Ernest Van den Broeck

“ Depuis longtemps l'attention des géologues était attirée sur l'observation des phénomènes de désagrégation et d'altération des roches superficielles par les agents météoriques.
Tout le monde aujourd'hui s'accorde à reconnaître l'importance qu'il faut attribuer à l'action de l'eau, de l'air, des variations de température, des phénomènes de dilatation et de contraction qui les accompagnent, à l'action de la gelée, de l'humidité, etc., sur la plupart des roches, même les plus dures et les plus compactes. ”

“ Au premier abord, il paraîtra peut être étonnant que l'eau et ses gaz, avec leurs effets d'oxydation et de dissolution, puissent produire des modifications si considérables dans les roches et dans les dépôts superficiels. Mais il ne faut pas perdre de vue l'influence toute puissante du temps. Comme facteur de l'air atmosphérique, agent peu énergique s'il en est, le temps produit des phénomènes de désagrégation et d'altération que personne ne songe à nier, tant ils sont puissants et universels sur la surface terrestre. ”

“ Les argiles, avons-nous dit, ne peuvent subir aucune action métamorphique ni une altération sensible sous l'influence des agents météoriques. Les dépôts argileux n'en jouent pas moins un rôle important dans la question de l'altération des roches. L'argile, en effet, lorsqu'elle est compacte ou suffisamment développée, s'oppose, comme corps imperméable, à l'infiltration des eaux pluviales ou des nappes imbibant le sol végétal. ”

“ On ne saurait mieux comparer la disposition irrégulière des poches d'altération dans nos sables éocènes avec grès calcarifères qu'à celle offerte par les traces d'humidité dont sont atteints certains murs en briques. Les mêmes causes produisent d'ailleurs les mêmes effets. Un mur formé de briques ou d'éléments semblables reliés par du ciment paraît devoir constituer un conducteur, homogène dans son ensemble, des eaux pluviales infiltrées, d'où provient l'humidité du mur. Or, cette humidité, ou zone d'infiltration, ne se présente jamais délimitée vers le bas par un trait horizontal ou régulier. ”

“ Lorsque la surface de la craie est recouverte, non d'argile à silex, impliquant une altération chimique du dépôt par infiltration des eaux météoriques — mais de ce produit particulier de désagrégation mécanique de la craie, qui est connu sous le nom de grève crayeuse, on observe parfois, au-dessus de cette zone décomposée, des dépôts plus ou moins développés de sables siliceux, purs, non stratifiés, qui, dans certains cas, ont été rapportés au terrain tertiaire. ”

“ De même, les puits naturels de la craie, qui représentent des phénomènes localisés d'infiltration et d'altération des roches crayeuses, s'observent surtout dans les régions où la surface de celles-ci se trouve généralement protégée ou recouverte par des dépôts imperméables, tandis que l'argile à silex, qui représente un phénomène général d'altération, est surtout développée dans les contrées où toute la surface de la craie a été ou est encore directement soumise à l'influence des agents météoriques. ”

“ Sous l'influence de l'air humide et plus particulièrement sous celle des eaux météoriques, la glauconie se décompose avec une grande facilité.
L'acide carbonique s'unit aux bases, met en liberté les éléments siliceux, et donne naissance à un carbonate ferreux qui, au contact de l'oxygène, se trouve rapidement décomposé, changé en peroxyde de fer, puis en hydrate ferrique. Celui-ci, à l'état de matière impalpable, imprègne tout le dépôt, l'agglutine souvent et lui donne finalement une coloration jaunâtre ou rougeâtre très-accentuée. ”

“ Il en est ainsi, par exemple, pour certains grès calcarifères, bleus ou verdâtres, du système ahrien, dans la haute Belgique. La couleur brune de la roche altérée résulte de l'oxydation des sels ferreux qu'elle contient parfois en abondance; sa structure celluleuse provient de la dissolution du carbonate de chaux qui formait le test des fossiles, et enfin sa friabilité est la conséquence de l'enlèvement, par les eaux d'infiltration, du ciment calcaire unissant les grains quartzeux de la roche. ”

“ La nappe superficielle de terre friable ou d'argile que produit dans la région élevée du pays l'altération des roches schisteuses couvre d'un manteau toutes les inégalités du sol. On remarque qu'elle est mince sur les éminences et épaisse dans les dépressions; c'est là une conséquence du rassemblement des eaux pluviales et d'infiltration dans les parties basses et de l'énergie plus considérable qui en résulte dans le travail chimique d'altération de la roche. ”

“ Quant à l'altération plus prononcée que dénote la décomposition de la roche, elle est parfois bornée à une couche superficielle très-mince; mais elle peut aussi pénétrer très-avant dans la masse sous-jacente, atteindre les bancs les plus profonds et traverser même toute une exploitation.
Dans les « bancs pourris » de la zone profonde, où les eaux ont pénétré en suivant les fentes et les fractures de la roche, la décomposition du porphyre en masse friable n'est que rarement accompagnée de phénomènes de coloration brunâtre ou jaunâtre, tels qu'on les observe à la surface. ”

“ Les fossiles et les débris calcaires quelconques, devenant d'abord friables et tombant en bouillie sous les premières atteintes de l'eau d'infiltration, se décomposent bientôt entièrement et disparaissent, lorsque cet agent dissolvant a pu agir pendant un temps suffisamment prolongé.
La glauconie éparse dans le dépôt se décolore et verdit; si le phénomène s'accentue, elle se décompose ; l'hydrate ferrique, alors mis en liberté, imprègne toute la masse du dépôt et la colore en jaune ou en rouge. ”

“ Si nous récapitulons tout ce qui précède, relativement à l'exposé des phénomènes quaternaires, nous voyons que les conséquences logiques et rationnelles d'une thèse ne faisant appel qu'aux agents normaux et constamment agissants de la nature, aussi bien en ce qui concerne l'origine des phénomènes quaternaires qu'en ce qui a trait à l'altération des sédiments déposés, s'accordent parfaitement avec toutes les données fournies par l'étude scrupuleuse des dépôts quaternaires du bassin de Paris pour expliquer tous les phénomènes observés. ”

“ Lorsqu'au lieu d'agir sur la craie blanche, les infiltrations superficielles ont lieu dans la craie glauconifeuse, ou bien sur de la craie recouverte par des dépôts tertiaires glauconieux, tels que le landenien, le résidu de l'attaque se présente tantôt sous la forme d'un sable vert siliceux, tantôt sous la forme d'une argile verte, véritable dépôt chimique, analogue à l'argile à silex et formé comme elle par altération sur place. ”

“ On a fait appel, pour l'expliquer, à des éjaculations geyseriennes, à des phénomènes éruptifs ou d'origine interne, alors que la dissolution du calcaire ou de la craie, mettant en liberté l'argile que ces roches contenaient, produisant l'oxydation de leurs sels ferreux ou de leurs éléments glauconieux, est la cause toute naturelle de la formation du résidu d'argile rouge qui, partout et toujours, dans les roches calcaires, accompagne les phénomènes d'altération par infiltration. ”

“ La conséquence rationnelle de la facilité avec laquelle l'eau chargée d'acide carbonique attaque et dissout la craie est que, partout où les couches de craie affleurent à la surface du sol, partout aussi les eaux fluviales et d'infiltration doivent donner naissance à des phénomènes d'altération et de dissolution très-accentués. ”

“ L'action de l'un de ces facteurs : l'infiltration des eaux météoriques ou pluviales, doit nous occuper spécialement. Mais il convient de rappeler rapidement les phénomènes produits par l'ensemble des autres agents, dont le rôle et les effets, plus faciles à étudier et-à reconnaître, serviront de base et de point de départ à nos recherches.
On a parfaitement reconnu que le phénomène de désagrégation superficielle, dû aux agents météoriques, s'opère sur toute la surface de l'écorce terrestre.
Les inégalités du relief : hauteurs et profondeurs, tendent constamment à disparaître. ”

“ Les eaux d'infiltration, et surtout celles qui ont traversé un sol végétal, doivent donc, en rencontrant des roches siliceuses ou bien les silex de la craie, par exemple, dissoudre une certaine quantité de matière siliceuse. Cela est d'ailleurs démontré par l'analyse chimique des fossiles crétacés, qui, surtout dans les zones supérieures, soumises aux infiltrations, sont généralement silicifiés. Beaucoup de foraminifères crétacés ont subi cette action de pseudomorphose bien caractérisée, n'ayant pu s'opérer qu'aux dépens des éléments siliceux dispersés dans le dépôt. ”

“ Lorsque les sables altérés sont très-glauconieux, il arrive souvent que les apparences produites par les agrandissements successifs des poches d'altération, voire même par leur rencontre, sont des plus curieuses.
Non-seulement les lignes primitives de stratification du dépôt disparaissent complétement, comme dans toutes les poches d'altération, mais de plus l'agglutination des grains quartzeux par le résidu provenant de la décomposition de la glauconie, donne lieu, par approfondissement graduel des poches, à une succession plus ou moins régulière de zones oxydées ou limoniteuses. ”

“ Les roches calcaires de divers étages géologiques se montrent souvent recouvertes, dans les régions où elles affleurent, d'un manteau terreux, de coloration rougeâtre, tantôt argileux, tantôt sableux, dépôt d'épaisseur variable et dont les géologues ne s'expliquaient pas bien l'âge, ni le mode de formation. Parfois, au lieu d'une couche uniformément étendue sur la roche calcaire sous-jacente, on a constaté la présence de poches ou d'entonnoirs remplis de ces mêmes matières rougeâtres, et l'on a remarqué que ces cavités, souvent très-profondes, paraissaient suivre des directions déterminées. ”

“ En effet, dans les puits de la craie, comme dans les poches de nos sables calcarifères, le carbonate de chaux, dissous, fait complètement défaut. Le test calcaire des fossiles a également disparu. Au voisinage des cavités ou puits de la craie, la roche est devenue tendre, friable et poreuse; un commencement d'attaque a parfois donné lieu à une craie un peu colorée, à moitié décomposée et où l'on distingue un mélange de sable fin, d'argile et d'oxyde de fer. ”

“ Lorsque l'altération est moins avancée, les grains quartzeux mis à nu par l'enlèvement du calcaire et mélangés avec la glauconie verdie ou oxydée, donnent à l'ensemble du dépôt, privé de calcaire et humecté d'eau, une coloration verdâtre ou jaunâtre parfois très-accentuée. La surface de contact entre les zones intactes et les zones altérées, souvent ondulée, est le plus souvent irrégulièrement déchiquetée et apparaît dans les coupes sous forme de poches d'érosions et de sillons capricieux, résultats de l'inégale perméabilité des divers points du dépôt, rarement homogène dans toute sa masse. ”

“ Non-seulement l'eau pure amène par son contact une altération profonde des roches feldspathiques, et le plus souvent leur transformation en une terre tendre, homogène et poreuse, mais l'humidité contenue dans l'air peut donner lieu au même résultat. ”

“ Si nous nous sommes étendu assez longuement sur les phénomènes d'altération dans les dépôts meubles calcarifères, c'est parce que l'infiltration des eaux atmosphériques y donne lieu à un ensemble de phénomènes très-intéressants et à des modifications si profondes que les observateurs non prévenus s'y laissaient aisément tromper, prenant souvent pour des couches distinctes les zones superficielles d'altération. ”

“ Les argiles ferrugineuses ou plastiques, les sables siliceux meubles ou cimentés, les poudingues, le fer hydraté, le minerai de fer en grains, qui, avec les argiles à silex, s'observent souvent en poches, en filons ou en nappes au voisinage des lignes de fracture, sont très-généralement les résidus d'altération, de dissolution, de concrétionnement et de métamorphisme hydrochimique de dépôts, soumis, par leur situation même auprès de ces fentes attirant les eaux, à des phénomènes accentués d'altération sur place. ”

“ C'est seulement sous forme de sels ferreux en grains impalpables ou en combinaison avec d'autres matières plus légères, que le fer se trouvera vers le sommet du dépôt. L'analyse chimique, en mettant en évidence la proportion plus forte de fer qui existe vers le bas du limon, ne détruit en rien l'exactitude de l'opinion que nous défendons ici, et si celte analyse était faite avec soin, elle montrerait même, sans aucun doute, que le fer du limon calcareux est représenté par des sels ferreux, tandis que celui du limon inférieur est complètement hydraté et représenté par des sels ferriques. ”

“ Il a été démontré que les gaz tenus en dissolution dans l'eau sont, en grande partie, absorbés lors du passage de celle-ci au travers de corps poreux, comme le sont la plupart des roches. Cette absorption provient surtout des réactions qui s'opèrent lorsque l'acide carbonique et l'oxygène dissous dans l'eau se trouvent en contact avec les éléments calcaires, ferreux, etc., des dépôts traversés. L'acide carbonique disparaît presque entièrement; l'oxygène diminue dans une proportion notable. ”