HT"/ / J

Fîg, lo. — Goape de la earrière de grès de la Ville de Paris, bois des Maréchaux (les Vaux de Gernay) [communiquée par M. G. Dollfus et levée*en 1900].

1. SaMes de FoDtaineblesa. — 2. Grit forauunt, suivant les pointa, un l>anc, on deux bancs séparés par dn sable# — 3. Sables de Pontainebleav séparant le grès de la meulière. — k. Meulière litée à la base. — 5. Sables granitiques. — 6. Limon. — 7. Terre végétale.

par du sable (fîg. lo) et Ion distingue siors un banc supérieur et un banc inférieur. M. G. Dollfus mentionne à Chateaufort deux bancs de grès de 1 mètre et de i m. 20, séparés par 1 mètre de sable (''. Le même auteur a observé ia subdivision en trois bancs par des sables dont l'épaisseur augmente rapidement aux dépens du grès et qui finissent par le remplacer complètement. Les coupes 1 5, 1 6, i 7 et 2 4 que je dois à Tobligeance de M. L. Janet

^'' G. Dollfus, Notice sur ane nouvdie carte géologique des environs de Paris (Compte rendu de la S' session du Congrès giohgUiue international, Berlin , i885, p. 84].

montrent nettement que le même gisement peut être composé, suivant les points, par un ou deux bancs d'épaisseur très variable.

Des sables peu épais siu'montent le grès et le séparent du calcaire de Beauce.

Fig. 11.

] j SaUes de FontaineUean. — 2. Grès, avec blocs éboalés sur les pentes. — 3. Sables supérieurs. 4. Marne de Beauoe. — 5. Meulière de Beauce. —7 6. Limon.

M. H. Douvillé^^J a démontré que ces grès ne forment pas une table continue comme l'admettait Belgrand. La coupe 1 1 communiquée par M. G. Dollfus montre clairement que les bancs ont une extension très limitée.

NX

Fig. 13. — Coupe d*uoe carrière à Épernon, communiquée par M. G. Dollfus.

1. Sables de Fontainebleau avec bande de grès 1 h\s, — % Calcaire siliceux exploité pour meules. 3. Meulière de Beauce (argile à blocs siliceux). — 4. Poche de sables graniti<{ues. — 5. Terre végétale

Dans la forêt de Fontainebleau, les grès constituent, suivant M. H. Douvillé, des bandes orientées à peu près E. W., alternant en plan avec des bandes saMeuses. Chaque alignement gréseux, large de 200 à 3oo mètres, forme une masse lenticulaire dans le sens transversal; sur ses bords, le grès revêt un aspect mamelonné, botryoidal très accusé; des blocs isolés dans le sable en marquent souvent la terminaison (fig. 12).

^*î H. DouviLLK, Étude sar les grés de la forêt de Fontainebleau (B. 5. G. F., 3* s., t. XIV, p. 471 -48 1, 1885-1 886).

Ces alignements ne sont pas le résultat d un démantellement partiel d'une taUe gréseuse primitivement continue; ib ont pris naissance, selon M. Douville, au moment même de la consolidation des sables. Ceux-ci offraient à lorigine une surface ondulée , avec des ondulations à peu près parallèles et alignées dans la direction E.-W. « Les grès se sont formés exclusivement sur les points saillants de la surface supérieure des sables »; les dépressions sont restées sableuses.

Les grès de Fontainebleau ont été rangés dans les grès calcaires jusqu'au moment où M. L. Janet en a entrepris rétude('). Il résulte de ses nombreuses anidyses que la table gréseuse est entièrement siliceuse, et qu'elle ne renferme environ qu'un millième de carbonate de chaux. Le même auteur a reconnu que « le ciment siliceux est passé lui-même en majeure partie k l'état de quartz, comme les grains de sables qu'il a agglutinés' »(^).

M. L. Janet a distingué deux sortes de grès siliceux : « Les uns sont lustrés, ont un éclat gras presque analogue à celui du quartz hyalin, sont extrêmement durs, à peu près imperméables, ont une densité apparente considérable (2,3 à 2,4) et ne peuvent absorber qu'une très faible quantité d'eau; les autres sont constitués simplement par des grains de quartz juxtaposés, avec une très faible quantité de matière agglutinante; leur densité surpasse à peine la densité apparente du sable qui est de 1,6 à 1,7; ils sont poreux et perméables; à cause de leur fragilité, on les a souvent considérés à tort comme des grès à ciment calcaire; les ouvriers carriers leur donnent le nom de grès imparfaits >•

« Les grès lustrés occupent habituellement le centre de la masse gréseuse,

^^^ Léon Janet, Sur la composition chimique des grés stampiens du Bassin de Paris ( B. S, G. F. , t. XXII, p. CLXi-GLxiv, 189^).

^'^ L'existence d*un ciment dans les grés de Fontainebleau a été signalée dés 1 77^- Dans un mémoire présenté par de Lassone k l'Académie des Sciences (*\ Tauteur établit Texistence réelle d'un «^uten pierreux». «A la vue simple et sans être armée, on reconnaît et distingue» malgré leur petitesse et leur ténuité, les grains sableux rapprochés e( réunis en une masse compacte, et formant les blocs d une manière uniforme. Sans doute l'adhérence et Tunion réciproques de ces premières molécules sableuses sont procurées par un fluide subtil et afliné, qui en les agglutinant se condense avec elles; la subtilité de ce gluten particulier est telle, que quoique universellement répandu dans la masse, comme un moyen unissant entre tous les corpuscules, il ne masque et ne fait disparaître que très faiblement l'apparence et la forme des grains sableux , de sorte que l'on jugerait qu'ils n'adhèrent entre eux cpie par le contact immédiat sans mélange d'autre matière interposée. . . ».

(*) De Lassone, Mémoire sur In grès en générai et en particulier sur ceux de Fontainebleau, in Mém, de VAc. roy. des Sciences, p. a 09- 2 36. Ce travail m*a été signalé et communiqué par M. G, Dolifus.

GRÈS DU TERTUniE PARISIEN. 9

IWraiHKHIC XATIOIALI.

tandis que les parties voisines des surfaces sont des grès à ciment incomplel. Mais il arrive cependant fréquemment que la masse entière estforméedegrès à ciment incomplet.

« Les grès à ciment calcaire sont tout à fait exc^tionnels, et constituent généndement de petits blocs, concrétionnés ou cristallisés, adhérents à la masse siliceuse et analogues aux stalactites et stalagmites des grottes. »

Des grès ferrugineux et manganésifères sont subordonnés aux sables de Fontainebleau. « On trouve souvent, dit M. Dollfus^^), au sommet des grès de Fontainebleau, des grès en rognons ou plaquettes minces très ferrugineuses, manganésifères^ mais sans continuité ni épaisseur; ils ont été lobjet d'exploitations en divers points, à la Minière, par exemple, près Guyancourt; ce sont des minerais d'infiltration ».

L'étude que M. Termier^*) a consacrée au grès de Fontainebleau en 1896 a fait connaître la structure des grès parfaits et imparfaits; j'en rappellerai plus loin les traits principaux.

Orès leorruglneux des Buttes CSiaumont.

(Coll. Mines.) (Planche I, fig. i.)

Caractères liihologiqaes. — La roche passe au poudingue et renferme quelques galets de silex. Elle est très ferrugineuse , teintée en brun ou en noir suivant les points. Cassure grenue; seuls les quartz des parties foncées sont tranchés par la cassure; ils appellent l'attention par un éclat gras que le fond mat de la roche contribue à faire ressortir. A la loupe , on reconnaît que le ciment des parties ocreusesbrun clair se borne à encroûter les grains de quartz, tandis qu'il oblitère tous les vides des parties foncées. H en résulte que la cohérence de la roche change d'un point à l'autre. Les grains ne sont solidement agrégés que dans les zones brunes; partout ailleurs on les détache facilement à Tongle.

Étade micrographique. — Grains de quartz anguleux ou arrondis à diamètre très variable; plusieurs éléments à structure d'agrégat. L'un d'eux est rempli d^indusions de rutile qui témoignent de son origine métamorphique.

<^î Op, cit., p. Si,

^*î P. Tbrmibr, Sar la structure des grès de Fontainebleau {B. S. G, F., 3' s., t. XXIV. p. 344-348, 1896).

Le ciment est en limonite. Dans les parties de couleur brun clair J oxyde de fer recouvre tous les grains d'une enveloppe d'épaisseur inégale et notable [d) , sans combler les vides cpù les séparent [e); elle se borne à former des taches irrégulières dans un petit nombre d'interstices (c). De sorte qu en lumière blanche, le ciment dessine un réseau très lâche et continu qui marque la j^ce des grains, et souligne l'importance des vides. Les minéraux ne se touchent pas directement, c'est-à*<lire que la couronne ferrugineuse n'est jamais interrompue à leur contact. Il y avait donc un ciment à l'origine du dépôt. La trame ferrugineuse actuelle n'est certainement pas le ciment primordial.

La roche est un grés ferrugineux à ciment de limonite très incomplet*

Quartsite-grès ferrugineux cristallisé de Palaiseau (Seine-et-Oise).

(Coll. Mines.) (Planche H, fig. 3.)

Caractères lithologiques. — Une bande ferrugineuse parallèle à la stratification décompose l'échantillon étudié en trois parties. I^ masse principale est dure, saccharoide, caractérisée par une cassure très écaiUeuse; la partie qui en est séparée par la zone ferrugineuse correspond à la surface du banc de grès; elle est grenue, beaucoup moins cohérente et tachée d'oxyde de manganèse. Le lit ferrugineux, compris entre ces deux grès en apparence si différents, mesure au plus i centimètre d'épaisseur; il est brun noirâtre sur les bords, brun clair au centre. La préparation étudiée traverse toute la zone ferrugineuse, entame à peine la partie non saccharoide, et s'étend sur un demi-centimètre environ du « grès > à cassure écailleuse.

Etude micrographique. — Les caractères morphologiques des grains de quartz de la bande ferrugineuse en font un typje de grès tout à ïaÀt aberrant pour le Bassin de Paris. Beaucoup d'éléments ont des contours géométriques d'autant plus nets qu'ils sont soulignés par un ciment ferrugineux [c^d). On reconnaît par exemple de nombreuses sections transversales en forme d'hexagones avec les faces e^ (loTo) également développées ou non. Les coupes verticales montrent les faces du prisme assez allongées ou très courtes avec tendance à la forme bipyramidée, constituée par e^ (loïo), p (lo i), e^^^ (oi ï i).

Les angles des sections sont vifs, sans traces d'usure. Le fait ne comporte

aucune exception. On est donc amené pour ce motif à supposer que ia forme cristallisée est secondaire, qu'elle a pris naissance par accroissement de grains de sable pendant la consolidation du dépôt. Les nombreux éléments pourvus d une auréole très nette montrent que la forme cristalline est effectivement le résultat d'un accroissement in situ.

Quelques individus sont riches en inclusions presque toujours solides. Plusieurs grains renferment des inclusions liquides à bulle mobile.

Presque tous les grains se touchent; ils s accolent par leurs faces planes, ou par leurs contours irréguliers, et ne laissent au ciment qu'une place très restreinte.

La limonite comble une partie des vides et dessine des coins isolés très nets (e) ; d'autres fois, elle crée une trame continue qui enveloppe complètement quelques grains. En de nombreux points, l'oxyde de fer se borne à tapisser les parois des espaces intergranulaires ; elle forme alors des coins dont l'intérieur est creux. Les caractères macroscopiques de la bande ferrugineuse s'expliquent aisément : l'oblitération complète des vides donne naissance aux parties brunes très cohérentes; le ciment ferrugineux incomplet correspond aux parties brun clair.

En dehors de la zone ferrugineuse , on retrouve une structure analogue dans le grès à cassure écailleuse ; les grains cristallisés se font plus rares. Tous les minéraux se touchent et s'accolent sans le secours d*un ciment. Les vides cunéiformes abondent.

Du côté opposé , dans le grès grenu , l'accroissement secondaire est plus rare, les contours détritiques dominent, mais les grains sont en contact et non cimentés; ils sont maintenus en place par les plages de quartzite.

Le lit ferrugineux est un quart zite-grès cristallisé à ciment ferrugineux.

Le « grès » à cassure écailleuse est un quartzite-grès sans ciment.

Le grès grenu est un (jrès-quarlzite sans ciment.

La présence d'un ciment .primordial n'était indispensable que dans une petite fraction du dépôt. Il m'est impossible de dire si tout le ciment ferrugineux occupe la place d'un ciment primordial, ou si une partie de ce ciment s^est déposée dans les vides qui séparaient la plupart des grains. Cette dernière hypothèse permet d'interpréter plus facilement les plages pourvues d'un ciment ferrugineux incomplet. Le type quartzite-grès domine dans la roche; elle doit donc figurer dans la classification sous le nom de quartzite-grès ferrugineux cristallisé.

Origine

Grès ferrugineux à muscovite.

(Coll. Mines.) .

inconnue.

Caractères lithologiqaes. — La roche est stratiforme, constituée par des lits de couleur variée, gris jaunâtre, brun clair, etc., suivant la proportion de limonite qui Timprègne. On y distingue de nombreuses zones micacées quelquefois exclusivement formées de paillettes juxtaposées. L'état d'agrégation est très faible ; sous une simple pression des doigts les éléments se séparent et la roche tout entière se transforme en sable. A la loupe aucun des grains de quartz nest brisé; le choc du marteau désagrège les minéraux sans les diviser.

Etude micrographique. — Roche constituée par des grains de quartz de dimensions très différentes, les uns parfaitement arrondis, les autres très anguleux; quelques agrégats; très rares débris de tourmaline et plusieurs grains de silex. En dehors des lits micacés, la moscovite est presque absente.

Les minéraux sont maintenus en place par un ciment brun très pâle de limonite; qui existe partout et sépare tous les éléments. La roche est un grés ferrugineux à muscovite, dont le ciment est secondaire.

Gtarès ealoaire «cristallisé» de Fontainebleau.

(Coll. Mines.) (Planche IV. fig. 7.)

Le gisement de cet échantillon se trouve dans la forêt de Fontainebleau, à Bellecroix , d'où Ton a tiré les beaux spécimens de « grès cristallisé » qui figurent dans toutes les collections de minéralogie.

Le gisement de Bellecroix comprend deux bancs de grès siliceux séparés par du sable. Une cavité résultant de Tenlèvement du sable a mis à nu la base du banc supérieur entièrement tapissée de rhomboèdres. En d autres points, suivant M. L. Janet, c'est la partie supérieure du banc gréseux inférieur qui porte ces rhomboèdres.

Caractères lithologiques. — Roche caractérisée par de grands cristaux rhomboédriques, quelquefois isolés, presque toujours incomplets et greffés les uns

sur les autres. La cassure montre de grandes surfaces miroitantes, correspondant aux clivages de la calcite. Ces surfaces de clivage sont piquetées d une foule de petits points mats qui marquent la place des grains de quartz; à la loupe les minéraux paraissent entiers et en saillie sur la cassure.

Etude micrographique. — Presque tous les grains de sable sont anguleux et dépourvus de traces d'usure; on y rencontre des individus anguleux très allongés qui font défaut dans tous les autres grès de Fontainebleau. Les agrégats sont fréquents et d'origine détritique évidente. La majorité des grains sont limpides et pauvres en inclusions.

Les minéraux sont isolés et plongés dans un ciment de calcite très abondant qui représente à peine le tiers de la roche (*'. Le calcaire de chaque préparation appartient souvent à un seul et même cristal. La roche était pourvue d'un ciment à lorigine; il est probable que c'est le ciment primordial recristallisé, peut-être enrichi par des infiltrations venues de la surface, qui a donné naissance aux grands rhomboèdres inverses. Le gisement des cristaux parait en rapport avec la place exceptionnellement importante laissée au ciment.

La réalisation de la forme rhomboédrique est un caractère très secondaire à notre point de vue; la roche doit figurer dans la classification parmi les grès calcaires et sous le nom de grès calcaire cristallin W.

«Grès manganésifère et cobaltltère» de Palaiaeau (Seine-et-Oise).

(Coll. Mines.)

(Planche I, Vi^» 3.)

Ce grès est connu depuis longtemps dans les environs de Paris. Il a été décrit par Cordier [in Ch. d'OrbignyW) conune une « roche noirâtre composée de grains de quartz associés à du deutoxyde de manganèse et de cobdit ,

^*) M. L. Janet a signalé jusqu'à 3o p. i oo de carbonate de chaux dans les rhomboèdres.

(*) Dans son étude des grès de Fontainebleau, de Lassone mentionne en 177 A une note très intéressante de Rome de Lisle sor le grés de «forme rhombcMfdalei : «On observe que cette espèce de grès n'est pas pur, que Tacide nitreux Tattaque à raison d'une substance calcaire qui entre dans sa mixtion et dans sa composition en proportion d'un peu plus d'un tiers sur le total , et Ton ajoute que peut-être la cristallisation de cette pierre sableuse n'a été déterminée que par le mélange et te concours de la matière calcaire qui parait servir de ciment ». Op. cit, , p. 3 a 3.

^'^ CoRDin, •/». dt., p. aaB.

avec tnces de cuivre et d'arsenic. Cette roche, découverte par le duc de Luynes, forme des veines assez étendues dans les grès supérieurs d'Orsay et (le Palaiseau, près de Paris». Elle a été exploitée en divers points comme minerai de manganèse.

Caractères Ulhologiques. — Roche d'un beau noir, cohérente; cassure grenue montrant des éléments de quartz dont l'éclat gras parait exagéré par le fond noir mat du ciment. Ces grains ne sont pas sectionnés par la cassure. Le minéral noir tache les doigts comme la suie.

Etade micrographique. — Le quartz existe à l'exclusion des autres minéraux; agrégats fréquents.

Tous les grains sont recouverts d'une fine gaine d'un noir franc [d) , d'épaisseur à peu près uniforme avec des épaississements vers l'intérieur des vides. Le liséré ne s'interrompt jam^s au contact des minéraux; il peut s'épanouir au point de remplir complètement quelques espaces intei^anulaires (c). Le ciment formie donc une trame absolument continue, qui, en lumière blanche, apparaît dans tous les détails avec une grande netteté. Cette matière noire est opaque et sans action sur la lumière polarisée. E31e est constituée par du cobalt oxydé noir ou asboltme, espèce qui contient :

MnO 3o à 4o p. loo.

CoO. 20 à 32

n reste des vides très importants entre tous les grains. Ils sont parfois tapissés et incomplètement remplis par une substance jaune d'apparence ocreuse, non polychroique, dont la biréfringence est caractérisée par des teintes jaunes de la même nuance que la couleiur du minéral, et par une extinction très onduleuse (/). B est exceptionnel que le produit jaune oblitère les vides. Sa nature est indéterminée; c'est peut-être un oxyde de cobalt arséniaté.

L'examen des sections en lumière polarisée parallèle, en faisant disparaître tous les minéraux opaques, montre qu'une large place était réservée au ciment primordial. Cet exemple prouve qu'un dépôt à ciment originel peut donner finalement une roche à ciment secondaire riche en vides. On peut faire deux hypothèses à ce sujet : 1^ le ciment primordial calcaire n'a été épigénisé qu'autour des grains de quartz, et le reste a disparu par dissolution; 2^ le cal-

Caire du ciment qui formait à l'origine un réseau très lâche s'est concentré autour des grains, pour être ensuite remplacé par le manganèse. La roche est un grès manganésifère et cobaltifère.

Grès-quartzite calcédonieux (montée de Bougival à Louveciennes)

(= «Grès lustré» ).

(Coll. Mines.) (franche IX, fig. ao.)

Caractères lithologiques. — Roche gris clair, très fine, à grain imperceptible, d'aspect lustré, gras et opalescent. Cassure unie, plane ou rhomboidale, remarquablement satinée et translucide sur les bords. A la loupe, on distingue nettement des grains et un ciment. Sous une certaine incidence, le ciment est gris clair, mat et opalescent.

Les grès lustrés sont les plus durs de tous les*grès dits de Fontainebleau.

Etude micrographigue. — Grains de quartz de forme anguleuse ou arrondie dont le diamètre est sensiblement constant. Quelques toaniia/iAe5 fragmentaires, zircon ei rutile toujours dépourvues de contours cristallins; feldspath p/a^ioc/ci^e à raison d*im élément par section.

On rencontre dans cette roche les types de quartz mentionnés dans tous les grès lustrés. A côté des éléments qui présentent des traces d'usure très nette on observe :

1^ Des grains, à bords festonnés ou chevelus solidement attachés au ciment [a, b);

a® Des grains à contours nuageux dont les bords semblent fondus avec le ciment;

3* Des éléments profondément corrodés.

En lumière blanche , le ciment est teinté en jaune très pâle et parait homogène aux faibles grossissements; il se résout entre les niçois croisés en calcédoine et opale.

La calcédoine revêt dans son ensemble un aspect chevelu très marqué; elle est à Tétat de fibres extrêmement ténues cUsposées normalement à la surface des grains; elle les enveloppe dune auréole très nette, prescjue toujoui's interrompue au point de contact des éléments. Les difiérentes manières d'être du ciment sont les suivantes :

1® La calcédoine disposée en fibres rayonnantes autour des minéraux occupe tous les vides;

2® Elle laisse entre les grains de petits intervalles qu'elle remplit par un ' assemblage confus de lamelles;

3^ Un peu de quartz s'ajoute à la calcédoine au centre des espaces intergranulaires;

k^ La partie centrale de ces intervalles est occupée par une petite tache de limonite.

Un peu de silice amorphe est interposée entre les fibres de calcédoine; elle masque partiellement cette substance en lumière polarisée parallèle; il en résulte que les teintes de polarisation de la calcédoine sont souvent difficiles à apprécier. Aux forts grossissements et en lumière blanche , le ciment présente une structure concrétionnée très accusée.

La plupart des grains sont complètement enveloppés dans le ciment; aussi l'intervention d'une gangue primordiale est-elle nécessaire. La prédominance des grains à contours non modifiés fait rentrer cette roche dans les ({rèsquartzites calcédonieiix.

« Grès » de la Carrière des Maréchaux, Gemay-la- Ville

(Seine-et-Oise).

(G>IL Mines.)

La figure lo (p. 63) donne une idée de la Carrière des Maréchaux de la Ville de Paris, telle qu'elle était en 1 900. M. L. Janet a bien voulu me communiquer toute une série de documents qui lui ont été fournis sur le gisement par des puits de recherches ouverts en 1904-1905. J'en extrais trois coupes détaillées qui synthétisent les principaux caractères du gîte et en soulignent là grande variabilité.

La coupe 1 3 met en évidence l'existence d'un seul banc de grès mesurant 1 m. 87, surmonté par 1 m. 3 1 de sable.

La coupe 1 k montre un banc de grès dont l'épaisseur atteint 6 m. 3 2 et (|ui est interrompu par trois enclaves de sables ; il est probable que les trois bancs sableux augmentent progressivement de puissance et qu'ils prennent peu à peu la place du grès. L'épaisseur de la masse de grès peut être très faible lorsqu'elle est réduite à un seul banc. Une coupe de M. Janet non reproduite signale un banc de 1 m. 10 recouvert par 2 m.o5 de sable.

GRÈS DU TBRTUIRB PAAISIK?!. lO

mPKIIItlIIK SATIOSAU.

La figure 1 5 accuse )e dédoublement très net de la masse de grès. Elle est découpée en deux bancs séparés par i mètre de sable. Les* sal^s Mipérieurs au grès ne mesurent que om. 46. -^ '

L épaisseur des deux bancs est sujette à de grandes variations. Ils mesurent respectivement 2 m. 4i et i m. 22 dans la coupe ]5. Un autre puits à rencontré des bancs'de 2 m. 98 et cm. 2 5 séparés par cm. 26 de sable.

o* 4o Limon tle« pisteaui.

3" 80 Affile jasM.

S* %o Meolâèrs poreuse et cail- Utae mélangées.

a* 10 Aigile

1*38 Sable blanc.

1*87 Banc Je gris.

&"oo Sable.

9}J^^ /,jyi:

2^2ZZ22ZH^

^«SXBg

Fig. i3.

Fig. i4.

o** 3o Limon des plateaux.

3" 70 Argile Jaune.

l" 70 Meulière caillasse.

t**8o Aigiile j^ae.

i*G3 Sable blanr.

6* as Base (le grès.

Sable

o* ko Limon Jea pU'

teaui.

i"8o Argile jaune.