GRAVIERS D'ALLUVION

son indépendance relativement aux dépôts sous-jacents, parmi lesquels les graviers non rubéfiés étaient, à cause de leur teinte, désignés sous le nom de diluvium gris. Hais nous verrons plus loin que cette indépendance n'est qu'apparente et que la couche rubéfiée est presque partout le produit de l'altération ou du remaniement sur place des dépôts qu'elle recouvre et dont la description va maintenant nous occuper.

Composition des graviers. — Les graviers de fond ne sont pas le produit d'une crue unique, mais bien celui de la superposition des alluvions de plusieurs crues successives. Les éléments siliceux y dominent en général, à cause de leur dureté et des zones de cailloux roulés, indices d'inondations violentes, y alternent souvent avec des veines de sable fin, où la présence de coquilles fluviatiles très délicates atteste que, momentanément, la vitesse de la rivière 'était assez amortie. Les angles des cailloux sont arrondis et les silex sont recouverts d'une patine caractéristique, d'un jaune brun, d'où Ton peut inférer que la lumière arrivait, d'une manière habituelle, jusqu'au lit sur lequel se faisait le transport des cailloux.

Parmi les éléments des graviers figurent quelquefois de très gros blocs. Ainsi, I dans les alluvions anciennes du Champ de Mars, à Paris, on observe des blocs de i grès ou de poudingue de près d'un mètre cube et quelquefois aussi des morceaux F de granulite du Morvan qui ont plusieurs décimètres dans tous les sens. Les i premiers résultent, le plus souvent, d'éboulements survenus presque sur place, i lors de l'érosion des versants de la vallée. Les autres viennent certainement de loin et ont dû cheminer de proche en proche, moins par entraînement direct que par l'affouillement des graviers qui les supportaient. Il est également possible qu'à de certaines époques ces blocs se soient trouvés pris dans des glaces de fond qui, en venant flotter à la surface de la rivière, auraient singulièrement facilité leur déplacement.

Origine des graviers. — Les graviers ne se composent jamais que de matériaux empruntés aux terrains situés en amont, dans la vallée du cours d'eau sur les bords duquel on les observe. Cela suffit pour qu'on ne puisse pas les considérer comme dus à un phénomène général et violent, c'est-à-dire à des courants diluviens qui, partis des montagnes, auraient à la fois creusé les vallées d'un seul coup et déposé à diverses hauteurs les matériaux qu'ils charriaient. Ce sont de véritable alluvions, localisées chacune dans leur bassin hydrographique et produites, dans des conditions normales, par des cours d'eau, plus violents que les cours d'eau actuels et coulant dans d'autres conditions de pente et de niveau. La Somme, aujourd'hui le type des rivières stables et presque exemptes de crues, avait alors un lit de plus d'un kilomètre. La Seine, dont les grandes crues actuelles n'atteignent pas un débit de 2500 mètres cubes par seconde, roulait parfois,1 d'après Belgrand, de 27 000 à 60000 mètres cubes. La Durance avait 5 ou 6 kilomètres de largeur vis-à-vis de Pertuis jet déposait à son embouchure les cailloux de la Crau, où les quartzites roulés de la Vallouise,

men de la distribution de ces débris, comme aussi du fait que les ci de moins en moins roulés à mesure que l'altitude des nappes au avait cru pouvoir conclure, il y a quelques années (2), que le dépôt d dans une même vallée, était d'autant plus ancien que leur altiti était plus grande.

On avait donc établi une classification comprenant les graviers de veaux, avec traces rares ou nulles d'industrie humaine, et faune vo faune pliocène, ceux des moyens niveaux, où l'homme apparaissait ai mouih, enfin ceux des bat niveaux, témoins de la dernière période ment des vallées. Dans cette hypothèse, le creusement était entiérem de l'époque quaternaire et le fond de chaque cours d'eau avait dû <« cessivement chacune des altitudes marquées par les diverses terrasses

Il est à remarquer que les terrasses de graviers ne se rencontrent tinctement à toutes les hauteurs. Elles paraissent affectionner, de certaines limites d'altitude. Ainsi, dans la vallée de la Seine, les haï s'observent, près de Paris, aux environs de la cote 60, comme à Moni de Charonne. En Picardie, dans la vallée de la Somme, les hauts ni bien caractérisés vers 40 ou 48m. Les bas niveaux parisiens sont ce' nelle, a 50m. On a expliqué cette localisation en admettant que le crei ' la vallée avait eu lieu par étapes successives.

Mais la classification qui vient d'être exposée a été gravement mis par la découverte, à un niveau à peine plus élevé que le fond • actuelles, de graviers qui contenaient à la fois les silex acheuleens et abondants d'Elephat antiqum. Le plus intéressant de ces gisements e Chc 11 es-sur-Marne, près de Paris (5).

Blunent d« Cheiie». — Les sablières de Chelles, situées à quelq

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ftrations calcaires, et formé d'éléments assez petits. Dans ce gravier abondent iElephas antiquusy Equm cf. Stenonis, Rhinocéros Mercki, Trogontherium Cuvieri, («▼ec des instruments en silex, non roulé», de forme acheuléeime et sans aucune itrace d'Elephas primigenius ni de Rhinocéros tichorhinus; 2° au milieu, et ravinant sensiblement la première couche, une zone moyenne sans fossiles, à gros leailloux très roulés ; 3° enfin, en haut, une couche supérieure de graviers saibleux, contenant d'assez gros blocs erratiques, des silex de forme analogue à (Celle dite moustérienne et des restes de Bos, Equus, Cervus. ! La faune de la couche inférieure de Ghelles et le caractère des silex, plus grossièrement taillés que ceux de Saint-Acheul, s'accordent, si Ton exclut l'hypothèse d'un remaniement, pour faire attribuer à cette couche une haute antiquité. D'autre part, sa faible altitude interdit de la classer parmi les graviers des hauts niveaux. On est donc conduit à penser que la distinction fondée sur l'altitude relative des graviers est fort loin d'être absolue, que les vallées devaient être iéjà creusées au début de l'ère quaternaire et que des représentants de la première phase d'alluvionnement peuvent se trouver à toutes les hauteurs. Seulement, les anciens graviers du fond des vallées ont chance d'être recouverts mu* une beaucoup plus grande épaisseur d'alluvions moins anciennes. Ainsi, lelon quelques observateurs, à Paris, dans les sablières de Grenelle, YElephas mtiquus ne se trouverait jamais à moins de 7m de profondeur, tandis que les "estes de mammouth arriveraient à 3m de la surface et ceux d'hippopotame à 5m(l). " De la sorte, l'œuvre propre de l'époque quaternaire aurait été, tantôt le remplissage, tantôt le déblayement de dépressions antérieurement constituées, et sela sous la double influence des mouvements du sol et des variations du régime hydrographique.

Difficulté* de l'observation. — Remarquons à ce propos que la distinction des graviers, d'après leurs silex et leur faune, réclame une grande circonspection. Quand il n'y a pas superposition indéniable de deux couches distinctes, on peut toujours se demander si ossements et silex n'ont pas été empruntés à quelque alluvion préexistante, dont ils dériveraient par simple remaniement. Il n'en est pas ainsi lorsqu'on trouve au même point, comme autrefois à Sevran, des défenses et de nombreuses parties de squelettes d'éléphants, attestant qu'il y a eu transport d'animaux surpris par l'inondation, et dont les cadavres sont venus s'échouer dans les anses de remous. Mais ce cas est rare, et la dureté des molaires d'éléphant a souvent pu les préserver même dans les remaniements. Quant aux silex taillés, il importe que leurs angles soient vifs, comme c'est le cas à Saint-Acheul, et, paraît-il, également à Chelles. Alors, et surtout quand les silex taillés sont concentrés en un seul point d'une couche de graviers largement étalée, on a le droit d'admettre que l'homme les a laissés à cette place lorsque, dans l'intervalle de deux grandes crues, il était venu sur un tertre d'alluvions, sans doute pour y chercher la matière première de son outillage.

(1) Martin in lïamy, Matériaux, etc., IX, p. 249.

Probabilité de r>rrbnlll«aent de» gravier* par le* rivière* . ■•1res. — Pour tous ces motifs, la question de la stratigraphie des gm encore assez obscure. Ce qui demeure bien établi, c'est que les premier incontestables et abondants de l'industrie humaine commencent à se m dans les graviers de la Seine et de la Somme, à un niveau supérieur à' 20 à 50™ au niveau actuel du fond plat de la vallée, dans des conditions • mettent d'affirmer qu'alors les rivières coulaient à cette hauteur, au moi leurs crues. Comme d'ailleurs des raisons générales nous portent à croire vallées du nord de la France ont dû être creusées à l'époque du miocèt rieur et du pliocène, nous admettrons volontiers, avec M. de Hortillet, faveur de mouvements successifs du sol, les grands cours d'eau qua terni eu à affouiller, sur cette profondeur de 20 à 30°*, un lit plus ou moins et de graviers et de sables. En même temps, lors des inondations consii auxquelles donnait lieu la fonte périodique des glaces, ils remaniaient c vions à des hauteurs diverses, produisant sur plus d'un point le mél matériaux et de fossiles d'inégale ancienneté.

Le district le plus septentrional où des graviers à silex acheuléens a recueillis est le bassin de l'Ouse, dans le Norfolk, alors fréquenté par 1 quui. Ces graviers sont à une altitude de 12 a 18ra au-dessus du niveau ai la rivière. D'autres outils analogues accompagnent, plus au sud, les rest primigenius. Mais ce type fait défaut au delà du 58° degré de lat. N.

Climat de 1* phase des grands eou-e d'enn. — Pendant tOUte la

de formation et de remaniement des graviers, la température a du êti douce pour permettre l'existence des grands herbivores, en particulier i popolames, incapables de résister a un climat froid, comme aussi de une nourriture suffisante dans des régions où les circonstances exli eussent empêché le développement d'une riche végétation de graminées. L conclusion résulte de la présence, dans les sables et graviers de ta rêgii çaisc et même dans ceux de l'ilumber en Angleterre, d'uno coquille. Cgi minait*, qui n'habite plus aujourd'hui que la zone méditerranéenne l'examen des diverses espèces fluviatiles, qui sont répandues parmi 1« subordonnés aux anciens graviers de la Seine et de la Somme, témoigne, les naturalistes, d'un climat doux et égal, avec des hivers peu proi

Définition du Iocm. — Le loess (ergeron in part, des géologues bel une sorte de boue argileuse (I). assez fortement chargée de calcaire. Sa ■

*est le brun clair. Tantôt cette formation est très localisée, concentrée sous une >assez grande épaisseur en certains points abrités des vallons latéraux, tantôt, teomme dans la Hesbaye et la plaine du Rhin, elle couvre des surfaces considétabl.es, ayant à sa base des graviers à Elephas prrmigenius et atteignant une ^épaisseur qui va jusqu'à 15, 20 et 30m. Mais c'est surtout en Chine qu'on 'l'observe avec un développement extraordinaire. Là, sous le nom de terre jaune, telle constitue, dans le bassin du floang-Ho, des accumulations uniformes, de t400m et plus de puissance, découpées jusqu'à leur base par des ravins aux parois iverticales, qui permettent de constater, sur toute l'épaisseur, à la fois l'absence ide stratification du loess et sa parfaite homogénéité.

i. Tandis que les éléments des graviers varient suivant la nature des terrains id'amont, le loess, en quelque point de la zone tempérée qu'on l'observe, offre la plus remarquable uniformité de composition, de texture et de structure. Ses caractères, très bien résumés par M. de Richthofen (1), sont les suivants :

Partout le loess est constitué par de fines particules d'un silicate hydraté d'alumine, avec de petits grains de quartz, toujours anguleux, et de très petites paillettes de mica. Une matière colorante d'un brun jaunâtre, de nature ferrugineuse, ne fait jamais défaut, ainsi que le carbonate de chaux, dont la concentration, en certains points, donne lieu à des concrétions de forme bizarre, appelées poupées du loess. Enfin la masse est imprégnée de sels alcalins. Il n'y a pas de Stratification ; les paillettes de mica n'obéissent à aucune disposition particulière et le loess affecte, prés de sa surface, une sorte de structure capillaire, accusée par un réseau de veines minces ramifiées, semblables à des traces de racines, généralement incrustées sur les bords d'un enduit blanc de carbonate de chaux.

Distribution et structure du loess. — La distribution du loess est complètement indépendante de l'altitude. On l'observe depuis le niveau de la mer jusqu'à 1500m en Europe, jusqu'à SSOO1* en Chine. Sur les plateaux, il est étalé en nappes uniformes. Entre deux crêtes, en pays accidenté, il remplit l'intervalle en offrant une surface concave et, en général, l'un des deux versants d'une chaîne est plus chargé de loess que l'autre. On remarque de plus que, dans ces mêmes régions accidentées, à sa jonction avec les versants, le loess, d'ordinaire si parfaitement exempt de cailloux, présente des veines de petits fragments anguleux, formant des couches, d'abord peu inclinées, qui deviennent bientôt horizontales et se perdent dans la masse de la formation.

Une localité privilégiée pour l'étude du loess, dans ces dernières conditions, est la plage de Sangatte (Pas-de-Calais). Un dépôt de loess, épais de plus de 20°% y est à découvert sur une grande longueur, immédiatement adossé à une falaise verticale de craie. Comme on devait s'y attendre en pareil cas, le loess jaunâtre et calcarifère est fortement mélangé de cailloux de craie, de graviers et de gros silex en veines inclinées. Certaines couches contiennent Hélix pulchella*

(1) Voir notamment Geol. Magazine, 1882, p. 293.

souvent conservées sans aucune altération. Sur 211Utï8 coquille: rhénan, examinées par Braun, il ne s'est rencontré qu'un nombre i pèces lacustres, tandis qu'on comptait 98 509 individus de Succà amphibie, et 113434 de formes exclusivement terrestres, Hélix, Papa Bulimtu, Limax, Vitrina (2). Les mêmes constatations ont été faites par M. Gùmbcl, sur le Danube par M. Belt, en Chine par l'abbé David; Unis, notamment dans la vallée du Mississipi, par divers observateurs il est à remarquer que les mammifères du loess sont surtout des esp tière» et que les mollusques appartiennent à des types connus pour l'ombre et l'humidité.

Bépartltioa du loess. — Pour terminer cette description, dit Europe le loess est surtout répandu dans la partie moyenne des Rhin (où il s'élève, au Kaiserstuhl, à 250'" au-dessus de la rivière), du de leurs principaux affluents; qu'il enveloppe le llainaut, le Brabant bourg d'un manteau uniforme [limon hesbayen) et que, moins épais da de la France, il n'en couvre pas moins, jusqu'à 200 ou 220™ d'altitud laces étendues sur les plateaux entre la vallée de la Loire et la F il atteint sa plus grande épaisseur. Enfin sa limite septentrionale p cider a peu près avec le 57* parallèle de latitude, passant par Cassel Louvain et Cologne. Atteignant 400 ■ d'altitude sur l'Oder et la Vistule, a 50° à Saudomir, abonde en Hongrie, en Moravie, en Roumanie, mais en Russie, ni sur les bords de la Baltique et de la mer du Nord. I termes, en Europe, comme d'ailleurs aussi en Chine, il ne s'écarte pa ment de la bordure des grands massifs accidentés.

C'est aussi du loess qui couvre les plaines ou Pampas de la Plata, de nombreux resles d'édentés, avec ossements de chevaux, de tapirs, don tes cl de singes gigantesques. Enfin il abonde dans le bassin du où il est plus riche qu'ailleurs en coquilles réellement fluviatiles.

Origine du loess. Théories diverses. — Plusieurs auteurs, notanii

nos yeux, un glacier n'avait donné naissance à un produit semblable et, quant \ à l'intervention des eaux fluviales» elle se trouvait écartée par ce seul fait, que p le loess ne contient pour ainsi dire que des coquilles terrestres. C'est alors que M. de Richthofen, à la suite de ses voyages en Chine, a cherché dans l'atmol sphère l'agent principal de la formation du loess. D'après lui, les éléments de ce p dépôt seraient des poussières soulevées par les vents au voisinage des anciens ■, fonds de mers ou de lacs desséchés et arrêtées au passage par la végétation des I steppes voisines. Sur les plaines de l'Asie, les grands orages donnent encore I lieu à des tourbillons de poussière, éclipsant le soleil pendant plusieurs jours et , amenant le dépôt d'un sédiment jaunâtre d'une épaisseur appréciable. Si des , sédiments de ce genre tombent sur une steppe, ils demeureront dans les inter- , stices des herbes, où la pluie les répandra d'une manière uniforme et peu à peu le sol s'élèvera, les herbes successivement étouffées laissant, comme traces de leur existence, de nombreuses veinules ramifiées. Ainsi les vents, la pluie et la végétation des steppes seraient les principaux agents de la formation et de la distribution du loess. Cette théorie éolienne (tel est le nom qui lui a été domié) n'est pas sans soulever de graves objections. D'une part, il semble impossible que des poussières s'accumulent lentement, à la faveur d'une steppe, jusqu'à des hauteurs comparables à la puissance du loess chinois, c'est-à-dire de 400 ou 500m, sans que la végétation cesse de suivre docilement ce mouvement d'ascension. On ne s'explique pas non plus très bien pourquoi ces accumulations affectionneraient de préférence le voisinage immédiat des montagnes et des grands fleuves, c'est-à-dire des régions où les phénomènes d'alluvionnement atteignent leur plus grande intensité. De plus, la sécheresse d'un climat favorable aux steppes et sujet à de grands vents ne s'accorde nullement avec le caractère des fossiles du loess. Enfin comment concilier l'enfouissement progressif de la végétation des steppes avec V absence constatée de toute proportion sérieuse de matière organique dans le loess non transformé en limon ? 11 en est tout autrement pour le tchernoïsem de Russie, où la proportion d'humus est considérable (1). Mais cette terre noire, que nous avons regardée comme un produit direct de la steppe, n'a rien de commun avec le loess. Aussi nous sera-t-il permis de conclure que si l'idée de M. de Richthofen est bonne à retenir pour expliquer l'origine première de certaines accumulations de loess, le rôle attribué aux vents et surtout Si la végétation est vraisemblablement très exagéré.

Caractère su b aérien du loess. — Laissant de côté, pour y revenir plus iard, le phénomène qui a fait de la couche superficielle du loess un limon rouge lécalcifié, nous trouverons que le caractère fondamental de cette formaion est de s'être constituée dans une atmosphère oxydante. Tandis que les >oues morainiques et les vases des rivières, souvent aussi chargées de calcaire |ue le loess, sont d'un gris bleuâtre, tant par les matières organiques qu'elles •enferment que par l'état des sels de fer qui s'y trouvent contenus, le loess ne

(1) V. antè, p. 540.

t ff

contient pas de substance organique et le fer y est déjà', en majeure partie, ï l'état de peroxyde» comme en témoigne la couleur jaune du dépôt. Comme d'ailleurs il n'y a guère dans le lœss que des coquilles terrestres et des omne* de quadrupèdes, il en résulte que ce dépôt a dû se faire à Tait libre os à pu prés, c'est-à-dire, pour employer une expression plusieurs fois proposée, qpl a une origine subaérienne,

Iaflaenee dn wlMpnwifif, — D'autre part, nous avons dit qu'à sa jmtion avec les pentes contre lesquelles il s'appuie, le loess offrait des veina, è moins en moins inclinées vers le centre de la masse, de petits cailloux ang* leux. Quelle est l'action capable de produire ces intercalations, si remarqoabla A Sangatte, sinon un musellement d'eaux pluviales, dégradant les peste voisines et entraînant, suivant la force des eaux, tantôt des boues fines, taaIK des fragments de pierre, sans que, d'ailleurs, il y ait jamais eu concentrai» des eaux dans des rigoles, où se seraient produits les phénomènes ordinaires k l'alluvionnement? Ainsi le ruissellement y maintes fois répété, par des coucha d'eau toujours assez minces pour laisser A l'air un libre accès, telle est la cas» qui, avec un régime de précipitations atmosphériques particulièrement abaadantes, nous parait seule capable d'expliquer la manière d'être du loess. Par II, les particules enlevées aux régions les plus hautes ont dû descendre peu A pet» sous forme de boue fine, par un mouvement assex lent pour respecter la fragiKtf des coquilles terrestres et peut-être sans interrompre la végétation sur la pentes, alors garnies d'une flore en rapport avec l'extrême humidité et la doucesr relative du climat. D'ailleurs, dans ce mouvement de descente, les boues pluviales devaient arriver fréquemment jusqu'au niveau des crues des cours d'en et ainsi, comme sur les bords du Mississipi, le loess, à sa terminaison inférieure» se confondait plus ou moins avec l'alluvion impalpable, déposée par les parties sans vitesse de la nappe débordée.

Quant aux plateaux qui se montrent aujourd'hui revêtus de loess, sans qu'il y ait, dans le voisinage, des hauteurs d'où la boue ait pu descendre, il faut réfléchir d'abord que les influences éoliennes ont pu suffire, à la rigueur, pour y amener une couche, toujours peu épaisse, de poussières que la pluie aurait transformées en loess. En outre, quel n'a pas dû être, pendant les périodes miocène et pliocène, le travail de l'érosion sur des plateaux alors émergés, tels que ceux du nord de la France, et combien en est- il, aujourd'hui dénudés d'une manière absolue, qui portaient autrefois de nombreux témoins de formations diverses, dont les derniers débris peuvent se présenter à nous sous la forme du loess ?

Origine possible des éléments du loess. — Nous reconnaissons sans peine que cette explication n'écarte pas toutes les difficultés. En particulier, elle ne rend pas compte de l'absence ou de la rareté du loess sur des plateaux tels que ceux de la Bretagne et du Limousin, où le ruissellement n'a pourtant pas dû faire défaut. Dans nos régions, les surfaces sur lesquelles se déploie le loess

sont, d'une part les vallées largement ouvertes des grands fleuves, d'autre part la cuvette anglo-parisienne et les plaines du nord de l'Europe, ou plutôt leur bordure méridionale. Cela semble indiquer que, si la distribution du loess résulte du ruissellement, t origine première des matériaux qui composent ce dépôt pourrait être en rapport assez direct avec l'œuvre des glaciers et celle de l'alluvionnement. Peut-être les boues glaciaires et les vases impalpables des grandes crues quaternaires, oxydées à l'air et plus ou moins dispersées par lesavents, en ontelles fourni en partie les premiers éléments. Peut-être aussi l'argile à silex et les dépôts sidérolithiques, si abondamment répandus dans le voisinage des surfaces occupées par le loess, ont-ils contribué à sa formation. De cette manière, il y aurait une part de vérité dans chacune des théories qui ont été successivement proposées. Mais ce qui domine tout à nos yeux, c'est l'évidence du ruissellement, et il nous semble que le loess apporte surtout la preuve décisive d'un régime de pluies diluviennes, ayant régné pendant les premières phases de l'époque quaternaire.

Age du loess. — L'âge de ce dépôt nous parait nécessairement multiple comme celui des graviers. A commencer par les nappes des plateaux, il a dû se produire une suite indéfinie de loess depuis l'établissement du grand régime pluvial de l'époque quaternaire. Le loess de la Hesbaye est sans doute plus récent que celui de l'Artois, qui lui-même, en certains points, peut être d'une date postérieure à celle du loess qui couvre les bruyères de Sèvres, dans la région parisienne. Mais tous sont vraisemblablement compris entre l'époque de ÏElephas meridionalis et l'apparition du régime sec et froid de l'âge du renne. Le plus grand nombre date probablement de la phase caractérisée par ÏElephas primigenius. Il n'est pas impossible qu'à ce moment et avant l'établissement du froid sec, la fonte des glaces sur une large échelle ait coïncidé avec un redoublement des pluies, produisant un ruissellement universel et des inondations générales.

Il convient, bien entendu, de ne point considérer comme loess les dépôts de boue qui se forment encore de nos jours, à la suite de trombes, aux dépens de limons préexistants. C'est ainsi que parfois de grandes pluies entraînent le limon des plateaux jusqu'au fond des vallées picardes, et l'étaient sur la tourbe. Or, quelle que soit la date de sa formation, la boue qui coule à l'air libre a toujours le même caractère et pour ce motif le loess ne porte en lui-même, pas plus que les graviers d'alluvions et les moraines, aucun signe qui permette d'en déterminer l'âge.

Llinon ronge et zone a cailloux éclatés. — Il nous reste à parler de cette couche rubéfiée qui recouvre, avec des apparences de ravinement, tous les dépôts sous-jacents et qu'on observe aussi bien sur les plateaux et sur les pentes que sur le fond des vallées. Quand elle repose sur le loess, cette couche consiste en un limon d'un brun rouge foncé, donnant une excellente terre végétale, la terre à betteraves du nord, et se distinguant surtout du loess par

DI LAPPAREHT, TRAITÉ DE GÊOLMIB. 69

ÉPOQUE QUATKRNA1HE.

l'absence do tout élément calcaire, ce qui en Tait une terre à briquet, tandis q> le loess cal tarif ère jaunâtre ou ergeron est impropre A cet usage. En outre, m un grand nombre de points, ce limon contient A sa base des esquilles ri de éclats anguleux de silex A patine blanche. Ce caractère a été bien mis en luraier par M. N. de Mercey, et le même auteur a montré qu'il pouvait également Krri A distinguer la partie rubéfiée des graviers non recouverts par le loess. Dam e cas, en effet, maigre les apparences de ravinement qui frappent de loin l'obstr valeur, un examen attentif permet presque toujours de constater que k mêmes veine* de cailloux et de table se poursuivent de la partie grise A la sm rouge superficielle, sans interruption ni dérangement au passage de la uns? commune. Seulement les éclats anguleux de silex, absents dans les alluvkn grisâtres, abondent dans la lone rubéfiée. En outre, dans cette dernière, on voi beaucoup de silex roulés ou, comme dans le Marquenterre, de véritables galet marins, encore entiers en apparence, mais déjà fendillés, crevassés et partagé en fragments anguleux, que le moindre eboe suffit A séparer. En opérant ce* séparation, on reconnaît que les surfaces de division sont déjà revêtues de a patine blanche, indice de l'action prolongée des eaux d'infiltration. On a do* pu dire que le diluvium rouge était par excellence un diluvium A caillou anguleux, et toute théorie relative a son origine devra tenir compte A la foi* 4 la présence des éclats de niiez, de la rubéfaction dn dépôt et de la dùparilim du calcaire.

HypotbAae «tatDsaAtérlajne . — M. Van den Broeck a cherché A expliquer la caractères du diluvium rouge par l'action des eaux météoriques, plus ou moi» chargées d'acide carbonique (1). La pénétration de ces eaux dans le loess eut suffi pour dissoudra le calcaire en l'entraînant dans la couche inférieure, en menu temps que l'air contenu dans l'eau, en suroxydant les sels de fer, donnait au limon cette teinte brune qui, partout, dislingue ta terre A briques du loess calorifère sous-jacent. De cette manière, les dépôts autrefois qualifiés de diluvium rouge ne seraient qu'une des manifestations de ce grand phénomène de méiaimw jikisme extérieur qui se poursuit à la surface du sol, quel que soit le substntum, partout où l'air et l'eau ont un libre accès.

Si cette hypothèse rend suffisamment compte de la couleur et de la décalciuV* tion du limon; s'il est vrai que, sous nos yeux, l'exposition à l'air des ancienne? moraines glaciaires leur fasse subir une transformation analogue (2), il semMf que l'intervention d'un autre agent soit nécessaire pour expliquer le fait des éclats de silex. M. N. de Mercey a le premier cherché dans l'action du froid la cause de cette division des cailloux en fragments esquilleux, et, pour cette cause, il a réservé au diluvium rouge la qualification de diluvium glaciaire, par opposition aux alluvions, dont l'origine fluviale ne peut être mise en doute. «ï pothèse gl*el«lre. — Mais le froid ne produit pas û lui seul l'éclatement

TUFS ET CAYERNES. 4091

des silex. Les variations brusques de la température y contribuent plus efficacement et Ton sait que souvent les silex, fraîchement extraits de la craie et retenant encore leur eau de carrière, éclatent spontanément à l'air libre, même dans les pays chauds. Dans ces circonstances, nous inclinons à croire qu'il y a lieu d'appliquer au phénomène en question une ingénieuse explication récemment proposée par M. S. V. Wood (1). Cet auteur regarde le limon rouge à silex anguleux comme le résultat des alternatives de gelée et de dégel sur la partie superficielle d'un sol qui, à une certaine époque, devait être constamment gelé dans la profondeur, comme cela se produit de nos jours en Sibérie. Ces alternatives avaient pour résultat de rendre, quel que fût le substratum, l'écorce superficielle plus meuble, d'y faire pénétrer l'eau et l'oxygène jusqu'à la profondeur où la congélation était permanente et de soumettre les objets contenus dans cette écorce, notamment les silex, à des changements de température tout à fait propres à les faire éclater. Le séjour des éclats dans cette masse fréquemment amenée à l'état de boue liquide devait d'ailleurs y faire naitre la patine blanche, indice d'une altération de surface. Dans les parties horizontales, la couche externe s'altérait sur place, la transformation se faisant sentir à des profondeurs inégales, ce qui a produit les apparences de ravinement, et l'action de la pesanteur entraînait peu à peu, au fond du dépôt, périodiquement réduit en bouillie, les cailloux d'abord répandus à sa superficie. Sur les parties inclinées, le limon, devenu meuble par son mélange avec la neige fondue, pouvait se déplacer par glissement, et ainsi s'expliquent les faits de ravinement réel sur lesquels on s'est parfois fondé pour repousser la théorie de l'altération atmosphérique et revendiquer l'indépendance du diluvium rouge. D'autres fois môme, la boue à silex éclatés, entraînée dans les fentes du sol, y aurait donné naissance aux brèches et au limon des cavernes, si remarquables par leurs cailloux anguleux et leur parfaite ressemblance avec le diluvium rouge delà surface. Le même effet, s'exerçant non plus sur du loess, mais sur du gravier, y aurait déterminé la formation de la zone rubéfiée, avec éclatement complet ou partiel des cailloux et galets.

Ainsi, au lieu d'être un simple phénomène atmosphérique, se poursuivant de nos jours dans la môme mesure qu'aux époques précédentes, la production de la zone rubéfiée serait, en majeure partie, l'œuvre d'une phase déterminée de l'époque quaternaire, celle où un froid sec et rigoureux devait entraîner la congélation permanente du sol à une certaine profondeur.

TUFl, CAVERNES, TOURBIÈRES

Tufs calcaires. — Les tufs calcaires de formation ancienne sont assez abondants sur les flancs des vallées, où ils attestent la puissance des sources à

(1) Geol. Magazine, 1882, pp. 339, 411.

1001 fiPOQDE QCATFRNAIRE.

l'époque quaternaire. II est naturel en effet qu'un régime pluvial assez inlww pour alimenter de grands cours d'eau et soumettre toutes les pentes au ruindlement, ait aussi accru l'importance des phénomènes d'infiltration. Tantôt ea tufs sont terreux et sans cohésion, tanUt leur compacité permet de les enployer aux constructions. Les exemples en sont nombreux dans le bassin de !i Seine ; nous mentionnerons seulement l'un des gites les plus intéressants, eehi de la Celle, près de Moret. Le tuf de la Celle repose sur les alluvions ancienne du fond de la vallée de la Seine : il comprend, de haut en bas, sous une épaisseur de 8 à 15", une couche de tuf concrétionné à Ficus carica ; un tuf a Zonites, Hélix, Ciauiilia; une marne rosée a Hélix et CydotUmta ; enfin un tuf homogène Un avec marne verdâtre, à ossements de Sut, Cattor, Cervut (1).

L'ensemble des fossiles indique un climat plus humide et plus tiède que le climat actuel de la région, avec une diffusion plus uniforme de la faune et de la flore européennes. Pour expliquer la présence, dans la flore de la Celle, da figuier, du laurier, de l'arbre de Judée, coexistant avec l'érable sycomore, il suffit d'une différence de 4 à 5 degrés dans la température moyenne annuelle, différence qui, de nos jours, est réalisée en France, pour une même latitude, n profit des stations maritimes de l'ouest.

Un autre tuf calcaire très célèbre est celui de Gannstadt en Wurtemberg, doat la flore, où H. Heer a déterminé 29 espèces, se compose de chênes, de peupliers, d'érables, de noyers et autres arbres vivant encore dans la contrée ; ces resta sont associés à des coquilles terrestres, Hélix bidenx et Zonitet aciet. nette derrière identique avec une espèce de Moral, et a des ossements A'Eleptua primigeniut.

La flore et la faune de La Celle sont assez voisines de celles de Cannstadt pour qu'on admette le synchronisme des deux gisements. Dans ce cas, La Celle fournirait une nouvelle preuve que les vallées du bassin de Paris étaient déjà creusées et presque entièrement déblayées à l'époque du mammouth.

Nous citerons encore les tufsdeRoquevaire. prés de Marseille, avec empreinte* de palmier nain; ceux des environs de Monlpellicr, de Massa-Mari tima en Toscane. deLipari ; il en existe de remarquables dans toute l'Algérie, particulièrement i Tlemcen, et jusque dans le Sahara, par 55 degrés de latitude, enfin dans le désert de Tripoli. Tous ces tufs, indices de sources puissamment alimentées, se montrent exclusivement dans les régions soustraites à l 'envahissement des glaciers, sur des points où habitaient alors les éléphants, cl attestent l'humidité d'un climat dont les conditions étaient communes à l'Afrique septentrionale et à la France. A cette époque, le saule cendré se montrait à Tlemeem aussi bien qu'à Moret et a Cannstadt, et le laurier, le figuier, le gainier existaient en Alevrii* comme en Provence et à La Celle (2).

uinnei et brèche» à oMcmcnii. — Dans tous les p'ays où le sous-sol es! roa-