166E0380.TXT

PL. YVOIR 166E
E.GROESSENS-1986

380 (Ia)

LEVEE D'UNE NOUVELLE COUPE OUVERTE DANS L'EMSIEN MOYEN-SUPERIEUR ET LE
COUVINIEN AU FLANC SUD DE L'ANTICLINAL DE LUSTIN DANS LA VALLEE DE LA
MEUSE.

1 INTRODUCTION

1.1. Chronologie.

L'étage Emsien, qui s'étend sur environ 3 millions d'années (-373 à -370
millions d'années), a été défini à Ems en Allemagne, où ses terrains af-
fleurent largement.

En Belgique, dans la vallée de la Meuse, cet étage a été subdivisé en deux
parties, représentées chacune par une formation locale très caractéristi-
que:

- l'Emsien moyen-supérieur Em 2-3 ou Burnotien Bt (du nom de la localité de
Burnot) regroupe les roches rouges de Burnot, alternance de schistes,
psammites, quartzites et conglomérats polygéniques, (1) de couleur
lie-de-vin ou amarante, mais parfois bigarré (rouge-gris, rouge-vert);

- les grès de Wépion représentent l'Emsein inférieur Em 1, ensemble de
schistes gréseux et grès bigarrés (gris-vert à gris-bleu), contenant
au sommet de l'assise des niveaux conglomératiques.

(1) "Polygénique": concerne la nature hétérogène des éléments d'un
conglomérat ou d'une brèche par rapport à son ciment.
Ex: - Des éléments de quartz, psammites et tourmalinite dans un
ciment pélitique.
- Des galets de quartz blanc dans un ciment carbonaté.

Au contraire, "monogénique" traduit une nature commune aux éléments
et au ciment d'une brèche ou d'un conglomérat.
Ex: - Une brèche à fragments de calcaire cimenté par de la calcite.
- Un conglomérat à éléments de psammite et de quartzite dans un
ciment gréseux.

1.2 Situation structurale .

L'élargissement de la route Maillen-Lustin, quelques centaines de mètres
en amont du pont de Lustin, rive droite, a provoqué l'ouverture par l'en-
treprise BAGECI d'une belle coupe d'environ 250 mètres dans les roches
rouges burnotiennes du flanc sud de l'anticlinal de Lustin.

La première moitié de la coupe tranche les couches perpendiculairement à
leur direction, la seconde moitié suit une imposante surface structurale.


2 DETAIL DU LEVE

La coupe est ouverte du nord au sud puis d'ouest en est
En partant du nord, on rencontre:

2.1 De 0 à 15 mètres

Des bancs de schistes rouge lie-de-vin alternant avec des psammites de même
teinte, à faciès celluleux (3 mètres).
D : N 95 degrès E, P : 50 degrés S.

Un banc de psammite rouge lie-de-vin bigarré de tâches centimétriques de
couleur vert olive à gris-jaune (0,1 mètre).
D : N 95 degrès E, P : 50 degrés S.

Une alternance de bancs centimétriques de schistes et psammites rouge lie-
de-vin, bigarrés de gris-vert.
Les psammites présentent un faciès à cellules de couleur claire, brun-
jaune, millimétriques à centimétriques (2 mètres).
D : N 95 degrés E, P : 50 degrés S.

Une alternance de bancs de schistes et de psammites passant à des con-
glomérats, rouge lie-de-vin bigarés de gris-vert, d'épaisseur décimétrique.
Le psammite bigarré ne présente pas de faciès celluleux mais il renferme de
fins liserés pélitiques brun foncé.
Il devient petit à petit quartzitique puis conglomératique. Le conglomérat
renferme des éléments en majorité millimétriques et localement centimétri-
ques, de quartz transparent blanc ou rouge, de tourmalinite noire et de
psammite rouge lie-de-vin, noyés dans un ciment rouge largement quartziti-
que, localement pélitique.

Les passages psammites - quartzites - conglomérats sont tantôt progressifs,
tantôt bien tranchés (9 mètres).
D : N 98 degrés E, P : 48 degrés S.

2.2 De 15 à 25 mètres.

Une alternance de trois types lithologiques:

Des psammoquartzites passant à des quartzites et localement à des quartzi-
tes conglomératiques. A élements de quarts dominants, rouge lie-de-vin
bigarrés de gris faiblement verdâtre.
Les bancs sont décimétriques: les psammoquartzites sont finement lités
(lits centimétriques) et interstratifiés de psammites.
Les quartzites comprennent en outre une forte proportion de grains de
tourmalinite détritique.

Des schistes bigarrés gris et rouge lie-de-vin à faciès celluleux très
développé.
Une cassure fraîche d'un schiste gris-vert celluleux montre des cellules
grises claires carbonatées (vive effervescence avec HC1) tandis que la
roche altérée a une texture vacuolaire.
Les cellules brunes sont alors remplies d'argile de dissolution de couleur
brun-roux.

Des surfaces de friction sont bien visibles dans ces schistes.
Des psammites de couleur gris foncé et gris-vert foncé, à faciès celluleux.
Les cellules, peu nombreuses sont de couleur jaune ocre à brun, et ne sont
pas carbonatées.
La texture des sammites est nettement plus massive; les bancs sont
décimétriques.
D : N 100 degrés E, P : 50 degrès S.

2.3 De 25 à 38 mètres

Une alternance de trois types lithologiques en bancs décimétriques à
métriques:

Des schistes bigarrés rouge lie-de-vin et gris-vert à gris-brun, à faciès
celluleux.
La texture de la roche est vacuolaire et les cellules sont remplies d'un
matériau poudreux jaune ocre à brun rouille (argile de décalcification).
Des surfaces de friction sont visibles sur ces schistes très altérés.

Des psammoquartzites et des quartzites finement lités (à litage parfois
entrecroisé) en bancs massifs et homogènes.
La couleur varie du rouge rosé lie-de-voin au gris-brunâtre et gris
légèrement vert.
Certains quartzites passent à des conglomérats à éléments millimétriques.
Ils contiennent alors un pourcentage élevé de galets de quartz, un nombre
important de galets de tourmalinite, des galets de psammite et de schiste
rouge lie-de-vin, noyés dans un ciment quartzitique.
Tous les galets sont bien émoussés.

Des conglomérats à éléments pisaires et ovaires de quartz blanc et rouge,
de tourmalinite noire, de psammite rouge lie-de-vin et vert, de schiste
rouge lie-de-vin fin et brillant, cimentés par un liant quartzitique,
psammitique et même pélitique.
D : N 110 degrés E, P : 48 degrés S.

2.4 De 38 à 70 mètres.

De gros bancs massifs décimétriques de quartzite finement lité, de couleur
rouge lie-de-vin bigarrée de blanc, passant à des conglomérats à éléments
pisaires à ovaires.
Ces éléments sont essentiellement constitués de quartz blanc et rouge, de
galets de tourmalinite noire, de psammite et de schiste rouge lie-de-vin,
reliés par un ciment quartzitique ou pélitique.
D : N 108 degrés E, P : 49 degré

Des bancs centimétriques à décimétriques de schistes et psammites rouge
lie-de-vin parfois bigarrés de vert, à faciès localement celluleux.
D : N 108 degrés E, P : 49 degrés S.

Des bancs centrimétriques à décimétriques de schistes et psammites vert-
gris à jaunes passant à des psammites gris-rouge lie-de-vin sans faciès
celluleux.
D : N 108 degrés E, P : 49 degrés S.

Des bancs centimétriques à décimétriques de psammites rouge lie-de-vin
entrelardés de minces passées schisteuses, passant à quelques bancs massifs
décimétriques de quartzite rouge lie-de-vin localement conglomératique.
D : N 108 degrés E, P : 49 degrés S.

Une alternance analogue se poursuit jusqu'à 70 mètres.


2.5 De 70 à 100 mètres.

Une alternance de trois types lighologiques en bancs centimétriques à
métriques:

Des schistes et psammites rouge lie-de-vin rarement bigarés de gris-vert, à
faciès localement celluleux.
Les schistes et psammites gris contiennent parfois de crachées congloméra-
tiques.

Des quartzites rouge lie-de-vin, parfois gris, entrelardés de lits schis-
teux rouge lie-de-vin et bruns.
Ces quartzites, qui deviennent grossièrement lités, passent assez
régulièrement à des conglomérats.

Des conglomérats dont les éléments augmentent de taille au fur et à mesure
que l'on monte dans la série stratigraphique.
On distingue des conglomérats à ciment quartzitique et des conglomérats à
ciment psammoschisteux à schisteux.
Dans les premiers, le ciment est gris-vert, rarement rouge lie-de-vin.
Il noie des galets pisaires et ovaires de quartz blanc et parfois rouge, de
psammite vert-gris et brun-gris, et de tourmalinite noire plus rare.
Dans les seconds, le ciment gris-brun ou rouge lie-de-vin enrobe des
éléments pisaires à ovaires de quartz blanc et rouge, psammite, psammo-
schiste, et schiste noir, gris, gris-vert et rouge lie-de-vin, de psammite
micacé aux couleurs analogues et enfin de tourmalinite noire.
Ces conglomérats sont parfois feuilletés comme des schistes. Une particu-
larité de ces divers conglomérats est de contenir de fins lits de matériaux
pélitiques à surface brillante, qui enrobe les galets.
D : N 95 degrés E, P : 50 degrés S.


2.6 De 100 à 116 mètres.

Un banc de schiste gris-vert à vert-jaune, très disloqué, pétri d'emprein-
tes végétales noires et brunes (tiges) - (3 mètres).
D : N 100 degrés E, P : 49 degrés S.

Quelques bancs centimetriques de schiste rouge lie-de-vin, entrelardés de
couches de psammoschiste plus durs, également rouge lie-de-vin, sans faciès
celluleux et sans fossiles - (5 mètres).
D : N 100 degrés E, P : 49 degrés S.

De gros bancs épais, décimétriques à métriques et à stratification fruste,
de conglomérat à éléments pugilaires à céphalaires.
Ce conglomérat, tantôt bien cimenté par un liant quartzitique rouge lie-de-
vin, tantôt mal cimenté par un matériau psammoschisteux ou schisteux,
contient des galets de quartz blanc et blanc rougeâtre, de quartzite et de
psammite rouge lie-de-vin, vert-gris, gris et gris-noir, de psammoschiste
micacé gris et de tourmalinite noire, ( 5 mètres).
D : N 100 degrés E, P : 49 degrés S.


2.7 De 116 à 230 mètres.

Gros bancs décimétriques massifs de psammite micacé rouge lie-de-vin rela-
tivement foncé, surmontant le grand conglomérat, suivis d'une belle surface
structurale de 100 mètres, partie ouest-est de la coupe.
Ce psammite présente les caractères suivants.

- il est encore conglomératique, sauf les bancs en fin de coupe;
- il renferme de nombreux galets pisaires et ovaires de quartz blanc et
rouge pour la plupart.
Mais ces galets sont très dispersés...
Le psammite contient des galets mous de schiste brun-roux, allongés et peu
épais;

- de plus, il est carié par endroits sur la surface structurale et laisse
alors apparaître de très nombreux moules d'articles de crinoïdes et de
brachiopodes. On serait tenté de croire qu'il est carbonaté et décalcifié
cà et là, mais le psammite non carié ne réagit pas avec HCI.

Enfin, ces trois caractères sont présents jusqu'à l'échelle de l'échantil-
lon.
D : N 100 degrés E, P : 49 degrés S.


2.8 Synthèse du levé

Pour clôturer les observations de ce levé géologique, interprétons-les
brièvement.

Tout le début de la coupe, jusqu'au grand conglomérat, nous montre de
nombreux faciès du complexe des schistes et poudingues de Burnot.
Ce sont des schistes et psammites rouges entrelardés de poudingues à galets
de quartz et de quartzite avec un ciment rouge.
C'est un faciès de régression, littoral ou lagunaire, et même parfois
continental (traces fossiles de végétaux).

Le grand conglomérat céphalaire correspond à mon sens au poudingue de
Tailfer, dont il possède de nombreuses caractéristiques, et constituant
l'extrême base de l'étage Couvinien. Il marquerait donc la phase de trans-
gression mésodévonienne.

Les psammites fossilifères surmontant immédiatement le conglomérat peuvent
être assimilés à la base de l'assise de la grauwacke de Rouillon qui af-
fleure plus au sud, au flanc sud de l'anticlinal de Godinne.
Il semble que ce niveau fossilifère à la base de cette assise revêt une
importance capitale pour dater le début du Couvinien sur le terrain.
On le rencontre en de nombreux affleurements dans la vallée de la Meuse et
ailleurs (vallée de la Grande Honnelle,...).


3 CONCLUSION

Terminons cet exposé en nous tournant vers le passé. L'intérêt de telles
coupes était déjà souligné par nos prédécesseurs.

Ainsi, au début de ce siècle, E. de Pierpont dans son article intitulé
"Découverte dans la région de la Meuse d'un niveau fossilifère à la base de
l'assise de Rouillon" écrivait:

"Nous avons en effet découvert, dans la vallée de la Meuse et aux abords de
celle-ci, un niveau fossilifère dans l'assise de Rouillon; nous avons
constaté que le poudingue de Tailfer forme bien la base de la couche fos-
silifère, à tel point que l'on rencontre parfois des fossiles au sein même
du poudingue; enfin, nous avons retrouvé ce niveau fossilifère sur les deux
flancs de la voûte de Godinne là où le poudingue de Tailfer a disparu: il y
forme une assise constante et peut donc, à défaut du poudingue, servir à
limiter inférieurement l'assise de Rouillon.
(...)
(Bande de Burnot ou bord sud de la voûte de Lustin)
C'est le point le plus méridional de la vallée de la Meuse ou M. Stainier
ait reconnu le poudingue de Tailfer, et c'est aussi le seul horizon où nous
ayons constaté la coexistence du poudingue avec le niveau fossilifère.
Ils sont si intimement unis l'un à l'autre que les derniers fossiles sont
mêlés aux galets jusqu'à une profondeur de plusieurs centimétriques.
Le gisement fossilifères offre des caractères parfaitement identiques sur
les deux rives de la Meuse.
Il constitue la base d'un dépôt épais de psammites rouges qui, sur la rive
droite de la Meuse, disparaît immédiatement sous les alluvions quaternai-
res."

Figures: Coupe dans l'Em 2-3 - Co au flanc sud de l'anticlinal de Lustin.
Situation de la coupe.

Annexe

Les termes employès dans la description précédente sont ceux de la classi-
fication de Paul Michot (Annales de la Société Géologique de Belgique, tome
LXXXI, avril 1958, pp B311-B342).

La première partie de la terminologie qui en découle, et celle qui nous
intéresse, est fondée sur deux caractères des roches:

- la structure d'agrégat et le diamètre moyen des grains;
- la structure d'agrégat repose sur la considération des relations entre
les grains minéraux, et de la proportion de liant argileux présent entre
eux.

On distingue:

- la structure quartzitique; en l'absence de liant argileux, les grains
sont jointifs ou reliés entre eux par une auréole d'accroissement de
quartz, orientée cristallographiquement sur le grain qu'elle entoure;

- la structure réticulée; un liant argileux intervient en faible quantité
et se répartit plus ou moins uniformément, entourant les grains sous la
forme de fims très minces, isolant progressivement les corpuscules
détritiques les uns des autres sans toutefois y parvenir totalement;

- la structure empâtée; le liant argileux de plus en plus abondant isole
les grains qui s'indivudualisent de plus en plus à leur tour au sein de
ce liant, dans lequel ils apparaissent en suspension.

Le tableau synthétique qui suit propose une nomenclature des roches
reposant sur la relation entre le diamètre des grains et la structure
d'agrégat.

Diamètre Structures
(microns) Quartzitique Réticulée Empâtée
--------------------------------------------------------------------

2000
1000 QUARTZITES GRES GRESOSCHISTES
GRESOPHYLLITES
500
250
160 PSAMMOSCHISTES
PSAMMO- PSAMMITES PSAMMOPHYLLADES
100 QUARTZITES PSAMMOPHYLLITES

60 MICROPSAMMOSCHISTES
MICRO- MICRO- MICROPSAMMOPHYLLADES
20 QUARTZITES PSAMMITES MICROPSAMMOPHYLLITES
PELITOSCHISTES
PELITO- PELITO- PELITOPHYLLADES
0 QUARTZITES PSAMMITES PELITHOPHYLLITERS

CUSTINE EDDY
(Géologue)