Feuille : 155E - NANINNE - 478
secteur : 5
numéro : 28
code : 155E0028 - 4780028
X :
Y :
Z :
commune :
auteur : C. MALAISE, E. MAILLIEUX, M.-E. DENAEYER
références :
date : 2-28.07.1880
roche :
formation : SL1a
localisation :
nature : Affleurement
description :
28
Dans la troisième tranchée située à 1100 mètres de la précédente et au N du Sart-Bernard, on trouve d'abord du Silurien détritique puis des schistes siluriens noirâtres graphiteux beaucoup plus feuilletés, que ceux de la seconde tranchée. Ils renferment
des traces, en mauvais état, rappelant des fucoïdes. Inclinaison confuse.
28 - suite - E. MAILLIEUX - 1926
MAILLIEUX, E., 1926. Bulletin de la Société belge de Géologie, Bruxelles, 1926, t. 36: 69-70.
L'Arénigien est très peu représenté dans le Silurien de la bande de Sambre et Meuse, où deux seuls gisements ont été observés, et il est inconnu dans le Silurien du Brabant.
Les deux gisement arénigiens de la bande de Sambre et Meuse ont été rongés par Malaise dans son assise de Huy. Ils sont situés l'un au tunnel de Huy (Stotte) et l'autre dans la tranchée du chemin de fer de l'Etat, un peu au nord-ouest de la station de
Sart-Bernard. Leur faune est composée comme suit :
Climaeograptus Scharenbergi Lapworth
Dodymograptus bifidus Hall [Didymogratus Murchisoni des listes de Malaise]
Dodymograptus acutidens Lapworth [Didymogratus pseudo-elegans des listes de Malaise, espèce non décrite ni figurée à rayer de la nomenclature).
Dodymograptus stabilis Elles et Wood
Dodymograptus Nicholsoni Lapworth
Dodymograptus manus Lapworth
Dodymograptus nitidus Hall
Dichograptus cetobrachiatus Hall [Dichograptus hexabrachyatus des listes de Malaise, espèce non décrite ni figurée à rayer de la nomenclature).
Glyptograptus dentalus (Brongniart) [Diplogartus pristiniformis des listes de Malaise]
Cryptagraptus tricornis (Carruthers)
Tetragraptus serra (Brongniart) [Tetagraptus bryonoides des listes de Malaise est synonyme de T. serra]
Tetragraptus angustifolius Hall
Lingula sp.
Aeglipa binodosa Salter
Débris de Phyllocarides.
La faune graptolitique est en général celle de la zone à Didymogratus bifidus, de la base de l'upper Arenig, et c'est à cet horizon qu'il convient de rattacher les deux gisements signalés ci-dessus, et par conséquent, l'assise de Huy [les listes de
graptolites de Malaise tendaient à ranger l'assise de l'upper Arenig (zone à Didymograptus Murchisoni)].
28 & 29 - suite - E. MAILLIEUX
MAILLIEUX, E. Mémoires du Musée Royal d'Histoire Naturelle de Belgique, Mémoire n° 86, pp. 3-4.
La première tranchée est ouverte à l'Ouest de la station de Sart-Bernard, entre les bornes kilométriques 72,1 et 72,4. Elle met à découvert l'Arénigien supérieur (supérieur à Didymograptus bifidus) qui, à proximité de la station, sert de substratum au
Gedinnien inférieur du bord nord du bassin de Dinant (poudingue d'Ombret, arkose de Dave et schistes et psammites de Fooz). La stratification est discordante ; l'allure des couches paraît renversée, et une faille transverse (faille de Saint-Bernard) les
a rejetées vers le Nord au voisinage immédiat de la station.
Cette tranchée est très connue, et il en a été fait mention dans divers travaux. Le premier, d'Omalius d'Halloy la visita en compagnie de Michel Mourlon. Celui-ci en publia, en 1876, un bref travail accompagné de coupes inspirées des notes manuscrites
de l'illustre géologue précité [Mourlon, 55, p. 335, pl. fig. 3 ; 56, 1880, p. 52, fig. 6 ex parte]. En 1880, Mourlon reproduisit des coupes dans sa Géologue de la Belgique, en rétablissant leur ordre exact, interverti dans sa première publication.
Il est question, plus ou moins brièvement, de cette même tranchée dans diverses notes de C. Malaise [Malaise, 46, 1881, p. 19, 47, 1888 ; 48, 1891 ; 49, 1900 ; 50, 1900 (1901), p. 8, 51, 1911], qui en reconnut l'âge arénigien, en attribuant erronément,
toutefois, à Didymograptus murchisoni, Le Graptolite le plus fréquent du gisement.
D'après certains auteurs, cette espèce caractérise non pas l'Arénigen, mais bien la base du Llandelien ; nous avons constaté qu'ici, comme à Huy, il s'agit en réalité de Didymograptus bifidus, espèce assez voisine de la précédente, tont elle porte le
même nombre d'hydrothèques par centimètre, mais dont elle diffère par les deux branches du rhabdosome, divergentes sur tout leur parcours et dont la largeur s'accroît progressivement.
En 1926, nous avons donné la liste des fossiles de ce gisement, avec ceux du gisement arénigien de Huy [Mailllieux, 44, 1926, p. 69].
Enfin, M.P. Michot [Michot, 52, 1931, 1934, p. 59, 54, 1934, p. 215] exposa, en 1934, une bonne étude de cette même tranchée ouest, et il conduisit, la même année, les membres de la Société géologique de Bruxelles et de Liège participant aux excursions
de leur session extraordinaire.
Le gisement fossilifère se trouve à la paroi nord de la tanchée, une dizaine de mètres à l'Ouest de la borne kilométrqiue 72,4.
On trouvera ci-dessous, d'après une revision que nous avons opérée récemment, la liste des espèces recueillies à ce gisement (Naninne 1) et qui figurent dans les collections du Musée royal d'Histoire naturelle de Belgique :
empreintes attribuées à des Fucoïdes
Dichograptus octobrachiatus (Hall)
Tetragraptus serra (Brongniart)
Didymograptus bifidus Hall.
Didymograptus acutidens Lapworth
Didymograptus stabilis Elles et Wood
Didymograptus Nicholsoni Lapworth
Didymograptus nanus Lapworth
Phyllograptus angustifolius Hall
Climacograptus Scharenbergi Lapworth
Glyptograptus dentatus (Brongniart)
Cryptograptus tricornis (Carruthers)
Lingula aff. impar Barrande
? Asaphellus sp.
Cyclopyge prisca (Barrande) var. longicephala (Kloucek)
Placoparia sp.
Lamprocaris micans Novak.
28 & 29 - suite - E. MAILLIEUX, E. - 1938
MAILLIEUX, E., 1938. Bulletin de la Société belge de Géologie, etc. Bruxelles, 48, p. 338.
A Sart-Bernard, la voie ferrée dessine une courbe qui l'amène dans la direction E-O. La station de ce nom est située entre deux tranchées d'une certaine importance : celle placée à l'Ouest est connue de longue date et entame, de l'Ouest vers l'Est :
1° les schistes noirs, arénigiens, à Didymograptus bifidus (sommet de l'Arénigien), sur lesquels reposent en stratification discordante
2° le poudingue d'Ombret, surmonté par
3° les schistes et psammites de Fooz, ces horizons 2 et 3 représentant le Gedinnien inférieur du bord nord du bassin de Dinant.
A l'extrémité orientale de cette première tranchée, une faille transverse a rejeté au Sud les formations qui sont entamées par une deuxième tranchée, à environ 600 m à l'Est de la station de Sart-Bernard. C'est dans cette dernière tranchée qu'on été
découverts les faits nouveaux qui ont motivé cette excursion.
28 & 29 - suite - M.-E. DENAEYER - 1939
DENAEYER, M., 1939. Les schistes arénigiens à structure "cone in cone" de la tranchée de Sart-Bernard (province de Namur). Bulletin de la Société belge de Géologie, etc., Bruxelles, 1939, tome 49, pp. 318-324.
Les schistes arénigiens à structure "cone in cone" de la tranchée de Sart-Bernard (province de Namur) par Marcel-E. Denaeyer [communication présentée à la séance du 18 juillet 1939] [Pl. II, fig. 12-20].
A environ 11 km au Sud-Est de Namur, à hauteur de la station de Sart-Bernard, la voie ferrée Bruxelles-Luxembourg traverse deux tranchées ouvertes dans le schistes ordoviciens du bord méridional de la bande silurienne de Sambre et Meuse.
La tranchée située à l'Ouest de la station recoupe obliquement les strates redressées, de direction Est-Ouest, de l'Arénigien supérieur (zone à didymograptus bifidus) [E. Maillieux, 1939. L'Ordovicien de Sart-Bernard, Mémoire Musée royal d'Histoire
naturelle de Belgique, n° 86].
Les schistes de cette tranchée renferment des intercalations de cone-in-cone [cf. Légende de la Carte géologique de Belgique au 1/40 000ème, planchette n° 155 (Malonne-Naninne) levée par X. Stainier avec le concours de M. Malaise pour le Silurien
(Institut cartographique militaire, 1901] que je me propose de décrire sommairement d'après les échantillons que j'ai récoltés en novembre 1938.
Ces échantillons comprennent : 1° des fragments de schiste en plaquettes ;
2° des fragments d'un banc interstratifié, d'aspect scoriacé. Ils proviennent tous du talus nord de la tarnchée.
I. Schiste en plaquettes
J'ai récolté ces plaquettes à la surface du sol, au sommet du talus et à hauteur du kilomètre 72,3.
Macrostructure - Leur épaisseur est d'environ 1 1/2 cm. Elles présentent une face lustrée couvertes de petits mamelons de quelques millimètres de diamètre. La face opposée est mate, grenue ou finement tuberculeuse.
La figure 13 représente la face mamelonnée d'un petit fragment.
La tranche des échantillons montre une structure plissotée, très serrée, due à l'emboîtement régulier de très petits cônes (fig. 14). En section polie, on voit sur chaque mamelon de la face lustrée s'appuyer un petit cône sombre d'environ 3 mm de
hauteur. C'es petits cônes se succèdent régulièrement le long de cette face ; ils sont enveloppés de cônes plus clairs qui s'étagent, en s'emboîtant, sur toute la hauteur de la tranche.
Microstructure. Le quartz en granules d'une extrême finesse et des phyllites abondamment répandues forment la trame de la roche. Les phyllites sont attribuables en partie à la séricite ou à la muscovite, en partie à une chlorite (?) brune polychroïque.
Un voile granulaire de limonite secondaire s'étend sur le tout ; très fréquemment, cette limonite s'individualise en amas de petits globules bruns transparents qui semblent résulter de l'épigénie de granules de pyrite ou de marcassite.
En section axiale (= section transversale des plaquette), la structure cone-in-cone se manifeste :
1° par la disposition générale en chevron des phyllites ; cette disposition constitue ce que j'ai appelé les cônes élémentaires ou de premier ordre (fig. 12) ;
2° par l'existence de films ou traînées ondulées de phyllites enveloppant des séries de cônes élémentaires.
Ces enveloppes définissent une succession assez régulière de cônes emboîtés plus grands, de deuxième ordre.
L'ouverture de ces cônes-enveloppes est d'environ 90 degrés. Ils se relient entre eux en dessinant une suite d'ondulations qui peuvent confluer et s'anastomoser (fig. 15).
Les enveloppes des cônes constituent des surfaces de discontinuité structurale propices à la circulation des solutions minéralisantes. Aussi sont-elles le plus souvent imprégnées de limonite qui les souligne fortement, mais qui masque en même temps leur
structure.
Quand la limonite est absente, la structure fusiforme ou en gradins des enveloppes apparaît nettement, entre nicols croisés : les paillettes de phyllites qui les constituent ont une tendance à se relever vers les sommets des cônes en imitant confusément
des houppes ou des éventails à demi ouverts (fig. 16).
Elles montrent, notamment, à la base de la zone fibreuse, des bourgeons coniques surbaissés, de teinte sombre, semblables aux petits cônes obscurs de l'échantillon précédent et placés comme eux dans l'axe des mamelons du schiste encaissant. Toutefois,
ces bourgeons sont beaucoup plus volumineux, de grande ouverture angluaire et de structure cone-in-cone y est très manifeste. Leur déboîtement donne naissance à de larges cupules à gradins. Leur surface supérieure est limitée par des gros festons sur
lesquels s'appuient des cônes long et grêles d'environ 30 degrés d'ouverture seulement (fig. 19).
Microstructure. Une chlorite à biréfringence indigo et de la calcite granulaire constituent la trame de la roche. On observe, en outre, de la séricite comme élément des enveloppes, du quartz presque entièrement secondaire et de la limonite en
imprégnation et en granules.
Les bourgeons (fig. 20). Les bourgeons de base sont fortement chargés de calcite. Bien que la nature granulaire submicroscopique, cette calcite possède une orientation générale telle qu'entre nicols croisés, et déjà en lumière naturelle, la structure
conique de premier ordre apparaît nettement. Des enveloppes sériciteuses de second ordre, avec structure en gradins, traversent la masse des cônes élémentaires. Les bourgeons s'appuient directement dans le schiste sériciteux normal et l'éponte.
Celui-ci est imprégné de limonite au contact;
Les gros festons qui limitent les surfaces coniques des bourgeons méritent une mention spéciale. Ils forment des enveloppes de troisième ordre, très épaisses, rubéfiées, d'aspect plutôt "boudinés" qu'en gradins.
Ils sont constitués par un feutrage de séricite et de produits colloïdaux bruns ; des veinules de limote les sillonnent et s'insinuent entre des plans de décollement. Parfois, ces plans s'écartent et le bâillement ainsi produit est alors garni de
rosettes et de sphérolites de chlorite verdâtre.
Contrairement à ce qui s'observe d'habitude dans les roches à structure cone-in-cone, le contact entre les grosses enveloppes boudinées et la masse calcaire sous-jacente n'est pas rectiligne. L'ordonnance conique de cette dernière paraît dérangée
mécaniquement dans la zone de contact. Le sommet des enveloppes boudinées est aminci et courbe au lieu d'être anguleux.
Les cônes grêles (fig. 19 et 20). Ces cônes sont implantés normalement à la surface supérieure des boudins de l'enveloppe externe des bourgeons. Ils sont essentiellement formés de chlorite. La calcite granulaire y est clairsemée ou bien se concentre
en zones coniques emboîtées, très aiguës et toujours pourvues de l'unité d'orientation optique. Les paillettes de chlorite ne présentent pas la structure en chevron habituelle ; elles sont allongées parallèlement aux génétracies des cônes.
Ces cônes sont donc tous de premier ordre et cela dans toute l'étendue de cette zone, épaisse de plusieurs centimètres, qui ne comporte aucune enveloppe de second ordre.
L'aspect macroscopique scoriacé et vacuolaire des échantillons est dû à une dissolution partielle des cônes grêles qui ne laisse plus subsister qu'un squelette de limonite encore imprégné de calcite. Toutefois, il s'est produit, par endroits, un
remplissage secondaire de quartz dont les cristaux sont implantés normalement à la surface des cônes adjacents (fig. 20).
Enfin, dans l'épaisseur de la zone des cônes grêles on remarque, ici, de petites vacuoles à contours irréguliers, cernées de limonite et remplies de chlorite verdâtre en rosettes et sphérolites ; là, des plages confuses de quartz microgrenu secondaire.
Dans la zone de rebroussement de ces cônes grêles, la structure perd tout ordonnace et échappe à toute description. Tous les éléments précédents s'y trouvent confondus. Seules les paillettes de phyllites jalonnent l'inflexion de la matière pétrée.
2° Une deuxième observation réside dans le fait que les axes des cônes emboîtes du "schiste" en plaquettes, de même que ceux des bourgeons coniques du banc interstratifié, sont dans le prolongement des axes des mamelons qui agrémentent une des faces des
échantillons. J'avais déjà noté la chose au cours de l'étude d'un spécimen de cone-in-cone calcaire provenant du Congo belge [M.-E. Denaeyer, 1939. Les "cone-in-cone" de la Lufubu. Annales de la Société Géologique de Belgique, t. LXVII, p. B497].
Or, dans le "schiste" en plaquettes, les cônes emboîtés de second ordre forment des files verticales assez régulières. Il en résulte que leurs enveloppes phylliteuses décrivent, en section axiale, des lignes sinuosoïdales grossièrement parallèles entre
elles.
A la lumière de l'hypothèse et des expériences que j'ai exposées précédemment [M.-E. Denaeyer, 1939. La reproduction expérimentale de la structure "cone-in-cone". Ses conséquences au point de vue de la tectonique. C.R. Acad. Sc. Paris, t. 208, p.
2004. Idem. Résultats d'expériences relatives à la genèse de la structure "cone-in-cone". C.R. Acad. Sc. Paris, t. 208, pp. 313-381], il semble extrêmement probable que cette structure relève uniquement des lois de la mécanique.
3° La structure du banc interstratifé appelle deux remarques.
La première concerne sa structure assez aberrante. On voit clairement l'existence de deux phases de formation. L'une des deux correspond à la formation des gros bourgeons de base et l'autre à la formation des cônes grêles. Cette discontinuité très
nette n'est pas de la même nature que celle dont dépend la formation des cônes élémentaires et des cônes-enveloppes dans une masse relativement homogène.
On pourrait, peut-être, interpréter cette discontinuité en l'attribuant à une différence de composition originelle des vases qui ont donné naissance aux deux catégorie de cônes : l'une, plus calcaire, correspondant aux bourgeons de base ; l'autre, plus
argileuse, aux cônes grêles. Cette différence pourrait expliquer, en partie, la différence de comportement des deux milieux soumis aux forces de traction. La seconde remarque concerne le rebroussement des cônes grêles.
Ce rebroussement s'explique très naturellement par un déplacement relatif des parois encaissantes dans le sens longitudinal.
Les cônes sombres dont j'ai parlé plus haut correspondent à une pigmentation plus abondante et plus fine de la trame fondamentale.
En section basale (= section parallèle aux faces des plaquettes) les traces des enveloppes des cônes de second ordre prennent l'aspect d'un réseau anastomosé dont les mailles dessinent des arcs de cercle irréguliers, plus ou moins concentriques, que la
limonite souligne vigoureusement (fig. 17).
Les paillettes de phyllites de la trame fondamentale sont distribuées sans ordre apparent.
La structure et la composition minéralogique des cone-in-cone en plaquettes de Sart-Bernard sont, en grande partie, comparables à celles des cone-in-cone ordoviciens de la Montagne Noire, dans l'Hérault [L. Cayeux, 1935. Les roches sédimentaires de
France. Roches carbonatées. pp. 282-286]. J'ai pu m'en assurer moi-même en étudiant un échantillon provenant du bois de la Cabosse et appartenant au Musée de Paléontologie de l'Université de Louvain.
Composition chimique. L'analyse suivante est due à mon assistante, Melle D. Eliasberg :
SiO2 : 72.92
Al2O3 : 10,08
Fe2O3 : 2,67
FeO : 4,56
MgO : 1,19
CaO : 0,58
Na2O : 0,70
K2 O : 0,93
TiO2 : 1,65
P2O5 : 0,43
H2O+ : 3,54
H2O- : 0,75
Total = 100,00
Ces résultats, exprimés en paramètres de Niggli, donnent :
si : 471
al : 38
fm : 49
c : 4
alk : 8
ti : 8
h : 93
mg : 0,30
k : 0,48
c/fm : 0,09
Si l'on essaie d'interpréter l'analyse centésimale en fonction de la composition minéralogique observée ou probable, on obtient :
% En résumé
Quartz 61,62 %
Muscovite 7,96 Quartz 61,62
Paragonite 8,40 Phyllites 30,22
Vermiculite (*) 13,86 Divers 7,56
Limonite 3,31 H2O- 0,75
Ilménite 3,04 100,15
Sphène 0,20
Apatite 1,01
H2O- 0,75
100,15
(*) Pour la commodité du calcul, j'ai utilisé la formule de la vermiculite plutôt que celle d'une chlorite. La chlorite (?) observée présente certains caractères qui la rapprochent de la vermiculite, sauf la biréfringence, qui est faible.
II. Banc interstratifié
Entre les kilomètres 72,1 et 72,2, au pied du premier poteau télégraphique que l'on rencontre, à gauche, en pénétrant dans la tranchée par son extrémité occidentale, gisent dans la cunette de la voie ferrée, des fragments gros comme le poing, d'une roche
d'aspect scoriacé et vacuolaire, imprégnée de limonite. Ils proviennent d'un banc continu ou lenticulaire, de 5 à 10 cm de puissance, interstratifié dans les schistes qui forment le talus.
Macrostructure. Aux épontes de ce banc adhère une croûte de schiste gris foncé d'aspect normal, sauf à dire que sa surface est plus ou moins mamelonnée. Sur une cassure transversale, la roche possède, d'un côté seulement et jusqu'à mi-hauteur environ,
une structure fibro-conique assez régulière ; ensuite, les fibres s'infléchissent fortement, presque jusqu'à l'horizontale; puis, au voisinage de l'éponte opposée, la structure paraît complètement brouillée (fig. 18).
Les sections polies précisent certains détails de ces trois zones.
Remarques
Les faits relatés ci-dessus appelent les remarques suivantes :
1° Il faut d'abord attirer l'attention sur la nature pétrographique particulière des cone-in-cone dans un ensemble de schistes franchement sériciteux exempts, ou presque, de quartz et de calcite.
Le "schiste" en plaquettes analysé en premier lieu est, en réalité, ce que M.L. Cayeux [Loc. cit.] désigne sous le nom de microquartzite schisteux. Quant à la roche du banc interstratifié, elle semble avoir été un calcaire vaseux riche en phyllites.
Les points de comparaison manquent encore pour apprécier si la composition minéralogique particulière de des roches (microquartzite, calcaire vaseux), contrastant avec celle des schistes sériciteux encaissants, constitue une circonstance fortuite ou
favorable - comme je le pense - à la formation des cone-in-cone.
