Meuli&ru

po-

3"5o Argile jaune.

o*46' SaUeUane.

t"4i Banc (le grès.

1*00 Sable blanc.

4**t Banc de grès.

Sable.

Quant à la puissance du sable qui couronne la masse de grès, elle varie d'ajprès les documents de M. L. Janet de o m. 35 à 2 m o5. Le minimum d'épaisseur est réalisé au-dessus d'un unique banc de grès de 3 m. 2 3 et le maximum a été observé sur un banc de grès de 1 m. 10.

Tai soumis à l'étude micrographique quatre échantillons de la même provenance appartenant à l'Ecole des mines. Ils occupent des positions différentes dans l'exploitation.

Le premier est désigné sous le nom de grès dur du banc inférieur;

Le deuxième est ntigrès demi-^ur du banc supérieur;

Le troisième, un grès dur du banc supérieur;

Le quatrième, un rognon de silex adhérent aa banc supérieur.

1. QuARTZiTE-GR£S (« gfès duT du banc inférieur). - Caractères lithoh^ giques. — Roche grise, assez fine, très cristalline, à cassure très écaiUeuse et peu gr^aue. A la loupe cette cassure parait trancher tous les grains.

Etade micrographique. — Grains de quartz de forme générale 'aû^^euse et non calibrés « dont Textinction est fréquemment onduleuse; nombreux agrégats. Tourmaline fragmentaire ti zircon en grains très rares.

^accroissement secondaire des grains est très marqué; il leur permet le plus souvent de se mouler les uns sur les autres sans laisser de vides. L'auréole dé quartz récent est très accusée, en raison de sa limpidité qui fait souvent contraste avec laspect sale des éléments remplis d'inclusions, li'arrèt de développement de nombreux individus laisse subsister des vides en forme de coins; du quartz finement grenu en oblitère quelques--uns.

La roche est un quartzite-grès sans ciment qui dérive d un dépôt à ciment primordial.

2.aGrés-quartzite (= grès deini-dur). - Caractères lithologiques. — Roche gris clair; cassure très grenue, rarement écailleuse. Nombreux petits vides discernables à la loupe.

Etude micrographique. — Grains de quartz de diamètre variable, de forme anguleuse ou arrondie, offrant souvent le phénomène de l'extinction roulante. Nombreux agrégats; quelques morceaux de tourmaline, un grain de rutile.

Les préparations se signalent par une teinte gris sale, due aux nombreuses inclusions qui privent souvent le quartz de sa transparence habituelle. Les inclusions solides sont de beaucoup les plus fréquentes; un grain de quartz renferme jusqu'à 1 1 petits prismes de tourmaline; le zircon figure également dans le quartz où il est parfois représenté par plusieurs individus dans un élément donné. Les inclusions liquides sont plus clairsemées.

De nombreux individus ont une petite auréole et se moulent les uns sur les autres. Mais à côté de pareils grains, on en rencontre cjui ne montrent aucune trace d'accroissement secondaire. Les petites plages auxquelles ils donnent naissance par juxtaposition sont complètement dépourvues de ciment. La roche est, suivant les points, un quarlziie, un grès sans ciment ou plus exactement un sable. Les parties sableuses ne sont maintenues en place que par les noyaux de quartzite. Je donne au dépôt le nom de grès-quartzite pour

mettre en évidence la prépondérance des grains qui ont conservé leurs contours originels. Sa cohérence est, par suite de Tabondance des vides, très inférieure à celle du qaartzite-^rcs; on est dailleurs averti par la cassure que Tétat d'agrégation des éléments est très imparfait. L existence d'un ciment primordial est nécessaire pour certaines plages.

3. QtARTZiTE-GRÈs (= grès dur du banc supérieur). - Caractères lithologiques. — Roche gris clair, très cristalline , à cassure écailleuse.

Etude micrographique. — Les grains de quartz présentent les mêmes caractères que dans le grès demi-diu*. Quelques tourmalines, un zircon. Des éléments sont pourvus d'une couronne de quartz secondaire très lai^e. La très grande majorité forment des plages de quartzite compacte. Les rides sont beaucoup moins nombreux que dans le grès demi-dur; c'est pour ce motif que la roche offre une cohérence plus grande, et qu'elle est qualifiée de grès dur.

La roche est un quartzite-grès qui suppose comme les précédentes l'intervention d'un ciment primordial.

4. Quartzite CALcéDONiEUX (= rognon de silex adhérent au banc supérieur). — Caractères lithologiques. — L'échantillon se décompose en deux parties : l'une située en bordure du c silex » est un véritable grès grenu; l'autre correspondant à la masse principale de la roche est très cristalline, lustrée, d'aspect gras, à cassure fine, unie et un peu écailleuse par places. A la loupe, on distingue assez facilement un ciment mat , d'aspect parfois opalescent. Le grès lustré et le grès grenu ont une séparation bien tranchée.

Etude micrographique. — La masse lustrée présente les caractères suiv^ts : grains de quartz anguleux ou arrondis. Leurs contours sont le plus souvent festonnés ou intimement soudés au ciment comme dans tous les grès lustrés analysés plus haut. Les agrégats dont la présence est si constante dans les autres spécimens font défaut.

Le ciment est un mélange de calcédoine et d'opale. La calcédoine domine de beaucoup; elle se développe autour des minéraux en fibres normales à leur surface; ailleurs elle donne souvent naissance à des sphérolithes complets. L'opale est indifférenciée, parfois periitique.

De rares éléments de quartz sont revêtus d'une petite couronne régulière

de quartz secondaire; la bordure frangée signalée chez la plupart des grains trahit également un très faible accroissement secondaire. Un grand nombre de minéraux ne se touchent pas et Ion peut apprécier ici b place qui était réservée au ciment originel. La roche n*est pas un silex, mais un quartzite à ciment de calcédoine.

En résumé les grès de la Carrière des Maréchaux ont des structures cpii expliquent clairement les différences de cpialité des matériaux qu ils fournissent. Les quatre échantillons étudiés correspondent à quatre types distincts; il est probable que Texamen d'un plus grand nombre de spécimens révélerait Texistence de structures encore plus variées. Tous ces t grès » dérivent d'un sable dont les grains étaient englobés dans un boue qui a servi plus tard de ciment; il ne reste aucun vestige de la gangue originelle.

Ckuartzite*grè8 et quartsites d'Orsay (Selne-et-Oise).

(GoU. Mines.)

Caractères lithologiques. — L'échantillon se décompose en trois parties : une zone externe à structure de quartzite; une zone moyenne lustrée réalisant un excellent type de grès lustré et passant graduellement à la précédente; la troisième ayant l'aspect d'un grès normal.

La roche qui constitue la première zone est grenue et caractérisée par une cassure écailleuse. Les écailles d'abord très laides et nombreuses diminuent rapidement d'importance pour disparaître complètement dans les parties les plus lustrées. On peut s'assurer à la loupe que tous les grains sont traversés par le plan de rupture et qu'il n'y a pas de ciment visible.

Le grès lustré est très cristallin. Sous une certaine incidence , on aperçoit mais di£Eicilement un ciment incolore, dépourvu d'éclat, avec un léger reflet opalescent. La limite est bien tranchée du côté du grès normal.

La partie gréseuse est grenue, parsemée de rares écailles, beaucoup moins nettes que celles du quartzite.

Etude micrographique. — Ces trois parties correspondent en réalité à trois structures très différentes qui se caractérisent de la façon suivante :

1® Quartzite. — Composé de grains moulés les uns sur les autres; les auréoles secondaires visibles accusent un nourrissage très important effectué

en plusieurs temps. Les rares vides laissés par le développemeni du quartz sont remplis de quartz microeristaliini ou d'un mélange de calcédoine et de petits quartz sai^ orientation fixe, ou de calcédoine seule. La calcédome est disposée ou non en fibres ténues normales aux jparois des vides.

La roche est un quartzite qui comporte des traces de ciment en de rares points.

2** Quartzite à ciment. — La place réservée au ciment, négligeable dans la première zone, augmente progressivement. Dans la partie lustrée on distingue côte à côte des plages de quartzite typique et des plages de quartzite à ciment de calcédoine , de quartz , de quartzine et d'opale.

Le ciment présente les manières d'être suivantes :

A. Beaucoup de grains de quartz sont pourvus d'une série d'enveloppes concentriques de quartz orientées comme les éléments auxqudles elles sont circonscrites. L'ensemble s'éteint d'un seul coup et prend en même temps 1 eclairement maximum. A ces auréoles de quartz fait suite ou non une couronne de calcédoine en fibres très ténues qui tapisse les vides inteigranulaires ; l'intérieur de ces vides est occupé par de la calcédoine non orientée, ou par de la calcédoine et du quartz.

B. Une seconde manière d'être correspond rigoureusement à celle qui a été observée par M. Termier : les grains revêtus de plusieurs auréoles de quartz secondaire ont leur surface libre entourée d'une zone parfois très large, formée de fibres de calcédoine très fines, plongées dans du quartz non fibreux orienté comme le grain qu'il entoure. L'ensemble présente en lumière polarisée l'aspect chevelu mentionné par M. Termier.

C. Les interstices sont remplis par du quartz confusément cristaUisé.

D. La calcédoine forme dans les vides un sphérolithe imparfait où la (|uartzine figure en larges pinceaux.

Partout où l'on rencontre la calcédoine , il existe un peu d'opale indifférenciée; c'est elle qui donne une teinte jaunâtre au ciment examiné en lumière blanche.

Sur les bords des vides exclusivement occupés par le quartz, ou remplis par un mélange de quartz et de calcédoine , on observe fréquemment des grains à contours frangés ou nuageux. Les individus qui présentent ce caractère pos-

sèdent ou non une couronne de quartz secondaire. Cette transformation de la périphéne>dâBs jg^aîm^ «Sexiste et tie peut exister que dini6>lAs<pQfftîe» ea contact avec le ciment; la place réservée au ciment étant faible, il en résulte que l'apparence lustrée qui est étroitement liée à la présence de grains à contours dentdés et chevelus est moins accusée que dans tous les grès lustrés précédemment décrits.

La roche qui constitue la zooe moyenne de réchantillon rentre dans les quartzites, lÂeu qu'elle réalise un type différent de la précédente; elle se résout en un mélange de quartzite à grains moulés les uns sur les autres, et de quartzite à ciment où Ton voit figurer de nombreux éléments insuffisamment nourris pour combler les vides et souvent caractérisés par des contours très découpés.

3** QuARTziTE-GRÈs. — Daus la troisième zone, les nombreux vides ne sont jamais oblitérés. Ils affectent la forme de coins isolés ou réunis en petit nombre. L'accroissement secondaire est visible chez beaucoup d'éléments autour desquels il dessine une série d'enveloppes concentriques. La i-oche participe de la nature du quartzite et du grès suivant les points; je la désigne sous le nom de quartzile^rès poreux.

En résumé la roche d'Orsay montre mi passage graduel et rapide du quartzite typique au quartzite-grès par l'intermédiaire d'un quartzite à ciment.

Dans toutes les parties de l'échantillon, on peut faire la preuve de l'exis-. tence d'un ciment primordial. Un élément de quartz entouré d'une large auréole secondaire renferme une forte proportion de calcite dans l'auréole même. Cet indice — le seul fourni par le dépôt, — permet de supposer que le ciment originel était calcaire. Sans cause apparente, la silice secondaire a donné naissance à trois structures différentes et à quatre variétés de silice, le tout visible dans la même préparation. Le ciment correspond-il à un second temps dans le développement de la silice secondaire, ou a-t-il pris naissance en même temps que la silice qui nourrit les grains anciens.^ C'est à cette seconde alternative que je me rallie de préférence. Le passage insensible des grains à bords nuageux au ciment de quartz plaide en faveur de l'origine simultanée des différentes manières d'être du quartz secondaire.

Quartsite d'Orsay (Carrière de la Justice) (Setno-et-Qiaa).

(Coll. Mines.)

Caractères lithologiques. — Roche comprenant deux parties bien distinctes : un bord ferrugineux de couleur ocreuse, composé de grains simplement encroûtés de limonite et séparés par des vides; un grès très fin, gris blanc, dont les éléments sont à peine perceptibles à Tœil nu. La cassure de cette dernière roche est régidière, unie, un peu rugueuse au toucher, légèrement satinée et parsemée de fines écailles.

A quelques centimètres du contact avec la partie ferrugineuse, le grès se montre à la loupe formé de grains juxtaposés; puis on voit apparaître un ciment d'un blanc mat qui se développe de plus en plus vers le grès ferrugineux et fait ressortir les minéraux. La séparation des deux parties se fait par une sorte de trait ferrugineux rectiligne, de coideur plus foncée.

Les grains de quartz enveloppés de limonite sont intacts sur la cassure; tous les autres sont tranchés par le plan de rupture.

Elvide micrographique. — Une préparation faite au contact des deux parties et qui traverse une assez grande épaisseur de grès non ferrugineux révèle trois structures différentes :

i"* La masse principale est mi quartzile, dont tous les grains de quartz sont auréolés et moulés les uns sur les autres;

2® Quand on s'éloigne du quartzite dans la direction de la roche ferrugineuse , on voit apparaître de nombreux vides remplis de quartz , formant une mosaïque extrêmement fine. En ces points, la structure est celle d un quartzitegrès à ciment.

3^ Sur les bords de la préparation, la limonite remplit les vides et forme un ciment continu ou non. On est alors en présence d'un grès-quartzite ferrugineux.

Le dépôt initial était un sable impur dont les grains étaient noyés dans une vase probablement calcaire. Le nom de quartzite, sous lequel je désigne la roche , ne convient en réalité qu'à une partie de l'échantillon.

RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS

Les « grès » de Fontainebleau présentent divers caractères constants dont quelques-uns les éloignent de ceux de Beauchamp :

1 ** Fréquence des agrégats de quartz ;

2** Extrême rareté ou absence des feldspaths;

3^ Absence des fragments de silex ;

/i"* Absence absolue de la glauconie;

S"* Absence de débris organiques;

6** Absence absolue de corps oolithiques.

C'est dans la série stampienne qu on observe les compositions et les structures les plus variées. J*ai distingué :

Des grès calcaires à ciment originel recristallisé;

Des grès ferrugineux de différents types;

Des grès manganèsifères et coballifères ;

Des grès-quartzites sans ciment;

Des grès-quartzites à ciment ferrugineux;

Des grès-^uartzites à ciment de calcédoine ;

Des quartzites-grès sans ciment;

Des quartzites-grès à ciment ferrugineux;

Des quartzites à ciment de calcédoine;

Des quartzites à ciment de calcédoine et de c|uartz ;

Des quartzites à ciment de quartz ; .

Des quartzites typiques.

J'ai signalé plusieurs exemples de « grès » qui montrent des structures très différentes associées dans le même échantillon, parfois même dans l'espace restreint correspondant à une préparation.

Tous les grès stampiens analysés étaient à l'origine composés de grains de (piartz non juxtaposés; tous ont été pourvus d'un ciment primordial dont il ne reste pas le plus petit vestige sauf dans le grès calcaire. Pour des raisons que je développerai au chapitre des conclusions générales, j'admets que les grès de Fontainebleau ont été calcaires à l'origine.

Gin DU TBRTIAIHB PARISIEN

La comparaison des grès bartoniens et stampiens fait ressortir une diflFé rence essentielle entre les deux dépôts. Le carbonate de chaux figure dans la grande majorité des grès bartoniens et forme à lui seul le ciment de nombreux spécimens. Sa présence est tout à fait exceptionnelle .dans les grès de Fontainebleau. Cette circonstance, ainsi que la fréquence de la structure propre aux quartzites dans les grès stampiens, en expliquent la grande valeur pour le pavage des routes.