104E0369.TXT

Pl. TIENEN 104E
Ledoux A.

369 Ledoux A.-Annales de la société géologique de Belgique,
Liège,1911,t.XXXVIII, Mem.pp.151-157.

Quartzite du Landenien supérieur L2 d'Overlaer.

Cette roche se trouve en de nombreux endroits dans les
environs de Tirlemont. Il y a eu jadis de grandes
carrières à Huppaye (1), aujourd'hui remblayées: on
l'exploite principalement pour le moment à Overlaer où
elle forme un banc de 1m de puisssance. L'extension de
ce banc paraît être assez considérable. Au surplus. à
en juger par le grand nombre de routes pavées avec de
la pierre de cette provenance, on se rend compte que
l'extraction a été très intense dans le temps.

La coupe d'Ovelaer a été publiée par différents auteurs:
je renvoie à une note (2) que j'ai publiée sur le
gisement de troncs silicifiés que l'on trouve dans
cette carrière: je m'étais d'ailleurs réservé d'étudier
la silicification de ces troncs et j'y reviendrai plus loin.

Le banc de quartzite d'Overlaer repose au sommet des
sables landeniens et est surmonté par quelques
centimètres de sables suivis d'une couche de lignite
d'ou partent des troncs silicifiés.
Il est terminé par des surfaces mamelonnées de formes
très bizarres et qui ont depuis longtemps attiré
l'attention des géoloques. Au milieu du banc l'on
trouve quelquefois des poches limitées par des surfaces
botrioïdes et contenant du sables blanc très pur.
Le passage du sable blanc à la roche compacte se fait
insensiblement sur une zône de quelques centimètres.
J'ai également observé dans la roche une cavité
tapissée de petits cristaux de quartz située dans le
voisinage d'une cassure verticale. D'autres fois, au
voisinage de ces cassures, on constate que la roche
présente une cassure plus lustrée et passe à de l'opale
Celle-ci se présente d'ailleurs dans certains cas
comme un enduit transparent à la surface de la roche.

A coté des gisements in situ de ce banc il m'a été
donné d'observer assez souvent des carrières ou
l'exploitation portrait sur un grand bloc isolé ou sur
toute une série de blocs indépendants, mamelonnés sur
toutes leurs faces et présentant des épaisseurs
variables d'un point à un autres. Il s'agit de la même
roche, mais ces blocs épars sont toujours situés au
contact du limon hesbayen et des sables landéniens plus
ou moins ravinés. Ces blocs, atteignant parfois 15 à 20 m3,
sont souvent inclinés: on y trouve comme dans le
banc d'Overlaer des traces de radicelles. On rencontre
des blocs de l'espèce de dimensions plus petites dans
la plupart des sablières que l'on ouvre dans la partie
supérieure du Landénien des environs de Tirlemont. Le
sol de la ville en est véritablement criblé en certains
endroits. La Photographie (fig.3) montre comment ces
blocs jalonnent le ravinement du Landenien par le limon
hesbayen: elle a été prise dans une sablière de Bost,
près de laquelle on a d'ailleurs trouvé d'immenses
blocs de l'espèce. Des observations analogue peuvent
être faites à Haekendover, Oplinter, Folx les Caves etc

(1) J'ai également examiné quelques préparations
microscopiques du quartzite d'Huppaye. Cette localité
étant assez proche d'Overlaer et les deux roches en
tous points semblables, je n'ai pas cru nécessaire d'en
faire mention sous une rubrique spéciale.
(2) Sur une forêt fossile du Landenien supérieur à
Overlaer-lez-Tirlemont par A. Ledoux (Ann. de la Soc.
Géol. de Belgique, t.37, p, m39 et suiv.). La coupe
figurée p. 40 est erronée en ce sens que la couche
ligniteuse d'ou sortent les troncs silicifiés doit
être beaucoup plus rapprochée du banc de quartzite g.

Caractères macroscopiques.- Roche de couleur gris clair
Cassure tranchante et écailleuse. Elle est d'une dureté
remarquable. Vers le haut des bancs on constate souvent
des parties se divisant en plaquettes plus fragiles que
le banc lui même et à la partie tout à fait supérieure
quelques centimères de grès ferrugineux brun. Des
constatations analogues peuvent se faire le long de
certaines cassures verticales traversant le banc de
haut en bas.

Examen microscopique.-Une préparation taillée dans la
roche normale montre de grandes plages de quartz
moulées les une sur les autres, dont beaucoup montrent
un accroissement secondaire (pl.VII, fig.4.). Les
grains de quartz sont bourrés d'inclusions diverses:
inclusions gazeuses reconnaissables à leur bord très
réfringent, inclusions liquides avec leur libelle,
inclusions solides parmi lesquelles j'ai reconnu le
rutile et le zircon.

Les éléments autres que le quartz sont représentés par
quelques grains de limonite, puis assez rarement la
muscovite, la tourmaline et le zircon.

Cette roche est un quartzite typique.

L'analyse de cette roche m'a donné:
Silice 99.8
Traces de fer

Elle correspondait d'ailleurs avec celle du sable blanc
recueilli dans une poche intérieure du banc.

En se rapprochant de la bordure supérieure du banc on
constate que les grains de limonite deviennent plus
fréquents. La roche passe petit à petit à une structure
de grès à ciment de limonite, en même temps que les
grains de quartz deviennent beaucoup plus petits: les grains de
zircon y deviennent plus abondants. Un échantillon pris
à la partie supérieure du banc a donné à l'analyse:

Silice 89,00
Peroxyde de fer 9.05
Divers (H2O,ets) 1.95
------
100.00

Il faut remarquer que la teneur en fer varie beaucoup
en divers points de la bordure: le chiffre donné plus
haut doit être regardé comme un maximum.

J'ai également examiné des lames minces taillées dans
les parties de la roche passant à l'opale. On y voit
l'opale pénétrer entre les grains de quartz et si l'on
examine ceux-ci avec fort grossissement (pl.VIII, fig.5),
on constate que la bordure des grains est très
finement dentelée et qu'il y a là une véritable
interprétations mutuelle des grains de quartz et du
ciment d'opale. Les dentelures de deux grains voisins
se relient quelquefois: d'autres fois les grains se
touchent complètement comme dans les préparations de la
roche normale. De plus, pour certains grains isolés
dans l'opale, le ciment qui les entoure n'est plus
absolument isotrope dans leur voisinage mais se
pointille entre nicols croisés d'une multitude de
petits points blancs orientés comme la plage de quartz.

Bref, on peut observer toute une série de plages
montrant un passage continu de la structure gréseuse à
la structure quartzite. Ces phénomènes que l'on
observe sur la bordure des grains se rapportent à la
formation de l'auréole secondaire, le noyau primaire
étant parfois discernable au milieu de la plage: on
peut donc en quelque sorte suivre les divers stades de
la formation de cet accroissement secondaire au dépens
de l'opale. M. Cayeux (1) a noté des faits analogue
en ce qui concerne le grès quartzite calcédonieux de
Bougival, des sables de Fontainebleau, mais là toute
la roche présentait cette structure alors qu'ici il
s'agit d'un cas tout à fait particulier. J'ajoute qu'au
point de vue macroscopique la cassure de la roche dans
le voisinage de l'opale devenait nettement conchoïde et
lustrée.

(1)L.Cayeux. Etude sur les grés du tertiaire parisien p.72

A priori l'on est porté à établir une relation entre
la formation du banc de quartzite et la silicification
des troncs qui lui sont superposés et dont les racines
et radicelles se retrouvent dans la roche (1). Ces
troncs présentent des parties très dures à côté
d'autres moins cohérentes dans lesquelles on retrouve
des éléments ferrugineux. Les parties dures ont une
légère coloration brunâtre que l'on pouvait également
attribuer à la présence de sels de fer.

(1) A.Ledoux op. cit. et Note complémentaire sur les troncs
silicifiés d'Overlaer Ann. Soc. Geol. de Belgique, t. 37, p.M 111

En chauffant le bois silicifié sur une lame de platine,
la coloration change, devient noire puis, en
poursuivant le chauffage, elle devient blanche. Il faut
admettre qu'elle est due à des restes carbonés si l'on
tient compte de la manière dont elle disparaît.

L'examen microscopique montre d'ailleurs la structure
du végétal admirablement conservée (pl. VIII, fig. 6);
les tissus présentent une coloration brune, alors que
le quartz qui les englobe est incolore. Entre nicols
croisés on voit que ce quartz est disposé en plages
d'orientations optiques diverses, dont la disposition
ne semble point influencée par la présence des fibres
végétales. En certains endroits une cellule contient
plusieurs plages de quartz: ailleurs elle est occupée
par une plage englobe souvent un nombre plus ou moins
grand de cellules (pl. VIII, fig.7).

Cette modification des dimentions des plages de quartz
se produit d'une manière continue du centre à la
périphérie et met bien en relief la part prise par
l'évaporation dans la production du quartz dans la
masse même du tissu ligneux. Ces bois silicifiés
présentent une structure de quartzite formé
uniquement de silice secondaire.

Je m'arrête quelque peu aux conditions dans lesquelles
a pu se former un gisement aussi particulier que celui
d'Overlaer. Le banc de quartzite a dû sa consolidation
à la circultaiton d'eaux siliceuses entre des grains de
quartz primaire. Dans son étude des grès du tertiaire
parisien, M. Cayeux arrive pour les roches qu'il a
examinées à cette conclusion que la silice secondaire
des quartzites s'est substituée à un ciment primordial
de calcite séparant les grains clastiques primaires.

Aucune de mes observations ne peut servir d'argument
pour appuyer une hypothèse semblable en ce qui concerne
le quartzite d'Overlaer: on peut en effet constater
souvent que les parties primaires des plages de quartz
voisines se touchent, les auréoles n'étant développées
que sur une partie du contour. D'autres fois l'auréole
est bien complète, mais ses dimensions restreintes
permettent de supposer que le contact des grains
primaires se fait en dehors du plan constitué par la
lame mince. On peut donc admettre que le sable, au
dépens duquel s'est formé le quartzite, était analogue
aux autres sables landéniens avec lesquels il voisine.

Les eaux, imbilant ces sables, chargées de silice,
montaient par capillarité dans les vaisseau des arbres
qui y prenaient racine et allaient déterminer leur
silicification.

On peut trouver dans la tranchée d'Overlaer même des
cailloux roulés de quartzite landénien et de bois
silicifié à la base du bruxellien, ce qui établit que
les phénomènes auxquels je fais allusion sont
contemporains de la période continentale qui a suivi
le dépôt des sables L2. M. Stainier (1) a fait
remarquer que dans la nature actuelle les bois
silicifiés sont l'apanage des régions désertiques et a
conclu à l'existence d'un climat désertique à la fin du
landenien supérieur. L'uniformité des dépôts de cet
étage sur de grands espaces plaide au surplus en faveur
de cet hypothèse. Par suite des phénomène d'évaporation
intense qui se produisaient près de la surface du sol,
les eaux ont circulé de bas en haut par capillarité:
tout en se chargeant de silice, elles ont également
emporté les éléments ferrugineux du sable pour les
déposer plus haut: c'est ainsi que l'on peut expliquer
la présence de grès ferrugineux à la partie supérieure
du banc. La silice secondaire s'est elle déposée
primitivement partout à l'état d'opale pour se
transformer ultérieurement en quartz ou bien s'est elle
déposée immédiatement à l'état de quartz secondaire,
les parties de la roche où l'on retrouve de l'opale
constituant des exceptions ?

Je crois cette dernière hypothèse la plus vraisemblable
avec cette restriction qu'une certaine partie du quartz
secondaire a été formé par déshydration de l'opale.

L'érosion produite par le creusement des rivières à
l'époque quaternaire a déterminé la mise à nu du banc
en certaines places et ensuite un affouillement des
sables sous-jacents, ce qui permet d'expliquer la
dislocation du banc et la dissémination de grands blocs
de quartzite au contact du landenien supérieur et du
limon hesbayen. Il m'a été rapporté par des ouvriers
travaillant le quartzite en question, que la pierre
provenant de ces blocs isolés était d'ordinaire
beaucoup plus dure que celle du banc. Il y aurait là
vraisemblablement l'intervention d'un métamorphisme
atmosphérique.

(1) X. Stainier. Un gisement de troncs d'arbre debout
dans le landenien supérieur. Bull. de la Soc. belge de
Géol., Pal et Hydr. juillet 1909.