COMPOSITION
delà Bassée, et par la plaine qui passe au N.-O. de Tournai ; il est limiié au S. par la vallée de la Scarpe , et à TE. par l'Escanl.
Sa largeur entre Lille et la Scarpe est d'environ 6 lieues.
Le point culminant est la butte située à un millier de mètres au N.-N.-O. de Mons-en-Pévèle , dont la hauteur est de 107 mètres au-dessus de la mer, d'après la carte du Dépôt de la guerre.
Composiiion. — Ce massif est composé de terrains crétacés et tertiaires qui se divisent en plusieurs systèmes.
Le terrain crétacé forme, vers la partie septentrionale du massif, trois lambeaux situés les uns à la suite des autres et sur lesquels sont respectivement situés les villages de Camin, de Fâches et d'Ere.
Le massif de Carnin , d'environ 2 lieues de longueur du S. au N., et d'une lieue de largeur, se rattache au massif crétacé de France, entre Carnin et Courrières et à celui de Fâches entre Gondecour et Séclin.
Son altitude, au N. de Carnin, est de 42 mètres. Il est composé de craie blanche, en grande partie , couverte de limon; sa surface est faiblement ondulée.
Le massif de Fâches s'étend entre Lille , Haulbourdin , Seclin et Anstaing.
11 a environ 2 V2 lieues de longueur de l'O. à l'E. et 2 lieues de largeur du S. au N. Son altitude, près de Fâches, est de 56 mètres; sa surface est mamelonnée.
La plus grande partie de ce massif est composée de craie blanche ou sénonienne. Le système nervien forme seulement, vers la partie orientale du massif, un petit lambeau entre Sainghin et Ânslaing.
Le système aachenien est priocipalement composé d'argile plastique simple ou ferrugineuse, d'argile sableuse, de cailloux, de graviers et de sable simple ou argileux, passant quelquefois au poudingue et au grès.
Dans certaines localités, on y rencontre beaucoup de iimonite; dans d'autres, la pyrite est assez commune; enfin on y trouve rarement un peu de sable glauconifère.
La plupart de ces roches sont, au reste, bien caractérisées par l'abondance des végétaux qu'elles contiennent. Dans le plus grand nombre de localités, ces diverses roches semblent alterner entre elles, ou se mêler les unes avec les autres. Cependant, l'ensemble des observations faites jusqu'à présent conduit à y distinguer deux étages :
L'étage inférieur est principalement formé d*argile plastique ferrugineuse ou simple et terminée par de l'argile sableuse à végétaux fossiles. Cet étage commence peutêtre à Hautrage et à Baudour par des roches arénacées, mais les puits qui servent à l'exploitation de la couche argileuse ne dépassant pas cette couche, il est difficile de se faire une idée des roches arénacées inférieures.
L*étage supérieur parait commencer par des cailloux, du gravier, du sable, et se terminer par des couches alternatives d'argiles et de roches arénacées.
Enfin , dans certaines localités, il présente principalement, vers la partie supérieure, des dépôts de Iimonite (Tournai).
Je donnerai d'abord les caractères des roches qui composent ce système, en suivant l'ordre le plus ordinaire de leur superposition et je ferai connaître ensuite leurs associations diverses dans les localités où elles se rencontrent :
ÉTAGE INFÉRIEUR
Argile plastique (^). — L'argile plastique offre une pâte fine, tendre, douce au toucher , ordinairement d'un gris pile 00 noirâtre, parfois rouge ou bigarrée de rouge vers la partie inférieure, d'un aspect terne, mais se polissant dans la coupure.
Elle se désagrège dans l'eau et forme avec ce liquide Qoe pâte plastique très-tenace qui prend aisément la forme qu'on lui donne, ce qui la rend propre à la fabrication des pipes et des poteries diverses.
Elle rougit ou blanchit par l'action du feu, suivant qu'elle contient ou non des matières ferrugineuses; elle est ÎDfusible et l'on profite de cette propriété pour en dire des briques réfractaires (Baudour, Hautrage).
On y trouve quelquefois (vers sa partie inférieure) des grains miliaires de sidérose terreuse ou compacte qui, par altération, se transforment en oligiste ou en limonite (puits S**-Barl>e, n^ 53 P) , Baudour).
On y trouve assez souvent des morceaux de bois fossiles, de couleur noirâtre, et qui, pour la plupart, ont conservé la texture oi^anique.
Lorsqu'elle repose sur le calcaire on y observe des fragments de cette roche, transformés en tripoli à grains très-
(*) [On remarquera que Pauleur ne décrit pas ici le « sable inférieur de Baudour » cité dans la légende stratigraphique ci-dessus du système aacheoieo du Hainaut, mais il en parle plus loin. M. H.]
(') [Voir plus loin aux « sondages du golfe crétacé de Mons » la coupe du puits Si*-Barbe. M. M.]
14 MASSIFS DE MOiNS ET DE TOURNAI.
fins, tendre, un peu rude au couper, d'un gris noirâtre, terne, ne se polissant pas dans la coupure.
Les parties moyennes et supérieures renferment souvent des morceaux de lignite noir qui ont encore leur texture organique, et quelquefois des rognons de pyrite.
Lorsque Targile est pyriteuse, elle ne peut être employée; elle se couvre d*efllorescence, après avoir été pendant longtemps exposée à l'air.
Enfin les parties supérieures renferment souvent des lits d'argile sableuse et finissent, en se chargeant de sable, par passer à cette dernière roche.
L'argile plastique a une épaisseur très-variable d'un point à l'autre. On en a traversé environ 25 mètres au puits S'^-Barbe de Bernissart, tandis qu'à Hautrage et à Baudour, elle n'a pas souvent plus de 5 mètres d'épaisseur. Dans ces localités , la partie inférieure est souvent rouge, jaune ou bigarrée de rouge, sur une épaisseur d'environ 2 mètres et repose sur le terrain houiller; elle parait avoir moins d'épaisseur à mesure qu'on avance vers l'E., au N. des carrières de silex de Maisières et parait avoir entièrement disparu vers Strépy-Bracquegnies.
Argile sableuse. — L'argile sableuse qui recouvre l'argile plastique ou alterne avec les couches supérieures de cette dernière, est ordinairement à grains quartzenx, très-fins, quelquefois demi-fins, blanchâtres, grisâtres ou d'un gris brunâtre terne , très-finement pailleté (Baume). Elle est cohérente ou friable, tendre, rude au couper et au toucher, ne se polit pas dans la coupure, se désagrège promptement dans l'eau; enfin elle est imparfaitement plastique.
On y voit souvent du lignite noir, tendre, en fragments
STSTÉME AACHENIEN. — ÉTAGE SUPÉRIEUR. IK
sssez Yolamineux ou en petits fragments disséminés et disposés par lits. Lorsque le lignite abonde, l'argile sableuse ftmi une couleur noir-grisàlre.
L'argile sableuse s*observe sur le calcaire anthraxifère de Vaolx, près de Tournai ; elle recouvre Targile plastique de Baodour et le terrain houiller dans la vallée de Baume.
ÉTAGE SUPÉRIEUR
Cailloux et poudingue. — Les cailloux consistent principaienient en quartz blanc, en phtanite et autres roches qoartzeases telles que grès et psammite. Ils sonl de toute grosseur, avellanaires, pugillaires, plus ou moins arrondis, bien lavés ou salis à leur surface par des matières argileuses et ferrugineuses blancbàtres, grisâtres ou jaunâtres. Ob y voit quelquefois des cailloux de calcaire dur, altéré el assez souvent des morceaux de bois fossile noir ou noir krooâtre', plus ou moins pyritifère (Maisiëres).
Les cailloux sont, dans quelques parties, cimentés par de la sperkise d'un vert jaunâtre, cristallisée entre les joints OQ par des matières ai^ilo-ferrugineuses, et d'où il résulte des blocs de poudingue. Lorsque ces blocs sont exposés à Taetion des agents atmosphériques, la sperkise ne tarde pas à s'effleurir et le poudingue se désagrège. Les cailloux forment des amas ou des couches superposés qui se distinguent par la grosseur des parties constituantes ou qui sont séparés par quelques lits de graviers argileux, renfermant des fragments de lignite (Vaulx), par des couches de sable quelquefois glauconifère (Strépy-Bracquegnies), des lits d'argile schistolde simple ou sableuse (Strépy-Bracquegnies) ou du lignite plus ou moins pyriteux (Strépy-Bracquegnies).
Le dépôt caillouteux atteint une puissance de 3 à 4 mètres dans les anfractuosités du calcaire de Yaulx, près de Tournai, aux fosses S^^-Barbe et Négresse de Bemissart (si Ton peut toutefois y rapporter la couche très-ébouleuse et très-aquifère, n' 51) (*).
Il forme un amas considérable au N. des carrières de silex de Nimy-Maisières et plusieurs couches alternant avec des couches de gravier, de sable, d'argile sableuse et de lignite pyriteux à Strépy-Bracquegnies.
Gravier. — Le gravier est formé de grains quartzeux moyens et gros (de 7s ^ ^ millimètres) plus ou moins arrondis, quelquefois anguleux et plus ou moins revêtus de matière argileuse, blanchâtre ou gris pâle, ou de matière ferrugineuse, brunâtre, qui lui communiquent leurs couleurs. Ces graviers simples, argileux ou ferrugineux, sont ordinairement meubles ou peu cohérents. Cependant les graviers ferrugineux, devenant plus cohérents, passent quelquefois au grès ferrugineux (partie supérieure du système aachenicn), au N. des carrières de silex de Maisières, au N.-.E. d*Attre où il passe au minerai de fer.
Le gravier et le grès renferment quelques cailloux quartzeux pisaires ou avellanaires, assez souvent des grains et des débris noirâtres de végétaux fossiles.
On observe le gravier dans un grand nombre de localités, à Vaulx , Hautrage , au N. des carrières de silex de Maisières, à Bettrechies, à Mailles, etc., où ils sont généralement accompagnés d'autres roches aacheniennes.
Sable simple. — Le sable est ordinairement à grains
(*) [Voir plus loin la coupe du puils S*<-Barbe. U. M.]
STSTÂME AACHENIEN. — ÉTAGE SUPÉRIEUR. 17
ioégaux, égaux , moyeas ou fins, simples ou entremêlés
facile grisâtre ou blanchâtre (au N. des carrières de
Vaisières) et de paillettes nacrées.
Dans le premier cas, il est meuble ; dans le second, un pea cohérent et tachant. Il est blanc ou gris, suivant les matières ai^ileuses qu'il contient ou coloré en noir par (Jesdébrisde végétaux fossiles.
Les sablas simples et argileux que je viens de décrire, forment des couches dont l'épaisseur ne dépasse guère ! mètre, et qui accompagnent ordinairement ou alternent avec les cailloux et les graviers.
On les trouve au N. du golfe crétacé de Mons, à Hautrage, à Baudour, au N. des carrières de silex de Nimy-Maisières, à Baume, etc., et au S. du golfe crétacé à Bettrechies.
La fosse Saint-Alexandre à Strépy-Bracquegnies a rencontré plusieurs couches de sables dans le système aache- Bien situé en dessous des autres systèmes crétacés.
Le puits n"* 12 , situé sur la galerie ouverte au N.-O. de Haine-S'-Paul, a traversé des couches de sable renfermant des lits de lignite, du bois fossile et du grès blanc.
SaUe glauconifère. — Vers le tiers supérieur de la formation aachenienne, la fosse S*- Alexandre a rencontré,
à nne profondeur de (*) une couche de sable
^laoconifère (7^) à grains demi-fins, d'un vert grisâtre, de 0",30 d'épaisseur, dont la moitié des grains étaient ^laartzeux et l'autre moitié étaient de la glauconie.
'^} [Le chiffre n'est pas indiqué dans le manuscrit, mais on pourra
«siilter i ce sujet la coupe de la fosse S'-Alexandre qui se trouve
iftriie ci-après parmi les « sondages du golfe crétacé de Mons. » M. M.]
Ce sable glauconifère est un représentant des sables argileux glauconifères qui, à la Folie Not, alternent avec des argiles sableuses et schistoïdes et des grès stratoides à végétaux fossiles dont l'ensemble constitue une formation fluvio-marine entre le système aachenien proprement dit et le système hervien.
Grès blanchâtre. — Le grès que Ton trouve dans le golfe crétacé de Mons, est formé de grains quartzeux, moyens ou fins, réunis sans ciment apparent.
La première variété qui est la plus commune , est grenue, à cassure inégale, cohérente ou friable et d'une couleur blanche plus ou moins pure. On la trouve à 500 mètres au sud de l'église de Gottignies et en creusant le puits n"" 12 sur la galerie d'écoulement de la galerie de la Louvière. Dans la première localité, il a été exploité pour faire des pavés. Il ressemble parfaitement au grès exploité, pour le même usage , aux environs de Gemmenich dans le massif crétacé du Limbourg.
La seconde variété n'a été trouvée, jusqu*à présent, qa'à 1000 mètres à l'O.-N.-O. de Baudour entre la marne glauconifère et l'argile que l'on exploite dans cette localité. Elle est subgrenue on subcompacte, à cassure droite, inégale, d'un gris clair, terne, raie le verre, mais se laisse couper au moyen du couteau. On y trouve assez souvent de la pyrite. Ce grès qui forme le ciel de l'exploitation, a environ 2 pieds d'épaisseur.
Argile plastique supérieure. — L'argile qui recouvre les cailloux, le gravier et le sable, est Gne, tendre, douce au toucher, blanche (an N. des carrières de Maisières), grise, jaune et quelquefois noire (Bettrechies). Elle se
SYSTÈME AAGBEinEN. — ÉTAGE SUPÉRIEUR. 19
polit ibos la coupure et se désagrège dans Peau. Elle eoBtienl parfois des grains quartzeux très-fins. Les fariétés grises renferment des débris de végétaux fosaies, et les variétés jaunâtres des rognons de iimonite i'ïïù broD jaunâtre qui paraissent avoir pris naissance au milieu de Fargile à laquelle ils passent par leur surface.
Cette argile devient parfois sableuse et alterne avec des lits de saUes à grains fins moyens ou graveleux, en partie anguleux, en partie arrondis» simples ou argileux, grisitres, brunâtres ou zones de brun légèrement pailleté, passant quelquefois, vers la partie supérieure , au grès ferrogineux et renfermant des points charbonneux.
On connaît ces argiles supérieures, au N. de Maisières et à l*E. de Bettrechies tant au N. qu'au S. du golfe crétacé de MODS.
Les argiles sableuses pyritifères qui, à Leuze, à Baume et i la Folie Not, près d'Aubenton, recouvrent le gravier et sopporleot la formation fluvio-marine de ces localités, paraissent ne pas être représentées dans le golfe crétacé de MoDs. La formation fluvio-marine parait y manquer éplement.
Ligniie. — Le lignite qui accompagne les roches aatheniennes, est tantôt en gros fragments, rarement compacte, dur et noir comme le jayet, ordinairement fibreux, noir ou noir-brunâtre et assez tendre; tantôt en irè»-petits fragments disséminés ou disposés par lits dans les sables argileux.
Ces lîgBÎtes sont parfois imprégnés de sperkise qui, par Faction de Fair, se transforme eo sulfate de fer, seffleurit et détermine la désagrégation du lignite.
On a trouvé, avec les ligniles de Strépy-Bracquegnies, des rognons céphalaires de rélinasphalte d*un jaune grisâtre.
Limonite. — La limonite offre deux variétés principales, suivant qu'elle est cellulo-compacte ou stratoïde.
La première variété est plus ou moins géodique, caTe^ neuse, cariée ou finement celluleuse , brun-foncé ou brun-jaunâtre. Elle enveloppe parfois des cailloux avellanaires et pugillaires de silex et de quartz byalin, des morceaux de bois et peul-étre des coquilles. Les cellules renferment souvent de la limonite terreuse d'un jaune brunâtre.
C'est principalement aux environs de Tournai que cette limonite acquiert une grande importance; â Yaulx, elle forme, au-dessus des cailloux aacheniens, une couche de O^'fSO qui est recouverte par le psammite glauconifère landenien ; dans d'autres points, elle semble être entremêlée avec les cailloux ou remplir, sous forme de veines, de filons ou d'amas, les anfractuosités du calcaire.
En avançant vers l'E., on ne trouve plus dans les anfractuosités du calcaire des environs d'Âtlre que des traces de limonite.
Mais, au S.-E. d'Hergies, vers le bord méridional du golfe crétacé, cette substance était plus considérable et a été, dans ces derniers temps, l'objet de quelques recher^ ches. Dans un point que j'ai eu occasion de visiter, elle était recouverte par des traces d'argile verte appartenant probablement au Gault.
Le minerai de fer me parait terminer la formation nachenienne ou commencer la formation néocomienne.
STSTÉME AACHENIEN. — ÉTAGE SUPÉRIEUR. 21
Limonite itratotde, — Cette rocbe est composée de coaehes ondulées, minces et multipliées, alternatives ou soperposées, de iimouite compacte d'un brun foncé, de limooite terreuse tendre d*un brun jaunâtre, plus ou moins argilense et calcareuse et de couches moins minces de ealeaire ou d*arragonite subcompacte, blancbâtre ou brunâtre.
Elle se divise en plaques dont la surface, d'un brun jaunâtre, est légèrement mamelonnée; elle fait effervescence dans les acides. Vers la partie supérieure la limonite straioïde passe à une limonite compacte, dure, d'un brun foncé, renfermant quelquefois des grains de limonite jaone-brun&tre (carrières Joseph Lallemand à Bellignies) ou à des plaques de calcaire plus ou moins ferrugineux, strato-compacte, dur dont la couleur varie du brun pur au brun foncé, suivant la proportion de matière ferrogioease qn'il contient (carrière Crapé à Bellignies). Cette couche, qui n'atteint pas O'^.SO d'épaisseur et qui sert de base au tourtia de Bellignies, et du bois Verdiau, est bien distincte de ce dernier. C'est une formation à part qui marque la fin de l'époque aacbenienne ou le commencement de l'époque hervienne.
Elle se rapproche, par sa nature et sa position, des minerais de fer de Tournai et de ceux qui se trouvent sous les roches nerviennes du bois d'Haumont.
Bétails loeanx.
Rien n'est plus variable que la nature et rarraiigement des roches dont se compose le système aachenien, même dans des localités très-rapprochées les unes des autres et c'est ce qui m'engage à entrer dans quelques détails sur ces gisements dont la plupart ont pendant longtemps passé inaperçus ou ont été confondus avec d*autres systèmes.
Gîtes de limoniie de Tournai. — La limonite caractérise, par son abondance, les gîtes aacheniens des environs de Tournai. Ce minerai forme seul ou accompagné de cailioux,de gravier, de sable, d'argile et de lignite, des amas ou des filons dans les anfractuosités du calcaire.
Pendant longtemps on a ignoré l'existence de ces gites, et ils seraient encore probablement inconnus, si Ton n'avait, pour exploiter le calcaire, enlevé la couche de limon et quelquefois de psammite glauconifère qui les recouvrent.
Les recherches particulières que l'on a faites ensuite, ont amené la découverte de divers gisements importants qui, pour la plupart, sont exploités à ciel ouvert (entre Tournai et Ramecroix).
Les gttes de minerai de fer, connus à la rive gauche de l'Escaut, sont peu importants. .
Je citerai celui qui recouvrait le calcaire de la carrière de Pont-à-Rieu et que l'on a exploité en 1847; celui du Cornet, près de la carrière de M. Dapsens-Carbonnelle, exploité en 1847; et enfin le gite qui s'observe dans cette dernière carrière et qui n'a pas été exploité, mais qui offre un grand intérêt au point de vue de l'origine, du mode de
SYSTÊHE AACHENIEN. DÉTAILS LOCAUX. 33
formation et de Tâge géologique des minerais de Tournai, ce qui m'engage à en faire une description particulière.
Le calcaire argileux de cette carrière est en couches à peu près horizontales, renfermant du phtanite et du jaspe 60 rognons et en bancs. Ces couches et ces bancs présenteot des anfractuosités qui en interrompent la continuité et qui sont remplies par de la limonite, des matières argileuses, des fragments de calcaire, de phtanite, etc. La limonite sintroduit, en outre, dans les fissures et jusque dans les joints de stratification sous forme de veines ou de Gloos couchés. Vers le bord des anfractuosités, le calcaire et même le phtanite présentent des épigénies très-remar* qoables. Dans certaines parties, la tranche des bancs caleaires est simplement blanchie et arrondie, comme si elle avait été fortement corrodée par Faction de quelques dissolvants; les fossiles qui ont mieux résisté à cette action i« montrent en saillie à leur surface. Dans d'autres parties, la matière calcareuse des bancs calcaires disparait peu à peu et d'une manière complète {*) et il ne reste alors qu'une matière terreuse, poreuse, légère, grisâtre, tendre, à laquelle les ouvriers donnent le nom de « tripoli > et qui parait être la partie argilo-siliceuse à laquelle la chaux que ron fabrique avec le calcaire de Tournai doit ses propriétés hydrauliques. Ce tripoli, ainsi que le phtanite qu'il contient, devient de plus en plus ferrugineux, en approchant du gtte métallifère et se transforme en limonite dans laquelle les débris organiques sont quelquefois assez
0) G*eftt dans le calcaire plas on moins altéré et friable, mais doo encore tiansformé en Umoaite, qae les fossiles anthraxifères les mieax conservés QBtélérenconlrés.
bien conservés pour qu'où ne puisse avoir de doule sur le genre d'épigénie à laquelle elle doit son origine. Les fragments de calcaire et de phtanite, enveloppés dans le minerai, présentent les mêmes métamorphoses.
Les parties épigènes des couches calcareuses et des bancs de phtaniie n'ont pas conservé leur position originaire; elles se sont affaissées vers les anfractuosités, y présentent des contournements qui contrastent fortement avec rhorizontalité du roc vif et qui semblent avoir été produits par une sorte de refoulement que les couches ont éprouvé en s'affaissant dans Tanfracluosité.
La surface irrégulière du calcaire et du dépôt limoniteux est recouverte d'une couche de tourtia fossilifère renfermant des fragments de limonite, qui supporte à son tour un dépôt de marne nervienne dont la partie inférieure renferme des cailloux.
FiG. 1. — Coupe relevée dans la carrière de M. Dapsens,
au Cornet (Tournai).
