121E0012.TXT

PL. LIEGE 121E
X. Stainer

12

X.Stainier.-Annales de la Société géologique de Belgique. Liège, 1908,
t.XXXV,pp.73-83 (Mém.).

Notes sur le Crétacé de la Hesbaye,
par X.STAINER
Professeur de géologie à l'Université de Gand. (7).

L'exécution de travaux miniers, aux environs de Liège, m'a permis de
résoudre quelques problèmes concernant, soit l'extension, soit la
stratigraphie du terrain crétacé de la Hesbaye. Je crois utile d'en faire
part à la Société géologique.

I. Avaleresse du puits No III de la Batterie.

Dans l'excellent résumé que M. Rutot a donné, en 1894, de l'état de nos
connaissances sur la stratigraphie du crétacé belge (Cf.Bull.Soc.belge de
géol., t.VIII Mém.), il signale, p. 172 de son travail institulé: Essai de
synchronisme des couches maestrichtiennes et sénoniennes de Belgique, du
Limbourg hollandais et des environs d'Aix-la-Chapelle, il signale, dis-je,
que nos connaissances sont très imparfaites sur la base de la craie de
Nouvelles, sur la rive gauche de la Meuse et sur la façon dont se fait le
contact de cette craie, avec l'assise de Herve.

Connaissant ce fait et sachant que le charbonnage de la Batterie allait
pratiquer un troisième puits à son siége de la Batterie, j'avais averti la
Direction du charbonnage de l'importance scientifique que présentant
l'étude des terrains qu'allait rencontrer l'avaleresse du susdit puits.

Immédiatement mon ami M. J.Claude donna les instructions nécessaires pour
me faciliter l'étude de ces terrains. Je suis heureux de le remercier ici
ainsi que M. Servaes, directeur des travaux du siège Batterie. Je dois
aussi une reconnaissance toute spéciale à M. Coppée, ingénieur
divisionnaire au siège Batterie qui, pendant toute la durée des travaux,
a mis les plus grans soins à la récolte des échantillons et des fossiles.

C'est à ses bons soins que je dois la belle série d'échantillons et de
fossiles que je possède. Des mesures spéciales avaient été prises pour me
permettre l'étude directe et sur place de la zone intéressante, litigieuse,
ainsi que du contact du crétacé et du houiller.

Grâce à cela j'ai pu examiner dans d'excellentes conditions, toute la base
du crétacé, depuis le bas de la craie blanche jusqu'au houiller.

Voici la coupe et le classement des terrains recoupés dans la partie
supérieure de l'avalveresse:

Côte de l'orifice du puits: + 178m75.

Remblais et terril: 7m15

Q3m. Quaternaire. Limon jaunâtre. 0m50

Cp3x. Conglomérat à silex. Argile jaune avec fragments de
craie et éclats de silex. 1m50

Cp3bc. Assise de Nouvelles. Craie blanche très pure avec
silex noir-brun ou noir. 10m00

Cp3a. Assise de Nouvelles. Craie grossière un peu jaunâtre
pointillée de glauconie avec
avec cailloux roulés à la base: 1m40

Cp2. Assise de Herve : Smectite avec innombrables
gyrolithes et cailloutis
volumineux à la base. Altérée
et jaunâtre au sommet, elle
passe graduellement à la roche
grisâtre et fraiche. 9m80
------
H2. Houiller supérieur. Très altéré et meuble à la
surface. à 30m35

Après avoir donné résumée des terrains recoupés (1), nous allons examiner
en détail ces derniers.

ASSISE DE NOUVELLES

Craie blanche Cp3bc.

Cette craie présentait une surface inclinée vers le Nord de même que le
conglomérat à silex qui la surmonte. A la profondeur d'environ 12 mètres,
on a recoupé dans la craie le rond d'une poche oblique remplie de sable
vert jaunâtre avec quelques cailloux à la base. Il s'agit vraisemblablement
du fond d'un puits naturel oblique rempli de sable de Rocour (Oligocène).

Dans toute sa hauteur, la craie n'a guère montré de variation.
Elle était très pure et très blanche et les silex étaient assez rares. Les
fossiles n'y étaient pas très abondants. Dans la faunule recueillie par M.
Copée j'ai pu déterminer entres autres:

Belemnite muronata.
Ostrea vesicularis.
Rychonella limbata.
Rynchonella plicatilis.
Hynchonella plicatilis var. octoplicata.
Ananchytes ovata.
Janira.
Pecten.
Inoceramus.
Un psongiaire.

Craie glauconifère Cp3a.

Le passage à la craie blanche est absolument insensible et graduel. Vers le
bas, la craie blanche commence à montrer quelques rares grains de glauconie
qui deviennent de plus en plus nombreux et assez rapidement vers le bas. En
même temps la craie devient de plus en plus jaunâtre à l'état mouillé et de
plus en plus grossière et friable. Sur environ 1m40 dans l'avaleresse,
cette craie était très distincte de la craie blanche. En ce point o
pouvait observer l'interéssante coupe suivante montrant très bien la nature
du contract des asses de Nouvelles et de Herve.

Comme on peut le voir d'après cette coupe, le contact entre l'assie de
Nouvelles et celle de Herve est très brusque comme l'avait bien supposé
M. Rutot (voir op. ci). Même on peut voir que l'assise de Nouvelles a
raviné l'assise sous-jacente et que ce ravinement a été provoqué par des
eaux assez agitées qui ont donné naissance aux curieuses allures des
strates de la craie glauconifère: Nous noterons que ces curieuses et fines
strates de la base de cette craie glauconifère étaient inclinées vers
l'Ouest.

Au contact des deux assises il y avait quelques cailloux roulés, très peu
nombreux, avellanaires. Les uns étaient irréguliers mais parfaitement
arrondis cependant, et étaient constitués de quartz blanc laiteux; d'autres
étaient aplatis, arrondis sur les arèts et formès de grès jaunâtre
vraisemblablement houiller. En un point, une languette smectite semblait
se détacher de la masse principale et venait s'étaler dans la craie
glauconieuse. Il nous a semblé que cette languettre provenait de matériaux
enlevés à l'assise de Herve par les eaux tumultueuses de l'assise de
Nouvelles et qui se seraient étalés dans la craie glauconifère en voie
de dépôt. La craie glauconifère était fort riche en fossiles surtout en
oursins de grande taille et en Bele,nitelles, la plupart brisées.

On y trouvait aussi assez bien de curieux manchons de pyrite souvent
épigénisée en limonite, de 0m05 de long environ sur 0m01 de large.

M. J.Claude qui a eu jadis l'occasion de surveiller les travaux de
creusement d'une galerie de 100 mètres de longueur pratiqueée au contact
des assises de Nouvelles et de Herve, m'a dit que ce contact était
absolument net et brusque et que là aussi la craie glauconifère était très
fossilifère.

Ce n'est pas la première fois d'alleurs que la vraie nature du contact
de l'assise de Nouvelles sur l'asses de Herve a pu être observée. Cette
observation avait déjà été faite il y a trente trois ans, mais elle était
restée inédite. Pour bien montrer la généralité des faits que nous venons
de décrire, nous reproduisons ici cette observation avec la coupe qui
l'accompagne, telle que nous l'avons trouvée dans les notes inédites de
A. Briart.

FIGURE 2.

II Coupe à Ste-Walburge (lez-Liège) le 18 avril 1875.

a Limon hesbayen.
b Limon crayeux.
c Craie blanche avec rares rognons de silex noir.
d Marne hervienne avec foraminifères et entomostracés.

"La craie blanche est terminée à sa partie inférieure par une craie
grossière de plus en plus glauconieuse. Elle repose sur le Hervien
en ligne de contact, irrégulière et bien marquée. Il s'y trouve des nids
de glauconie et même quelquefois des cailloux roulés".

On le voit, c'est absolument ce que nous avons observé à la Batterie.

Comme je savais très bien que le contact des assises de Nouvelles et
de Herve est très net, c'est par distraction que, dans un travail très
récent, j'ai parlé de transition insensible entre ces deux assises.
C'est donc avec raison que M.Rutot, dans la discussion qui a suivi la
présententation de mon travail, a appelé mon attention sur ce lapsus (1).

(1) Cf. Soc. belge de géol., t.XXII, 1908, procès-verbal., p. 89.

Parmi les fossiles de la craie glauconifère que je possède, j'ai pu
déterminer les suivants:

Ananchytes ovata (très commun).
Ananchytes conoïdea.
Micraster glyphus.
Belemnitella muccronata (très commune).
Ostrea.
Spongiaires (assez abondants).

Les Belemnitella fort nombreuses et souvent brisés, paraissent se rapporter
tout à la B. mucronata, mais il y a certainement deux variétés. L'une,
assez rare, est mince, et allongée à extrémité bien effilée. L'autre est
grosse et a bout arrondi.

De l'ensemble de tous ces faits on peut déduire que c'est avec raison
que M. Rutot a assimilé cette craie glauconifère à la craie d'Obourg du
Hainaut.

ASSISE DE HERVE.

L'assise de Herve est remarquablement représentée dans l'avaleresse. La
partie supérieure était altérée et se présentait sous forme d'une marne
compacte argileuse de couleur jaunâtre avec des taches brunâtres. A une
couple de mètres du sommet de cette marne on voyait appararaître des taches
irrégulières grisâtres de marne ou smectite.

Ces taches correspondant à des noyaux de smectite restée inaltérée.
Quelques-uns étaient très durs, ayant problablement été cimentés par par
la circulation des eaux chargées de calcaire provenant de l'altération des
strates plus élévées. Enfin, en descendant, ces taches deviennent de plus
en plus nombreuses, se soudent les une aux autres et l'ensemble de la roche
devient d'abord d'un gris pâle, puis d'un gris plun foncé, glauconifère.
A environ 5 mètres sous le contact avec l'assise de Nouvelles, la smectite
est prestée entièrement inaltérée. A la base, la smectite montre assez bien
de cailloux roulés presque exclusivement formés de grès et de schiste
houiller et de nombreux cailloux de charbon.

Les cailloux de grès, généralement blanc et à grain fin, sont
parallélipipédiques, mais toutes les arètes sont arrondies. On trouve
aussi des cailloux de psammite applatis et de rares petits galets
de schiste du houiller. Les cailloux de charbon, nombreux, sont subarrondis
et j'en vu plusieurs mesurant 0m20 de long sur 0m10 de largeur et 0m10
d'épaisseur.

Un caillou de grès était encore plus gros. La houille avait absolument les
mêmes caractères physiques et chimiques que celle des couches de charbon
exploitées au charbonnage de la Batterie et qui affleurement partout sous
la smectite. Sur la paroi Sud de l'avaleresse, on constatait à la surface
du houiller l'existence d'une sorte de chenal rempli de cailloux roulés
comme ceux que nous venons de décire.

Dans la zone inaltérée de la smectite on trouvait beaucoup de nodules de
pyrite fibro-radiée.

Le sommet du hervien et la partie centrale étaient littéralement pétris de
gyrolithes (Gyrolithes Davreuxi).

Dans la smectite in altérée ces gyrolithes étaient tapissées d'un mince
enduit d'une substance talqueuse, onctueuse au toucher, d'un beau vert
bleuâtre. Dans la smectite altérée, cette substance était transformée en
limonite souvent concentrée en vermiculations à la surface des gyrolithes.

Vers la base de l'assise, les gyrolithes disparaissaient presque
complètement. L'assise était fossilifère de haut en bas. Parmi les nombreux
fossiles recueillis j'ai déterminé notamment:

Ostrea Spondylus spinosus.
Ostreda lateralis. Pinna quadrangularis.
Exogyra laciniata. Une pince de crustacé.
Inoceramus Cripsi. Une écaille de poisson.
Vola quadricosta.

Avoir avoir décrit les caractères de l'assise de Herve en cet endroit, il
nous reste à voir quelles sont les remarques que suggère cette description.

Il est remarquable de voir la smectite altérée sur une aussi grande
épaisseur, en-dessous d'une roche permèable comme la craie blanche, alors
que cette craie est incomportablement plus perméable que la smectite et
que, par sa composition et sa pureté, elle est beaucoup plus sujette à
subir l'action des eaux météoriques chargées d'oxygène et d'acide
carbonique.

La chose peut s'expliquer de deux façons. L'explication la plus simple,
c'est que l'altération de la smectite se serait déjà produite avant le
dépôt de l'assise de Nouvelles. A priori la chose aurait pu se produire
puisque nous venons justement de montrer que le contact entre les deux
assises est brusques, souligné par un ravinement et par la présence de
cailloutis. Il y a donc eu un certain laps de te,ps entre le dépôt des
deux assises.

Nous croyons cependant que cette explication a peu de chance d'être
accxeptée et qu'il est plus naturel de se rallier à l'hypothèse suivante.

Nous ne savons pas au juste a quel point la smectite est altérée à sa
partie supérieure. Il faudrait pour cela une analyse comparative de la
smectite fraîche et de celle qui est altérée, pour voir quels sont les
éléments qui sont transformés, quels sont ceux qui sont disparus et
quelle est la proportion. En l'absence de ces renseignements, nous pouvons
supposer que l'altération est peu profonde et due uniquement à l'action
de l'oxygène contenu dans l'eau pluviale qui aurait oxydé la glauconie
colorant la roche en gris. On pourrait alors admettre que les eaux
pluviales qui pénètrent dans le crétacé de la région chargées surtout
d'acide carbonique et d'oxygène, épuisent leur provision du premier gaz
dans leur passage à travers la craie blanche, mais conservant encore
assez d'oxygène pour pouvoir, en circulant dans la craie très perméable,
glauconifère de la base, oxyder par imbition lente la partie voisine
de la smectite.

III. Terrain houiller.

Le terrain houiller rencontré à la profondeur de 30m35, se composait de
couches faiblement inclinées au Sud, d'un psammite gris surmontant le toit
immédiat de la veine Crusny qui a été rencontrée, partiellement déhouillée
par les anciens. Or, sur une épaisseur de quelques mètres, le terrain
houiller s'est montré profondément altéré et transformé. C'est au point que
sur deux mètres au moins d'épaisseur, le psammite susdit était changé en
une sorte d'argile grise sableuse très compacte ayant tellement, bien la
teinte et la compacité de la smectite hervienne qu'il était impossible de
les distinguer au fond des travaux et que l'on aurait été bien embarrassé
sans la présence de cailloutis de base du hervien. Petit à petit,
en dessous, la roche reprenait ses caractères habituels.

L'étude des terrains de l'avaleresse de la Batterie a encore fourni un
résultat d'un autre genre, c'est de nous montrer combien peu de confiance
on doit ajouter aux coupes ou renseignement géologiques fournis par les
anciens, concernant notamment les morts-terrains recouvrant nos bassins
houillers.

En effet, il existe au siège Batterie, outre le puits en avaleresse dont
nous venons de faire l'étude, deux autres puits, beaucoup plus anciens,
dont on possédait la coupe des morts-terrains dans les archives du
charbonnage.

D'après ces documents, les deux puits anciens auraient recoupé les mêmes
terrains parfaitement horizontaux et avec la même puissance.

Voici quelle serait la coupe du puits d'aérage (le plus au Nord):

Remblais et terril 7m50
Limon hesbayen 2m50
Craie (Marne) 17m50
Smectite hervienne 6m25
-------
Terrain houiller, à 33m75

Connaissant cette coupe, on fut très étonné, lors de l'aveleresse du
nouveau puits, de rencontrer la smectite à une profondeur beaucoup moindre,
de même que le houiller.

Si ces coupes anciennes étaient exactes, il en résulterait deux faits
extraordinaires. Il est à noter que le puits no II n'est qu'à une vingtaine
de mètres au nord du puits d'aérage en quesition où l'on aurait eu les
mêmes terrains qu'au puits d'extraction situé à une vingtaine de mètres
plus ou Sud.En comparant la coupe que nous avons donnée du nouveau puits
avec celle des deux puits anciens, on constate des divergences importantes.

1) Le houiller serait à une profondeur moindre de 3m50 au nouveau puits
qu'aux des anciens. Or, en règle très générale dans la région, la surface
du terrain houiller, sous les morts terains, s'enfonce graduellement vers
le Nord. Comme le nouveau puits est plus au Nord, on aurait donc dû y
rencontrer le houiller non pas plus haut, mais plus bas qu'aux deux autres.

Certes, on peut admettre que la surface d'érosion du houiller n'est pas
absolument plane et il se pourrait très bien qu'il ait des protubérances
au fond de l'ancienne mer hervienne, protubérances dues, par exemple,
à l'existence, en sous-sol, de bancs de grès importants.

Nous avons vu, par la coupe du nouveau puits, que tel n'est pas le cas ici,
puisque, à faible distance, il y a l'importante veine Crusny et que la
présence des veines diminue beaucoup la résistance du terrain houiller aux
influences extérieures. Je pense donc, dans l'espèce, qu'il y a eu erreur
de détermination et que, comme nous le dirons plus loin, le houiller n'a
pas été rencontré si bas aux anciens puits.

Si les assises de Nouvelles et de Herve avaient eu aux anciens puits les
épaisseurs qu'on leur attribue, le contact des deux assises se relèverait
de six mètres vers le Nord, vers le nouveau puits. Or on sait que sur une
distance de 20 mètres, comme celle qui sépare ces deux points, ce contact
reste pratiquement horizontal ou en tous cas s'infléchit légèrement vers
le Nord.

Il était d'ailleurs horizontal aux deux anciens puits. Un relèvement aussi
brusque ne pourrait s'expliquer que par le passage d'une faille entre les
puits anciens et le puits no III. L'existence d'une telle faille n'a, à
priori, rien d'impossible; mais on peut affirmer qu'ici il n'y a pas de
faille, car sans cela on aurait dû la retrouver, affectant à peu près du
même rejet, les couches de houille sous-jacentes. Or, l'exploitation de
nombreuses couches sous la région considérée, n'a pas révélé la moindre
trace de faille semblable dans le houiller. Encore une fois, nous croyons
qu'il s'agit d'une erreur de détermination.

Très fréquemment, jadis, la détermination de la nature des roches
rencontrées dans les travaux souterrains a été laissée à de simples
praticiens, porions ou chefs mineurs, dépourvus de toute connaissance
scientifique et surtout de tout esprit critique.

Voici ce qui sera arrivé à la Batterie.

Nous avons vu que le terrain houiller, à la surface et sur deux ou trois
mètres de profondeur, est transformé en une roche meuble très difficile à
distinguer de la smectite hervienne. Nous verrons plus loin que ce fait est
très général. A l'époque déjà lointaine où les deux anciens puits ont été
creusés, un porion peu au courant des lois de la géologie, aura pris ce
houiller altéré pour du crétacé et de là proviendrait l'épaisseur plus
grande attribuée aux morts-terrains des anciens puits. De même nous avons
vu que la partie supérieure de la smectite est altérée sur plusieurs mètres
et qu'elle a pris une couleur-jaunâtre qui le fait remmsembler, pour un
oeil inexpérimenté, à la craie glauconifère base de la craie blanche. Le
même porion n'aura donc compté comme smectrite, dans sa coupe, que la
partie inaltérée de cette roche. De là proviendrait la profondeur plus
grande attribuée au contact des assises de Herve et de Nouvelles aux
anciens puits.

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PL. LIEGE 121E
J.Libert

12 (VII) (Suite) 17 décembre 1913

Coupe du puits No 3 du siège Batterie.

Argile jaunâtre 3m00
Craie, argile à silex 1m50
Poche de sable avec 10cm de cailloutis à la base 4m50
Craie à silex 3m00
Craie glauconifère Belemnites, oursins, cailloutis, pas de
silex 3m50
Assise de Herve, smectique à Gyrolithes, gris jaunâtre et
gris-verdâtre.
Cailloutis à la base 10m00