection de cette figure démontre, par la continuité des lits de galets siliceux et la forme toute spéciale des « ravinements » , qu'il ne peut être ici question de deux dépôts distincts.
FiG. 51.
A Diluvium gria. B Diluvium rouge. CC LiU de galeU de silex.
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc. 153
Devant cette évidence, les géologues ont cherché à défendre leur thèse battue en brèche, en disant que le contact réel des deux dépôts du diluvium se trouve plus haut, et que les poches ou prolongements rouges représentent des zones d'infiltralion inécanir/ite ayant imprégné de la matière colorante carac(érisli(|ue du diluvium supérieur les éléments in silu du diluvium gris.
C'est la thèse qu'a défendue 31. Belgrand dans son mémoire sur Lu Seine, signalé plus haut.
La question qui se pose donc aclueljemenl esl celle de savoir si, comme radmetlail .M. Belgrand, il y a eu dans le diluvium rouge imprégnation mécanique par infiltration d'un dépôt distinct ultérieur ou si, comme nous l'avons annoncé depuis janvier 1877, il y a eu rubéfaction et décalcilicalion par décomposition, c'est-à-dire simple modification chimique sur place.
Pour répondre à celle question, et en même temps à bien d'autres soulevées par l'étude du diluvium rouge, au lieu de re()roduire ici les considérations déjà exposées dans nos autres publications \ nous relaterons de préférence les observations nouvelles que nous avons faites en novendjre 1879, en compagnie de M.M. Potier et Dollfus, dans les carrières d'Ivry prés Paris, observations ([ui ont conduit notre éminent confrère M. Potier à se rallier complètement à notre manière de voir, déjà partagée par .^I. Dollfus dès les débuts de nos recherches, en 1877.
Les carrières d'Ivry sont creusées au sommet d'un promontoire, entre la Bièvre et la Senne, à environ 30 mètres au-dessus de la Seine et à quelques centaines de mètres en dehors de l'enceinte fortifiée. Elles montrent le diluvium quaternaire bien développé, reposant sur le calcaire grossier supérieur.
La figure 32 ci-dessous montre le sommet d'une première carrièi'c offiant sous 0"\20 de terre végétale C, environ 0"',40 de limon quaternaire, représenté par le faciès altéré ou terre à briques B.
La base du limon esl indiquée par un lit de cailloux de silex devenus anguleux sur place, par éclatement. On en voit des fragments restés //( silu ou à peine séparés. Ces silex éclatés ne sont autre chose que les cailloux roulés et arrondis du diluvium sous-jacent, remaniés et brisés sur place; ils se
' Voir la noie bibliograpliique de la page 148.
iM
rallaclicnl par le bas à une zone irrégulièioment développée D de cailloux et de graviers diluviens lavés, c'esl-à-dire débarrassés de sable et d'argile.
A Diluvium rouge aiec ;;ak-ls de 5ile\. B Limon quaternaire brun. C Terre " U Zone remaniée ef i silex eclales.
Les éléments grossiers qui formenl le résidu subsistant sont pressés les uns contre les autres et forment dans le diluvium rouge une mince zone de remaniement, qui se rallaclie ainsi à la base du limon quaternaire.
Plus bas, viennent des alternances irrégulières de cailloux de silex roulés et de sables graveleux, le tout noyé dans une pâte argileuse rouge. Cesl le diluvium rouge A.
Ce dépôt est absolument dépourvu d'éléments calcaires. On n'y rencontre que du silex, des grains de quariz et de l'argile rouge chargée d'oxyde ferrique, mais pas une trace de matière calcaire, sous forme organique ou inorganique. L'hydrate ferrique est parfois si abondant qu'il forme des concrélionnements limoniteux. Parmi les grains de quariz, on en rencontre une certaine (pianlilé dont l'aspect et la coloration indiquent nettement l'origine granitique.
La figure 33 représente le sommet d'une ileuxième carrière, voisine de la précédente et montrant, au sommet du calcaire grossier A, de gros massifs
DES DEPOTS SUPERFICIELS, etc.
ioo
formés de calcaire remanié on déplacé A', et empâtés dans la masse du diluvium rouge B. Ce dernier olïre les mêmes caractères (|ue précédemment, il se trouve surmonté de la zone C de graviers et de cailloux remaniés, en partie éclatés, qui forme la base du limon.
A, A' Calcaire grossier supérieur, en place et en blocs remaniés.
B niluvium roui;e. x Argile rouge compacte.
C Zone remaniée et à silex éclates.
I> Limon brun argileux. E Terr.iin rapport!-.
Les blocs de calcaire remanié, empâtés dans le diluvium, se montrent nettement altérés sur toute leur superficie. La dissolution du calcaire est évidente; les fragments de la roclie voisine de la péripbérie sont devenus friables et se montrent jaunâtres ou rougeâtres, tandis que les fragments du centre restent intacts et blancs. Enfin, la périphérie tout entière de ces amas calcaires est revêtue d'une couche d'argile rouge x compacte et brillante, lappelaiil Taspecl et les caractères de la lilliomarge.
L'intensité de rallaquo des blocs calcaires noyés dans la masse du diluvium est (lue au séjour prolongé des eaux (Pinfiltration, cpii ont été arrêtées plus bas par les bancs durs, homogènes et un peu siliceux du calcaire grossier supérieur.
Alors même que Toxydalion et la décalcification du diluvium rouge, ainsi que tous ses caractères, ne dénonceraient pas clairement dans la coupe précédente l'origine de ce dépôt, les phénomènes évidents d'altération par infil-
lo6 LES PHENOMENES D'ALTERATION
tralion des amas calcaires soiis-jacents suffîraieiU à établir raclion, sur toute celte masse, des phénomènes en question.
Continuant à explorer le même plateau, nous arrivons à une troisième carrière, très-étendue et en pleine exploitation.
Le diluvium gris, parfaitement caractérisé, y est bien développé.
La coupe d'une paroi de celle carrière, représentée en partie par la figure 9 de la planche, est des plus intéressantes.
Elle montre le diluvium gris, surmonté d'une zone assez épaisse de« sables gras », (|ui va s'amincissant vers la droite et se trouve recouverte par le limon brunâtre.
Vers la droite, le sable gras se trouve remplacé par un dépôt lenticulaire de marne verdâtre perméable, fissurée et peu homogène, contenant des coquilles fluviatiles. Celte marne, fragmentaire, se montre imprégnée d'humidité et recouvre le diluvium rouge.
Le diluvium gris et le diluvium rouge sont donc en quelque sorte juxtaposés sur la paroi observée. Or, l'examen du diluvium rouge nous donne exactement les mêmes résultats que dans les carrières précédentes : résidu rougeâlre argileux, galets de silex, graviers et sables quartzeux, débris de quartz granitique épars ou en nids, alternances caillouteuses et graveleuses, etc., et, enfin, absence complète de calcaire sous toutes ses formes.
Si l'on passe au diluvium gris, on reconnaît le passage latéral (A, B, A', B') des zones de cailloux et de graviers, la continuité des lits de silex, en un mot l'absence de tout déplacement mécanique sensible, abstraction faite de quelques phénomènes de tassement ou d'afTaissement dus à l'enlèvement du calcaire.
Dès (|ue l'on passe au diluvium gris, le calcaire apparaît dans une proportion très-forte, soit sous forme de calcaire pulvérulent ou en petits fragments, soit sous forme de galets plats et arrondis, soit encore sous forme de débris de roches diverses.
Des fragments nombreux de roches granitiques s'observent épars au sein du dépôt ; le feldspath non altéré relie des cristaux de quartz identiques à ceux trouvés dans le diluvium rouge.
Au voisinage du diluvium rouge, le feldspath de ces fragments granitiques
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perd de sa consislance el la roche se laisse écraser sous la pression des doigts ou bien mel en liberté, au moindre contact, les cristaux de quartz désagrégés.
On observe aussi aux mêmes points un commencement d'altération dans Télément calcaire du diiuvium gris. Les petits galets de calcaire blanc jaunissent se couvrent d'une arborisation en dendrite el deviennent de plus en plus friables et oxydés.
Des zones alternatives de diiuvium gris el de diiuvium jaunâtre, parfois rougeâlre, s'observent en certains points de la paroi de la carrière. L'altération des galets calcaires était manifeste dans les zones jaunâtres, et elle était accompagnée de la décomposition du feldspath changé en poussière rougeâtre, tandis (pie dans les zones blanches, où les galets calcaires étaient normaux, le feldspath des fragments granitiques se montrait intact. Ces alternances de zones intactes et de zones à moitié altérées et rubéfiées doivent s'expliquer par une disposition des zones d'inlillration analogue à celle représentée par le diagramme figuré page 79.
De tout ce qui précède, il résulte à l'évidence que la coloration particulière du diiuvium rougi n'est nullement due à une infiltration mécanique ayant imprégné la zone supérieure du diiuvium, mais à une action chimique d'oxydation el de décalcification, véritable décomposition sur place, cpii est le résultat noinial et ordinaire de l'infiltration des eaux superficielles.
Le diiuvium rougi était primitivement gris et calcaire dans toute sa masse. L'observation suivante, faite dans une quatrième carrière du même plateau, nous a clairement démontré la préexistence des galets calcaires à la base même du (lilavium roufje.
De grandes poches de diiuvium rouge reposent en ce point sur les caillasses du calcaire grossier. Celte base présente un développement considérable du résidu d'hydrate ferrique résultant de la décomposition des éléments calcaires el ferreux du diiuvium. Des phénomènes de concrélionnement se sont produits et un véritable minerai de fer, la limonite, a imprégné et agglutiné la base du dépôl. Or, cette limonile présente intérieurement de nombreuses cavités ayant exactement la forme et les dimensions des galets calcaires du diiuvium gris. Le calcaire des galets a été dissous, mais la gangue
durcie qui les empâlail a conservé leur forme. Quelques-uns d'entre eux sont d'ailleurs re|)résenlés par un résidu argilo-ferrugineux tapissant l'intérieur des cavités.
La comparaison du volume de ce résidu argileux rougeàlre et de celui du galet dont il tapisse le moule interne, montre d'une façon indiscutable que l'attaque des roches calcaires par dissolution et oxydation sur place donne lieu à un résidu aryilo- ferrugineux plus abondant qu'on ne pourrait le croire au premier abord; il ne serait pas dillicile d'établir approximativement le calcul du rapport de volume de la rocbe attaquée avec celui du résidu de dissolution. Ajoutons que, dans la dernière carrière, nous avons retrouvé, au contact du calcaire grossier et du diluvium rouge, les pocbes babituelles pénétrant dans le calcaire et bordées du résidu d'argile rougeâtre qui partout accompagne la dissolution de la rocbe calcaire.
Cet ensemble d'observations, si concluantes qu'à elles seules elles ont décidé M. Potier à reconnaître l'entière exactitude de notre tbèse, suffît, croyonsnous, pour qu'il ne soit plus nécessaire de nous étendre davantage sur les caractères du diluvium rouge.
Nous ferons seulement remarquer que l'on trouve dans les poches du diluvium rouge, paraissant raviner le diluviiun gris, exactement tous les phénomènes signalés pai' nous dans les poches d'altération des sables éocènes des environs de Bruxelles : disparition des éléments calcaires, tassement des dépots, oxydation des sels ferreux, production du résidu argilo-ferrugineux rougeâtre, surfaces de corrosion, dissolution ou altération profonde des roches calcareuses, ilisparition des fossiles, continuité et disposition en guirlandes, au travers des poches, des éléments siliceux, etc.
L'analogie est complète, absolue : le diluvium rouge est bien le résidu oxydé et décalcifié du diluvium gris.
Il est d'ailleurs facile d'obtenir expérimenlalement ce résultat en soumettant à l'action intermillente d'une eau acidulée un échantillon de diluvium gris. Le résidu rappellera curieusement le diluvium rouge, et le phénomène ne différera de celui qui se passe dans la nature (|u'en ce que le temps sera remplacé par l'énergie du procédé dissolvant. Si l'expérience est bien conduite, le phénomène d'oxydation sera également très-marqué.
La descriplion que nous avons donnée du diluvium rouge des carrières d'Ivry s'applique exaclemenl au diluvium rouge des régions plus élevées de la vallée, en même temps qu'à celui des bas niveaux, où il se montre généralement en contact avec le diluvium gris.
Suivant les points étudiés, on observe cependant certaines différences dans la nature et dans Télal plus ou moins roulé des matériaux diluviens. Mais toujours ces (iiff('rencc'S affecteront également les deux dépôts en superposition.
D'autres caraclèies peuvent encore se manifester dans les allures de la ligne de contact du diluvium rouge avec le diluvium gris. Parfois, au lieu des poclies et des prétendus « ravinements » on observe une surface horizontale ou ondulée, d'une allure toute différente. Cela provient de ce (jue le diluvium renferme, à divers niveaux, des couches plus ou moins imperméables qui arrêtent en certains points les eaux d'infiltration et les empêchent de transformer en « diluvium rouge » la masse sous-jacenle, qui reste alors intacte et grise.
Ce rôle de couches protectrices, que jouent les argiles dans nos dépôts sableux tertiaires, est rempli par les sables gras du diluvium.
Si l'on se reporte à la figure 9 de la planche, qui représente une zone lenticulaire de sables gras reposant sur le diluvium, on comprendra aisément pourquoi celui-ci est resté gris vers la gauche, tandis qu'il a été infiltré et changé en diluvium rouge vers la droite, où mancpient les sables gras.
Lorsqu'au lieu de former, comme ici, le sonmiet d'un dépôt de diluvium, les sables gras s'observent dans sa masse, la partie supérieure de celle-ci est seule altérée, tandis (|ue la partie sous-jacente reste grise et intacte si, bien entendu, les sables gras réunissent certaines conditions d'épaisseur et de continuité.
La figure 34, extraite du livre de 31. Belgrand, montre que dans un cas pareil la zone rouge et altérée C s'étend régulièrement en nappe plus ou moins horizontale au-dessus de la zone imperméable B.
La base du diluvium rouge ne saurait, dans ces conditions, simuler des poches d'érosion ou de ravinement, sauf en des points où les eaux parviendraient à se creuser des conduits locaux d'écoulement, en profitant des points faibles de la couche imperméable.
160 LES PHEiNOMENES D'ALTERATION
Comme nous Pavons déjà signalé ailleurs ^, 3L Belgrand a entrevu le rôle particulier des sables gras, en disant que les infiltraiions ayant imprégné la couche supérieure n'avaient pu pénétrer plus bas, à cause de rimperméabililé
A DiluTiuin gris ou non alltre.
B Sables gras imperméables ayant arrête les iofillralions. C Sommet argileux, altère eLnibeCé, du diluvium, U Terre végétale.
de cette formation; mais il n'a pas pensé que la couche supérieure rubéfiée était le sommet non protégé de la couche normale et n'en différait que parce qu'elle avait été le siège d'un phénomène chimique sur place.
Pour l'auteur précité, la rubéfaction est due à une action mécanique d'infiltration, en connexion avec un phénomène de transport, ou d'origine géologique, opinion qui ne s'accorde guère avec les faits observés.
Il a été dit parfois que le diluvium rouge diffère essentiellement du diluvium gris par la présence de silex anguleux.
Cela est inexact, du moins en ce qui concerne les parties de la vallée où les deux faciès rouge et gris sont en superposition.
Les cailloux de silex du diluvium rouge non remanié doivent d'ailleurs présenter une identité complète, dans leur proportion, dans leurs dimensions, dans leur forme et leur nature, avec ceux du diluvium gris; les premiers ne sont autre chose que les seconds empâtés dans un magna argileux résultant de la décomposition du calcaire préexistant.
Ce ne sont pas seulement nos observations personnelles, mais encore
' Van den Broeck, Seconde .Voie sur le quaternaire des environs de Paris. Réponse aux observai ions de M. Hé'ert (Bcll. Soc. glol de Fr.^nce , n' st'i- . t. V. 1877, pp. 520-528).
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celles de nos collègues les plus autorisés qui nous permelteni (Pélablir le fait ci-dessus énoncé.
Ainsi (lue nous l'avons indiqué dans un travail antérieur, M. A. de Lappareiil, dans une corresj)ondaiice relative à notre thèse, nous écrivait en décembre 4 878 : « Pour les raisons que je vous ai dites, je ne le crois pas distinct (le diluviuni rouge), dans ses éléments, du diluvium gris sous-jacent et, dans la plupart au moins des cas, j'incline à n'y voir avec vous qu'un phénomène et non un dépôt. »
Plus loin, notre savant correspondant ajoute : « Je n'ai jamais vu aux environs de Paris de gisement renfermant à la fois le diluvium rouge et le diluvium gris, où le premier ne fut pas formé exclusivement des éléments du second. »
Des silex anguleux ont cependant été constatés dans le diluvium rouge des vallées; mais il suffit de se reporter aux coupes étudiées par nous, et représentées par les figures 32 et 33, pour comprendre la signification de ce fait et reconnaître qu'il n'a nullement la portée qu'on a voulu lui attribuer.
Ces silex anguleux, localisés vers la base du limon, forment une zone de remaniement au sommet du diluvium, et l'éclatement, qui s'est manifestement opéré sur place, est dû à des causes indépendantes de l'origine du diluvium et postérieures à son dépôt.
M. de Lapparent avait déjà attiré notre attention sur ces phénomènes d'éclatement du silex diluvien. M. d'Aull Dumesnil nous les a fait remarcpier récemment dans les dépôts diluviens de la vallée de la Somme, où 31. de Mercey les avait déjà signalés en 1867, mais en les attribuant à une cause tout autre. [Bull. Soc. grol. de Franco, '2" série, t. XXIV, p. 71.)
Nous croyons qu'on doit attribuer ce fait aux alternatives de contraction et de dilatation que les variations de la température ont fait subir à ces silex dénudés et mis à découvert lors de l'arrivée du limon (piaternaire.
Cette action sur les silex des variations de température est d'ailleurs un fait bien connu, facile à observer dans les régions tropicales. Un observateur des plus consciencieux, M. J. C. Purves, nous a rapporté l'avoir constaté aux Antilles, dans les circonstances suivantes.
Se trouvant, avant l'aube, au sommet d'une colline où affleurait un filon
de cherl ou silex amorphe, et couverle de débris de celte roche, lesquels se montraient tout fendillés et dont beaucoup étaient entièrement « éclatés », 31. Purves put constater (|u'au fur et à mesure de réiévalion du soleil audessus de l'horizon, un grésillement se faisait entendre autour de lui et s'accentuait jusqu'au moment où l'équilibre de température, rompu par le froid de la nuit, se trouvait rétabli à l'intérieur des silex d'où partaient ces bruits.
Voici donc ramené à sa véritable signillcalion le fait de la présence des silex anguleux observés au sommet du « diluvium rouge » des bas niveaux. Ce sont, en résumé, les silex roulés du diluvium qui, ayant été mis à nu et remaniés par les eaux qui apportèrent le limon, ont éclaté sur place et se sont ainsi transformés en silex anguleux, dont une partie est restée in situ au sommet du dépôt diluvien et dont l'autre a été entraînée et dispersée à la base du limon quaternaire recouvrant.
Nous avons maintenant à nous occuper du diluvium rouge des plateaux, diluvium pres(]ue exclusivement composé de roches anguleuses ou non roulées.
Il est à noter d'abord que, sur les immenses surfaces comprises entre les hautes terrasses des vallées et le sommet des plateaux diluviens les plus élevés, on ne rencontre plus un vestige de dépôt diluvien gris, c'est-à-dire non altéré.
C'est la conséquence logique du défaut de protection de ces dépôts quaternaires, partout fortement exposés aux intempéries et à l'infiltration des eaux pluviales.
Dans le fond et vers le bas des vallées, le diluvium est en grande partie protégé, tantôt par la pente du sol, favorable à l'écoulement superficiel et rapide des eaux météoriques, lanlôl par la présence de couches dillîcilement perméables telles que le loess, les alluvions et limons récents recouvrant le diluvium, tantôt encore par les sables gras et les lits argilo-marneux accidentellement distribués dans la masse alluviale des bas niveaux.
Ces circonstances réunies ne permettent guère qu'une altération partielle, locale et sauvent très-superficielle du dépôt diluvien, dont la base reste alors généralement grise et intacte.
Parmi ces causes de protection, la pente du sol joue un très-grand rôle.
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car il esl certain que, sur les flancs généralenienl Irès-inclinés des bas niveaux d'une vallée, les eaux pluviales glissent et ruissellent à la surface du sol sans pouvoir s'y infiltrer. Elles ne peuvent en tout cas s'y maintenir dans les proportions dénotées par l'absorption des eaux météoriques dans les plaines horizontales ou faiblement inclinées des niveaux supérieurs et des plateaux.
I.e diluvium gris ou rouge du fond des vallées est constitué par des roches de toute nature, de provenances lointaines et diverses, toujours roulées ou fortement usées. Dans les hauts niveaux, on observe que la proportion de ces éléments roulés, d'origine dilïérenle, diminue sensiblement. Ces matériaux sont remplacés peu à peu par des roches moins roulées et d'origine plus voisine. Le diluvium — presque toujours rouge — de ces terrasses plus élevées, commence à contenir dans sa masse une certaine proportion de silex moins arrondis, dont (piel(|ues-uns même sont restés anguleux.
Lorsque enfin on arrive an diluvium — invariablement rouge — des plateaux, les éléments roulés font défaut; ils sont remplacés par des fragments concassés de grès siliceux et de meulières, par des silex brisés et anguleux de la craie, le tout de provenance relativement voisine.
Cette différence entre l'aspect et la composition lilhologique du diluvium gris et rouge des vallées et ceux du diluvium toujours ronge des plateaux est fort aisée à comprendre.
Mais pour cela il nous faut reprendre la (|ueslion de la formation et de l'origine du diluvium quaternaire. Cette étude esl assez intimement liée à celle de l'origine du diluvium rouge pour qu'il nous soit permis de résumer rapidement l'ensemble de ces phénomènes en les exposant tels (pi'ils nous paraissent découler des faits observés, dégagés des erreurs dues à Tinlerprétalion inexacte du « diluvium rouge ».
Prenant pour type les dépôts quaternaires de la vallée de la Seine et des plateaux adjacents, reportons-nous à la phase continentale antérieure au creusement des vallées.
Les eaux courantes et sauvages qui s'étendirent en premier lieu sur ces plaines plus ou moins unies, n'ayant pu se creuser encore des conduits localisés d'écoulement, couvrirent, en déplaçant sans cesse leur cours, des surfaces étendues, où elles laissèrent comme traces de leur passage les débris
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arrachés au sol et à peine concassés, qu'elles parvenaient à déplacer et à entraîner avec elles. Ces fragnicnls, abandonnés par les eaux ([ui se déplaçaient sans cesse, ou bien qui ne coulèrent (pie pendant un temps limité, restèrent anguleux ou peu usés. Ils provenaient soit tranieurements de rocbes tertiaires, soii du remaniement de Targile à silex qui couvrait de vastes plateaux crayeux affouillés par ces eaux de la première phase d'émersion ou continentale.
Telle est rorigine des éléments du dépôt — aujourd'hui entièrement altéré et rougi — qui recouvre les hauts plateaux bordant la vallée actuelle de la Seine, et s'étend au loin dans tout le bassin de Paris.
Ce dépôt, dans bien des cas, peut avoir une antiquité très-reculée. Les eaux qui l'ont fonné jjeuvent dater des débuts d'une phase d'émersion comprenant foule la période |)liocène,ou plus encore, et s'élant continuée jusqu'au moment du creusement des vallées à l'époque quaternaire.
Outre l'argile rouge à laquelle les phénomènes postérieurs d'altération ont donné naissance dans ce diluviuni des plateaux, il est possible qu'une certaine proportion d'argile rouge, provenant du remaniement de l'argile à silex — déjà formée alors — • se soit trouvée mélangée aux éléments grossiers du diluviimi des plateaux lors de son dépôt. Cela n'a aucune importance réelle.
Il n'est d'aucun intérêt non plus dans notre thèse de savoir si les eaux qui ont, en premier lieu, coulé sur les plateaux, où elles ont déposé le diluvium à éléments anguleux, étaient des eaux sauvages, localisées, modifiant sans cesse leurs cours et ayant successivement alïouillé les différents points des plaines qu'elles ont couvertes, ou si c'élaienl de véritables nappes diluviennes, puissantes, mais de courte durée.
Les deux manières de voir ont leurs adhérents; quant à nous c'est la première qui nous paraît la plus rationnelle, d'autant plus qu'elle ne nécessite l'ingérence d'aucun phénomène spécial.
Nous arrivons maintenant à la période du creusement des vallées, qui ne représente autre chose que la localisation et la continuité du phénomène précèdent.
Les eaux courantes, se réunissant dans les dépressions naturelles du sol,
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se dirigeani vers les failles, vers les dépôts les moins résistants, elc, se localisèrent bientôt et prirent le caractère d'un réseau permanent.
Des rivières el des fleuves se trouvant ainsi formés, les vallées se dessinèrent bientôt nellemenl, s'approfondirent cl s'élargirent graduellement par les affouillemenls et les déplacements latéraux du lit, qui, à aucune épo(|ue n'occupa, comme certains géologues l'admettent encore, presque toute la largeur de la vallée, mais qui, par affouillement continuel et successif, en recouvrit l'une après l'autre toutes les parties.
I^ar le creusement continuel de ses bords, le lit du fleuve cpiaternaire s'encombra peu à peu, dans toute l'étendue couverte par ses sédimentations latérales successives, des fragments de roches anciennes de toute nature qu'il détachait des parois de la vallée.
En descendant el en oscillant entre les flancs de plus en plus étroits de la vallée, le fleuve (luaternaire dul abandonner des deux côtés des dépôts d'autant plus récents, plus roulés el plus hétérogènes qu'ils se rapprochaient davantage du fond actuel de la vallée.
Le dépôt primitif à fragments anguleux et d'origine voisine a été à peine remanié el roulé par le fleuve dans ses plus hautes terrasses. On retrouvera donc dans celles-ci les éléments peu usés de ce diluvium anguleux ancien, mélangés à des galets el à une minime proportion de roches apportées d'amont par les eaux du fleuve.
Dans les terrasses moins élevées, la proportion des roches anguleuses provenant du dépôt primitif diminuera rapidement el celles (pii subsisteront se montreront remaniées et roulées. Les galets de silex arrondis et les roches d'origine lointaine augmenteront aussi dans des proportions trèssensibles.
Enfin, dans les terrasses inférieures et dans le fond des vallées, où le phénomène d'alluvionnement el d'usure des roches s'est continué pendant une période Irès-longue, on ne trouvera plus que du diluvium à cailloux roulés el arrondis, contenant une forte proportion de roches provenant des contrées d'amont.
Quant aux relations des zones intactes et des zones altérées du diluvium, c'est-à-dire du « diluvium gris » el du « diluvium rouge » , elles montreront
leC) LES PHENOMENES D'ALTERATION
que plus le dépôt diluvien se rapproche du fond des vallées, où les causes de proleclion soni nombreuses et efficaces , plus il se présentera sous son aspect normal, c'est-à-dire avec la coloration grise el sa proportion normale d'éléments calcaires. Quant aux parties entièrement altérées des plateaux, elles se montreront dépouillées de tout élément calcaire et Ton n'y retrouvera plus que les roches siliceuses ou autres ayant pu résister au phénomène d'altération.
Quant au limon quaternaire, produil de sédinienlation d'une vaste nappe d'eau limoneuse, résultant, suivant toute apparence, des crues extraordinaires causées par la fonte des glaces de la période glaciaire, et qui ont dû se produire vers la (in de la phase de creusement des vallées, ce limon s'étend à la l'ois sur les plus hauts plateaux qu'avait autrefois recouvert le dépôt diluvien ancien et sur les lianes des vallées, où il repose sur les terrasses étagées du diluvium alluvial et il descend même jusqu'aux niveaux les plus inférieurs, où il est souvent remanié en tout ou en partie.
Sur les plateaux, le limon quaternaire, primitivement calcareux dans son étal normal, est presque loujouis entièrement altéré, c'est-à-dire oxydé et décalcifié par le fait d'infiltrations pluviales, qui peuvent d'ailleurs être postérieures à celles avuit altéré le diluvium rouge sous-jacent, avec lequel il a été si souvent confondu '. Le limon peut cependant n'être qu'en partie altéré et changé en limon brun, et alors, s'il repose sur du diluvium rouge, on aura une zone de limon calcarifère comprise entre deux zones altérées, ce qui, au |)remier abord, paraîtra contraire à l'exactitude de nos vues.
Nous avons déjà, à deux reprises, montré combien les cas de ce genre sont aisés à comprendre et à concilier avec le processus d'altération.
Il importe de noter que, comme l'indique la chronologie exposée par nous dans la succession des phénomènes quaternaires, tes dépôls posttertiaires des plateaux comprennent à la fais les couches les plus anciennes et les sédiments les plus récents de la période quaternaire, puis(|u'ils montrent, au-dessus du diluvium à éléments anguleux de la première phase —
' Le même pliéiiomène, postérieur alors au dépôt du limon, peut cependant avoir produit très-rapidement l'altération du limon, du dilu\ium el même des coucties tertiaires ou autres sous-jacentes.
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qui peut même comprendre la période pliocène — le limon ou loess représenlant la phase la plus récente des phénomènes de la période qualeniairc.
Il importe aussi de ne pas confondre ce dernier limon quaternaire, postdiluvien — qui recouvre (Pun manteau homogène et uniforme les plateaux, les plaines et les vallées — avec les limons successifs d'alluvioimemenl on « d'inondation fluviale » qui s'élagent, en correspondance avec des dépôts caillouteux ou à éléments grossiers, sur les terrasses des grandes vallées diluviennes. La distinction de ces limons d'origine et de signification dilTérentes n'est pas toujours facile à établir; c'est pourquoi il convient, lorsqu'on veut étudier les caractères du limon (piaternaire proprement dit ou postdiluvien, de ne s'attacher qu'à l'examen du limon des plaines faiblement ondulées, et privées de grandes vallées diluviennes, comme le sont, par exemple, celles du Brabant et des Flandres.
Si nous récapitulons tout ce (|ui précède, relativement à l'exposé des phénomènes quaternaires, nous voyons que les conséquences logiques et rationnelles d'une thèse ne faisant appel qu'aux agents normaux et constamnieiil agissants de la nature, aussi bien en ce qui concerne l'origine des phénomènes quaternaires qu'en ce qui a trait à l'altération des sédiments déposés, s'accordent parfaitement avec toutes les données foiu'uies par l'étude scrupuleuse des dépôts quaternaires du bassin de Paris pour expliquer tous les phénomènes observés.
Nous ne rencontrons plus aucune des contradictions ni même des difficultés auxquelles se sont heui'lées toutes les théories et les hypothèses émises jusqu'ici.
Ce résultai inespéré, nous le devons uniquement à l'application rationnelle de la thèse des phénomènes d'altération par infiltration pluviale, phénomènes qui, masquant et dénaturant les rapports des dépôts, empêchaient d'en comprendre les véritables relations chronologiques.
La signification vraie du « diluvium rouge » étant établie, on comprend qu'il n'est plus possible de considérer comme preuve d'intégrité du diluvium gris la présence, dans les gisements de silex taillés ou d'autres vestiges de l'époque quaternaire, d'un « diluvium rouge » recouvrant.
Les objets préhistoriques, les ossements, les silex taillés recueillis dans
168 LES PHENOMENES D'ALTERATION, etc.
une même coupe, lians une même carrière, comprenant les deux zones en superposilion, ont une même valeur chronologique; le gisement est unique et représente, dans ses parties grises ou rouges indifféremment, une seule et même phase de Tépoque qualernaire.
Il n"y a de signification chronologique différente que pour les objets trouvés, les uns dans le diluvium des bas niveaux, les autres dans celui des hauts niveaux ou dans le diluvium des plateaux, et toujours abstraction faite de la coloration des dépôts.
