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Le Dévonien |
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Le Dévonien Inférieur
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Vocabulaire
Dans les pages qui vont suivre concernant le Dévonien et la présentation des couches qui le composent, je vais être amené à utiliser un vocabulaire spécifique. Celui-ci est couramment employé par les géologues professionnels et professeurs d'université que j'ai rencontrés... même si, pour le commun des mortels cela paraît un peu ésothérique. Je me dois donc, après l'avoir décrypté moi-même, de l'expliquer afin que puissiez suivre la suite...
La classification de Dunham est un système pour les roches carbonatées défini par R. J. Dunham en 1962. Bien qu'elle soit particulièrement utilisée en géologie pétrolière, elle est aussi employée pour les roches carbonatées. La classification de Dunham se présente sous forme dichotomique.
- Texture sédimentaire non reconnaissable.
- Calcaires cristallins dont la texture originelle du dépôt n'est pas reconnaissable.
- Texture sédimentaire reconnaissable.
- Composants organiques liés entre eux durant le dépôt : Boundstone
Ce sont les calcaires construits de milieu récifal ou para-récifal.
Trois types de boundstones sont décrits :
- Bafflestone : les organismes constructeurs brisent l'énergie du milieu de dépôt ce qui conduit à la sédimentation entre ces organismes de grains plus fins qu’attendus dans cet environnement de forte énergie.
- Bindstone : des organismes encroûtants comme des algues recouvrent des grains qui progressivement se retrouvent liés entre eux.
- Framestone : le réseau des organismes constructeurs (coraux, éponges...) qu'il soit calcaire ou siliceux est conservé et forme la charpente de la roche.
- Composants organiques non liés entre eux durant le dépôt :
- Taille des grains < 2 mm
- Absence de particules fines (boue) servant de matrice : Grainstone
- Présence de particules fines (boue) :
- Grains jointifs : Packstone.
- Grains non jointifs :
- avec moins de 90 % de boue : Wackestone,
- avec plus de 90 % de boue : Mudstone.
- Plus de 10 % de grains > 2 mm
- Grains non jointifs, cimentation par de la boue : Floatstone
- Grains jointifs : Rudstone
Dunham
Mudstone (1)
Wackestone (2)
Packstone (3)
Grainstone (4)
Floatstone (5)
Rudstone (6)
Boundstone
Bindstone (7)
Framestone (8)
Bafflestone (9)
Texture
Moins de 10 % de grains, plus de 90 % de boue
Plus de 10 % de grains, moins de 90 % de boue
Grains jointifs, cimentés par de la boue carbonatée (Micrite)
Grains jointifs, pas de boue carbonatée (Micrite) mais ciment carbonaté (Sparite)
Plus de 10 % de grains de taille + de 2 mm, non jointifs, cimentés par de la boue carbonatée
Grains de taille + de 2 mm, jointifs
Constituants originellement liés durant la phase de dépôt
Cimentation
Boue carbonatée (= Micrite)
Micrite + de 10 %
Micrite - de 10 %
Pas de matrice mais Sparite (ciment carbonaté)
Micrite > 10 %
Micrite ou Sparite
Micrite ou Sparite
Cémentation de dépôt
Les composants d'origine se sont pas liés ensemble pendant la phase de dépôt
Les composants d'origine se sont pas liés ensemble pendant la phase de dépôt
Les composants d'origine se sont pas liés ensemble pendant la phase de dépôt
Les composants d'origine se sont pas liés ensemble pendant la phase de dépôt
Les composants d'origine se sont pas liés ensemble pendant la phase de dépôt
Les composants d'origine se sont pas liés ensemble pendant la phase de dépôt
Les composants d'origine sont liés pendant la phase de dépôt
1
2
3
4
5
Roche sédimentaire composée essentiellement de boue calcaire dans laquelle sont disséminés moins de 10% de grains organiques qui ne sont pas liés entre eux durant le dépôt (roche détritique)
Roche sédimentaire composée en grande partie de boue calcaire dans laquelle sont disséminés plus de 10% de grains organiques qui ne sont pas liés entre eux durant le dépôt (roche détritique)
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques ne sont pas liés entre eux durant le dépôt (roche détritique) composée des grains jointifs et cimentés par une boue carbonatée
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques ne sont pas liés entre eux durant le dépôt (roche détritique) composée de gros grains jointifs et cimentés par un ciment carbonaté (calcite)
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques ne sont pas liés entre eux durant le dépôt (roche détritique) composée de plus de 10% de grains dont les dimension sont supérieures à 2 mm, non jointifs et cimentés par de la boue fine
6
7
8
9
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques ne sont pas liés entre eux durant le dépôt (roche détritique). Des déchets d'organismes vivants (Crinoïdes) se retrouvent mélangés aux grains de sédiments qui progressivement se retrouvent liés entre eux par un ciment calcaire
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques sont liés entre eux durant le dépôt, (calcaire construit). Des organismes encroûtants comme des algues ou des stromatopores recouvrent ou englobent des grains qui progressivement se retrouvent liés entre eux
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques sont liés entre eux durant le dépôt. Des organismes constructeurs (coraux, éponges...), qu'ils soient calcaires ou siliceux, sont conservés et forme la charpente de la roche
Roche calcaire sédimentaire dont les composants organiques sont liés entre eux durant le dépôt. Les organismes constructeurs érigés brisent l'énergie du milieu de dépôt ce qui conduit à la sédimentation entre ces organismes de grains plus fins qu’attendus dans cet environnement de forte énergie
avec le concours de Frédéric Boulvain (ULG), Léon Dejonghe (ULB), Johan Yans (UNamur) et Alain Préat (ULB)
Qu'ils soient remerciés pour leurs conseils éclairés, leurs suggestions de visites sur le terrain, les lieux de prospections intéressants et la mise à ma disposition de certaines publications spécifiques.Plan de la page
Situation du Dévonien dans l'échelle géologique
Géologie du Dévonien
Introduction
Chronologie des formations et histoire de la région
Les tenants et les aboutissants : avant le Dévonien...
Les premières communautés terrestres : des écosystèmes dynamiquesLe Dévonien...
Un passé mal connuLa grande extinction qui marque la fin de l'Ordovicien
Conclusion
Les ancêtres des Embryophytes
La première communauté complexe et bien documentée : Rhynie
Le Silurien
Introduction à la GéologieLe Dévonien Inférieur
Le LochkovienLe Dévonien Moyen
Le Praguien
L'Emsien
L'EifelienLe Dévonien Supérieur
Le Givetien
Le FrasnienL'explosion des végétaux
Le Famennien
L'avènement de la vie terrestre
La fin du Dévonien
Une approche du monde végétal.De l'arbre à la forêt : Influence d'une innovation végétale dévonienne sur les interactions biosphère / atmosphère / hydrosphère.
La photosynthèse.Les tendances évolutives des végétaux.
La différenciation des végétaux.
Qu'est-ce qu'un arbre?
Le temps des bactéries et des algues.
La conquête des terres émergées.
Les conséquences de l'implantation des végétaux
Les plantes pionnières, cause de la glaciation ordovicienne ?
La diversification du monde végétal au Dévonien.L'apparition des herbivores et leur influence sur l'évolution des écosystèmes.
Les premiers arbres
Le développement des forêts modifie la planète.
Les forêts du Dévonien supérieur au Permien.
Le temps des fougères
Quelques rappels sur le fonctionnement des écosystèmes.
Les arthropodes herbivores : apparition et impact sur la dynamique des écosystèmes
Les premiers vertébrés herbivores apparaissent dans différents groupes.
Bilan sur l’évolution des interactions animaux / végétaux.
Le temps des Gymnospermes.
Conclusion.
Situation du dévonien dans l'échelle géologique
Le Dévonien constitue une période de transition entre les deux grands cycles orogéniques calédonien et hercynien. Sur le plan paléontologique, rappelons que le Dévonien correspond à un tournant fondamental de l'évolution de la vie : la conquête du monde continental.
Voici ci-dessous la situation du dévonien dans l'échelle géologique. Avant de s'intéresser proprement dit au Dévonien, il serait intéressant de situer cette période dans l'échelle géologique afin d'en avoir une idée générale.Pour avoir plus de renseignements, visitez les pages suivantes :
Le Lochkovien
Le Praguien
L'Emsien
Millions
d'annéesEonothème Erathème
Système
Epoque
Etage
Principaux évènements
N° 0,0012
PHANEROZOIQUE
Quaternaire supérieur
Holocène supérieur
Néolithique
Début de l'âge du fer
12500 0,0015
Installation de civilisation proto-celtes en Gaule
12400 0,0016
Début de l'âge du bronze
12300 0,0018
Installation les Ligures en Europe Occidentale
12200 0,0025
Début de l'âge du cuivre
12100 0,0075
Sédentarisation
apparition de l'élevage, de l'agriculture, de la poterie, du tissage et des premiers mégalithes
12000 0,015
Mésolithique
11900 0,020
Holocène inférieur
Paléolithique
Fin de la glaciation de Würm
11800 0,025
Disparition de l'homme de Neandertal
11700 0,035
Début de la civilisation Moustérienne du Châtel
11600 0,04
Arrivée de l'Homo Sapiens en Europe
11500 0,05
Apparition des premières peintures rupestres
11400 0,07
Début de la civilisation Moustérienne
11300 0,08
Début de la glaciation de Würm
Premières sépultures
11200 0,13
Fin de la glaciation de Riss
11200 0,30
Début de la glaciation de Riss
11100 0,20
Apparition des premiers Homo Sapiens
11000 0,40
Début de la glaciation de Mindel, domestication du feu
10900 0,65
Début de la période interglaciaire Günz-Mindel
10800 0,80
Quaternaire inférieur
Pléistocène
Supérieur
Apparition des premiers Hommes de Neandertal en Espagne (Atapuerca)
10700 0,95
Début du pré-paléolithique
Début de la glaciation de Günz
10600 1,2
Apparition de l'Homo Erectus dans le Sud de la France
Disparition de l'Australopithecus Robustus
10500 1,3
Disparition de l'Homo Habilis
10400 1,6
Inférieur
Apparition de l'Homo Erectus
10300 1,8
Première présence d'outils (galets) en France en Haute-Loire
Apparition des premiers outils symétriques (bifaces) près du lac Turkana
10200 2
Première présence de l'Australopithecus Robustus
10100 2,5
CENOZOIQUE
(Tertiaire)
Néogène
Pliocène
Gélacien
Apparition de l'Homo Habilis et des premiers outils
10000
3
Première présence de l'Australopithecus Africanus
3,18
Présence de l'Australopithecus Afarensis (Lucy) près de Hadar
3,5
Plaisancien Empreintes de préhumains près de Laetoli
9900 3,7
Première présence de l'Australopithecus Afarensis près de Laetoli
4
Zancléen
Apparition de l'Australopithecus Anamensis
9800 4,4
Présence de l'Australipothecus Ramidus dans la vallée de Lawash
5,5
Miocène
Messinien
Présence d'Australopithèques près du Lac Turkana
9700 6
Premiers Australopithèques près de Lothagam
Millenium Ancestor, ancêtre probable de l'homme moderne
8
Tortonien
Séparation de la lignée des Primates et de Hominidés, début de l'East Side Story
9600 15
Serravalien
Apparition du Kenyapithèque
9500 20
Langhien
Apparition du Proconsul
9400 22
Burdigalien
Séparation de l'Australie de l'Antarctique
9300 23
Aquitanien
9200 29
Paléogène
Oligocène
Chattien
9100 35
Rupélien
Apparition des Rhinocéridés
9000 37
Eocène
Priabonien
8900 42 Bartonien 8800 49
Lutétien
Cerithium giganteum
8700 56
Yprésien
Apparition des premiers Primates
Explosion des Mammifères
8600 60
Paléocène
Thanétien
Epanouissement des Mammifères
Apparition des Insectivores
8500 64
Dano-Montien
Explosion des plantes à fleurs
8400 65
MESOZOIQUE
(Secondaire)
Crétacé
Supérieur
Maastrichtien
Chute d'une météorite géante
Fin des
Dinosauriens
et
des AmmonitesApparition des Primates
Formation de l'Atlantique Nord
Apparition des premières plantes à fleurs
8300 72
Campanien
8200 83
Santonien
8100 85
Coniacien
8000 88
Turonien
7900 95
Cénomanien
7800 107
Inférieur
Albien
Formation
de l'Atlantique Sud
Apparition des oiseaux et marsupiaux
7700 110
Aptien
7600 112
Barrémien
7500 114
Hauterivien
7400 119
Valanginien
7300 125
Berriasien
7200 130
Jurassique
Malm
Portlandien
Explosion des ammonites
7100 140
Kimméridgien
7000 145
Oxfordien
6900
150
Dogger
Callovien
6800 160
Bathonien
6700 167
Bajocien
6600 176
Aalénien
6500 181
Lias
Toarcien
Apparition de la famille des palmiers
Apparition des dinosaures aériens et marins
6400 188
Pliensbachien
6300 195
Sinémurien
6200 204
Hettangien
6100
212
Trias
Réthien Fin de la Pangée
Premiers Mammifères
6000 220
Norien
5900 230
Carnien 5800 235
Ladinien 5700
240
Anisien 5600 245
Scythien 5500 250
PALEOZOÏQUE
(Primaire)
Permien
Supérieur Thuringien
Premiers Dinosaures
5400 270
Inférieur Saxonien
Glaciation 5ème extinction massive des végétaux et des animaux
5300 290
Autunien
Conifères
5200 300
Carbonifère
Silésien
(Houiller)
Stéphanien
Reptiles
5100 310
Westphalien
Fougères arborescentes
5000 320
Namurien
Insectes
4900 340
Dinantien Viséen
Amphibiens
4800 360
Tournaisien
Fougères
Poissons
osseux4700 367
Dévonien
Supérieur
Famennien
Plantes
terrestresPremiers tétrapodes
4600 375
Frasnien
Glaciation
4ème extinction
Premières ammonites
4500 378
Moyen Givetien
Stringocephalus burtuni
4400 382
Eifelien
Calceola sandalina
4300 385
Inférieur Emsien
4200 387
Praguien
Paraspirifer cultrijugatus
4100 390
Lochkovien
Chlorodictum problematicyum
4000 410
Pridolien
Schistes Bigarrés d'Oignies et de Saint Hubert
3900 415
Silurien Ludlowien Ludfordien
Sortie de l'eau des plantes vasculaires
3800
Gorstien
Actinoptérygiens
3700 425
Wenlockien
Homérien
Ostéichtyens
Myriapodes
3600 430
Scheinwoodien
Gnathostomes
3500
Llandovérien Telychien
3400 435
Aeronien
Arachnides
3300 440
Rhuddanien
Sortie de l'eau des algues
3200 445
Ordovicien
Supérieur
Ashgillien
3100
Caradocien
Apparition des premiers poissons et des mollusques céphalopodes
3000 455
Inférieur
Llandeilien
Trilobites
2900
Llanvirnien
2800 470
Arénigien
Premiers végétaux terrestres
2700 485
Trémadocien
2600 500
Cambrien
Postdamien
Trempoéaléouien
Apparition des éponges, des mollusques, des trilobites, des échinodermes
2500
Franconien
2400 Dresbachien 2300 Acadien Mayaien 2200 Amgaien 2100 Lénien 2000 530 Géorgien Atdabatien 1900 Tommotien 1800 540 Némakit-Daldynien 1700 630 PROTEROZOÏQUE Néoprotérozoïque
Ediacarien Faune d'Ediacaria 1600 850 Cryogénien Apparition des premiers vers
Glaciation de Sturtien
Glaciation de Varangien
1500 1000 Tonien Fragmentation de Rodinia Début du règne des Acritarches (algues vertes)
1400 1200 Mésoprotérozoïque
Sténien Glaciation Formation du super continent Rodinia
1300 1400 Ectasien Algues rouges Bangiomorpha pubescens 1200 1600 Calymnien Apparition des premiers métazoaires (êtres pluricellulaires) Fragmentation de Columbia
1100 1800 Stathérien 2ème extinction
Formation de plateaux continentaux
Continent Columbia
1000 2050 Paléoprotérozoïque
Orosirien Apparition des bactéries coccoïdes (ancêtres du phytoplancton)
Oxygénation de l'atmosphère
Orogenèse sur les terres émergées
900 2300 Rhyacien Glaciation huronienne
Groupe fossile de Franceville
800 2500 Sidérien Formation de fer rubané 700 2800 ARCHEEN
Néoachéen Apparition des Eucaryotes (cellules présentant un noyau) 600 3200 Mésoarchéen Apparition des algues bleues et de la photosynthèse 500 3400 Paléoarchéen Développement des stromatolites
Impact d'une météorite géante
(Fig Tree)
1ère extinction
400 3800 Eoarchéen Apparition des premières formes de vie (bactéries)
300 4500 HADEEN ETOILES ET PLANETES Naissance du système solaire 200 15000 BIG BANG Naissance de l'Univers 100
Les couches du Dévonien
Détaillons l'échelle des temps géologiques ci-dessus et présentons les différentes couches observables avec positionnement dans le temps par rapport aux autres couches des autres étages, systèmes et groupes.
Sur mon échelle géologique personnelle, j'ai numéroté les différentes couches de 100 en 10 en partant du Big Bang (100) jusqu'à l'Actuel (12500). Ce travail un rien fastidieux me permet et vous permettra de situer plus facilement les différents affleurements que nous rencontrerons. Voir Echelle géologique
Dans le Dévonien, nous observerons des roches depuis le Poudingue de Fépin jusqu'à l'Assise de Comblain au Pont.
Voir Echelle géologique
Le Dévonien débute suite au Silurien, il y a +- 419 Millions d’années et s’étale sur environ 70 Ma.
Il est conventionnellement divisé en trois époques nommées de façon originale : inférieur, moyen et supérieur, elles-mêmes divisées respectivement en 3, 2 et 2 étages.Le Dévonien doit son nom à une région du Sud-Ouest du Royaume-Uni, le Devon, ou furent trouvées des strates géologiques de cette période. C’est de nouveau, Roderick Murchison, qui, cette fois-ci avec son confrère géologue, Adam Sedgwick qui proposeront cette appellation.
Durant cette transgression, toute une région centrée sur Rocroi restait exondée et formant une espèce d'archipel volcanique : C'est le Massif de Rocroi, qui porte les traces d'intrusions de magma sous la forme de Sills intercalés entre certaines strates de schiste ou de quartzite noir. On observe ces Sills à plusieurs endroits, dans la vallée de la Meuse, entre Charleville et Fumay. L'érosion de ce massif a entraîné dans les sédiments marins des grains de quartz, de feldspath et de minéraux d'origine magmatique comme la tourmaline noire.
Dessin numérique original L.V.B.
L'érosion du massif volcanique de Rocroi a entraîné dans les sédiments marins des grains de quartz, des feldspaths et des minéraux d'origine magmatique comme la tourmaline noire. Ces minéraux sont à l'origine du grès grossier qu'on appelle "Arkose d'Haybes". Le volcanisme de Rocroi a connu de nombreuses phases d'activité au cours du Praguien. Ces diverses périodes sont marquées par une série de niveaux d'Arkose qui jalonnent tout le Lochkovien et le Praguien (dévonien inférieur) et s'arrêtent définitivement à l'approche de l'Emsien.
-367Ma Dévonien Supérieur Famennien Formation des schistes et grès de la Famenne Psammites avec restes de poissons Formation d'Esneux Siltites argileuses et de grès argileux ou micacés
avec plantes terrestresFormation des schistes de la Famenne Schistes avec Ptychomaletoechia dumonti,
Ptychomaletoechia omaliusi et Tétrapodes-375Ma Frasnien Formation de Matagne Schistes très feuilletés verts ou noirs à goniatites
ferrugineuses, Orthoceras sp. pyriteux, et brachiopodesFormation de Barvaux Schistes violets avec gros Cyrtospirifer verneuilli
Formation des Valisettes Schistes gris foncés et verts noduleux avec
Warrenella aquaealbaeFormation de Neuville Récifs de marbre rouge à Phillipsastrea sp. Formation des Grands Breux Biohermes de calcaire gris avec Desquamatia subzonata Formation du Moulin Liénaux Biohermes de calcaire gris avec Leiorhynchus megistanus Formation de Nismes Calcaire et dolomie avec goniatites -378Ma Moyen Givetien Formation de Fromelennes Stringocephalus burtini Formation de Charlemont
-382Ma Eifelien Formation X Calcaire argileux crinoïdique Formation de Hanonet Calcaires argileux, schisteux, gris-bleu avec
Calceola sandalina, Trilobites, Atrypides, SpiriferidésFormation de la Lomme Grès psammitique avec calcaire et schistes gréseux Formation de Jemelle Brachiopodes, coraux solitaires et coloniaux Formation de Couvin Calceola sandalina, Spirifer speciosus,
Spirifer ostiolatus, coraux-386Ma Inférieur Emsien Formation de Bure Calcaire à stromatopores et tabulés lamellaires, encrinites Formation de Hierges Grès quartzitiques localement fossilifères Formation de Chooz ou de Winenne Schistes gréseux et siltites lie-de-vin et verts Formation de Vireux Grès et grès quartzitiques pélitiques verdâtres Formation de Pesche Siltites et schistes verts -392Ma Praguien
= anciennement
Gedinnien et
Siegenien
Formation de Pernelle Grès et grès quartzitiques bleu-vert à brunâtres Formation de La Roche Schistes phylladeux bleu sombre à verts Formation de Villé Schistes et siltites Formation de Montigny-sur-Meuse Pleurodictium problematicum Formation de Mirwart Grès blanchâtre et schistes gris clairs d’Anor.
Grès sombres et verdâtres à bleus, schistes, phyllades,
quartzophyllades sombres de Bastogne-420Ma Lochkovien Formation de Saint Hubert Schistes et siltites de couleur vert avec des passées rouge
lie-de-vin (Schistes bigarrés verts - rouges)Formation d'Oignies Schistes et siltites de couleur rouge lie-de-vin
avec des passées vertes (Schistes bigarrés rouges - verts)Formation de Mondrepuis Schistes et siltites bleutés Formation de l'Arkose d'Haybes Arkose Formation de Fépin Poudingue En Wallonie, depuis le Lochkovien, le contexte tectono-sédimentaire devient celui d'une marge passive en extension (Ardenne), suivie vers le large et vers le Sud par un rift (Eifel-Moselle). Plus au Sud encore, des rides forment des reliefs allongés dans l'axe du bassin: ride médio-germanique et zone moldanubienne (comprenant le Massif Armoricain, le Massif Central, les Vosges, la Bohême et la Moravie). Ces zones à caractère plus continental sont caractérisées par des dépôts lacunaires, souvent peu profonds.
Au Dévonien inférieur et probablement dès le sommet du Silurien, la mer reprend possession du domaine ardennais nivelé par l'érosion. Les différentes transgressions marines d'origine méridionale (Océan Rhéïque) progressent vers le Nord en trois pulsations. Elles viennent battre le rivage du Continent des Vieux Grès Rouges couvrant le Nord de l'Angleterre, la Mer du Nord et la Scandinavie, auxquels sont rattachés nos massifs calédoniens. La sédimentation est détritique.
Schéma paléogéographique du Nord-Ouest de l'Europe au Dévonien inférieur. D'après Ziegler (1982), simplifié.
Les formations du Dévonien inférieur couvrent plus de 5500 km2 en Wallonie; elles sont essentiellement schisteuses et gréseuses. Leur découpage lithostratigraphique a été revu récemment (par Godefroid et al., en 1994). Ces formations terrigènes sont arénacées, voire conglomératiques dans la partie septentrionale du Synclinorium de Dinant, alors que plus au Sud, les faciès pélitiques dominent. L'épaisseur des formations dévoniennes (particulièrement du Dévonien inférieur) augmente vers le Sud : de 1,3 km au Nord du Synclinorium de Dinant, elle passe à 3,1 km au bord Sud et atteint 4,5 km dans le Synclinorium de Neufchâteau. Ce phénomène s'expliquerait par le jeu plus ou moins continu de failles normales provoquant l'approfondissement du bassin vers le Sud, en contexte d'extension crustale. L'existence de deux systèmes de failles synsédimentaires (ENE-WSW et NW-SE) découperait le bassin de sédimentation en gradins irréguliers comme le pensent Mansy et Lacquement, dans une étude parue en 2006 et expliquerait les variations latérales de faciès et d'épaisseur des sédiments dévoniens.
D'Ouest en est, la puissance des formations du Dévonien inférieur diminue fortement au méridien du Ry d'Acoz (au Sud de Châtelet) et s'amenuise totalement à proximité du Massif de Stavelot. On n'observe pas de Dévonien inférieur dans le Parautochtone brabançon et les Ecailles Haine-Sambre-Meuse.
L'apport sédimentaire, essentiellement Nordique, résulte de l'érosion des reliefs calédoniens du Continent des Vieux Grès Rouges. Une ride émergée, la "Ride médio-germanique" ou encore "Mitteldeutsche Schwelle" ou "Mid-German Crystalline Rise", s'étendait quelques centaines de km au Sud de l'Ardenne, ce qui correspond actuellement à une aire comprise entre la Bavière et la Bretagne. Cette ride ne semble pas avoir fourni de matériel sédimentaire à notre région au cours du Dévonien inférieur.
Transect schématique Nord-Sud dans les Synclinoria de Dinant et de Neufchâteau, durant le dépôt du Dévonien inférieur.
Le Pridolien-Lochkovien (anciennement Gedinnien) occupe la partie centrale de l'Anticlinorium de l'Ardenne, autour des Massifs de Rocroi et de Serpont. Il s'étend également sur le flanc Nord du Massif de Givonne et en périphérie du Massif de Stavelot, ainsi qu'à la bordure Nord du Synclinorium de Dinant, adossé à la Bande du Condroz.
Le Dévonien est caractérisé par une transgression marine qui débute au Sud-Ouest du continent européen et se dirige vers le Nord-Est. La mer s'engouffre donc au Sud en direction du Nord et s'attaque aux chaînes de montagne cambriennes, ordoviciennes et siluriennes créant ainsi des falaises. Cette transgression s'est effectuée en deux temps, interrompue par une brève régression au sommet du Lochkovien inférieur.
L'érosion de cette côte rocheuse, formée de schistes et de quartzites cambro-siluriens, donne des sortes d'éboulements de falaises, des roches qui se disloquent et des coulées de débris. Les débris s'accumulent, puis sont roulés par les vagues, les courants et les tempêtes : ils forment des galets de toutes tailles. Ces galets, cimentés par des sédiments siliceux ou schisteux plus fins déposés par la mer sont à l'origine d'un conglomérat de base, d'un conglomérat composé de brèches sédimentaires, de grès grossiers à fins, de siltites et de shales que surmontent des grès grossiers "arkosiques" ou à galets mous et des schistes de teinte variée. C'est le Poudingue de Fépin (Meilliez, 1984; Meilliez et Blieck in Godefroid et al., 1994), un dépôt très local qui atteint dans certains points 10 mètres d'épaisseur. Le conglomérat est traversé de lamelles de phyllites qui recouvrent les galets d'un enduit nacré. Les cailloux roulés sont des quartzites ou des schistes siluriens, qui à la base, sont quelquefois volumineux. ce dépôt est le témoin de la première transgression de la mer vers le Nord. Cette formation marque la discordance des terrains du Paléozoïque supérieur sur le substratum calédonien. Globalement granodécroissante, cette formation exprime la progression de la transgression éodévonienne sur l'Ardenne.
Non loin de là, une carrière montre des couches intéressantes. Les couches que nous pouvons observer, au départ horizontales, ont été plissées par le plissement Calédonien et on peut les observer presque verticales. Nous avons une successions de couches allant du Sud vers le Nord avec du Poudingue de Fépin, de l'Arkose d'Haybes (grès à gros grains de plus de 1mm avec des grains de Tourmaline (grains noirs) et des Feldspaths (grains blancs) ce qui prouve qu'elle provient de la désagrégation d'un massif volcanique. Ici, en l'occurrence, ce fut le massif de Rocroi où des volcans se sont développés dès le Cambrien.
En face de Fépin, sur le rive droite de la Meuse, s'élèvent des rochers escarpés dont l'un servant historiquement pour le triangulation de la France, portent le nom de Roche à Fépin. Tout le bas de l'escarpement ainsi que sa partie Est, jusqu'au sommet sont formés de schistes et quartzites cambro-siluriens.
La Roche à Fépin a une composition différente : c'est un poudingue composé de cailloux roulés dont quelques-uns atteignent des dimensions assez imposante.Sur la N589, en direction de Cul-des-Sarts, à hauteur du carrefour à l'aire de pique-nique, nous prenons la direction de Baileux. 200m plus loin, nous apercevons à mi-hauteur du talus, un gros bloc de Poudingue. Cette roche forme une couche d'une puissance de 3 mètres. Nous venons à hauteur de la borne kilométrique 29, nous nous enfonçons d'une cinquantaine de mètres dans un bois d'épicéas et nous découvrons une masse rocheuse. C'est de nouveau un gros bloc de Poudingue d'une puissance d'environ 5 mètres avec de gros galets de 5 à 10 cm.
A Momignies, sur la place du village. Prendre la direction de Hirson. Dans le village de Mondrepuis, prendre à gauche en direction de "Pas Bayard". On prend à gauche un petit chemin dont l'angle nous fait presque revenir en arrière. Par ce chemin, on rejoint les rives de l'Oise, bassin hydrographique de la Seine, petite rivière qui a pris sa source dans le parc de l'Abbaye de Scourmont à Chimay.
En bleu foncé : massifs cambriens-ordoviciens de Rocroi, Givonne, Serpont et Stavelot.
En brun : Calestienne et Fagne-Famenne, massifs du Dévonien moyen et supérieur.
Flèche bleu clair : direction de la transgression marineEn brun : divers affleurements montrant le poudingue de Fépin, première couche du Dévonien inférieur, symbolisant la transgression marine.
Notons ici qu'une augmentation du niveau marin relatif (responsable d'une transgression) favorise aussi la conservation de sédiments continentaux par élévation du niveau de base des systèmes fluviatiles. La plupart des transgressions marines commencent donc par des dépôts continentaux !
Nous sommes il y a 400 millions d'années alors que la désagrégation des monts érigés par le plissement calédonien continue, la mer a encore progressé vers le Nord et ici se déposent en eau calme, à distance de la côte, en quantités phénoménales des sédiments fins, argileux et siliceux de couleurs différentes avec, par moment un retour de l'Arkose d'Haybes signifiant une reprise temporaire de l'activité volcanique dans le massif de Rocroi. C'est un dépôt plus constant que le poudingue, bien que l'on ne puisse pas toujours l'observer facilement, car la matière feldspathique qui réunit les grains de quartz étant presqu'entièrement transformée en kaolin, les eaux de pluie l'entraînent facilement, désagrègent l'arkose et la réduisent on une arène grossière. Il en résulte que presque partout où l'arkose devrait affleurer, il y a une vallée ou plaine tourbeuse dans laquelle on voit faire saillie de place en place des blocs de roche qui ont résisté à l'altération.
Nous sommes au lieu dit La roche à Fépin et nous nous dirigeons vers le Nord. A environ à 200 m., quelques petites carrières dites "carrières à pavés" mais portant le nom de "Carrières des Hauries", nous montrent des couches d'arkose en couches.
A Fépin, prendre à droite vers Le Mesnil et Oignies en Thiérache. Après plus ou moins 1 km, nous trouvons à gauche de la route une carrière. Cette carrière est ouverte dans l'arkose d'Haybes reposant directement sur le Cambrien qui affleure un peu plus au Sud; le contact discordant n'est toutefois pas visible. L'assise de l'arkose d'Haybes est constituée ici de bancs d'arkose grossière à prismes roulés de tourmaline et de couches lenticulaires de schistes noirs qui ont livré plusieurs fossiles (Pterygotus rhenanius (Agassiz), Lingula minima (Sowerby) et débris de plantes diverses) permettant de leur assigner un âge Ludlovien supérieur (Silurien supérieur) bien que traditionnellement, l'arkose d'Haybes soit placée à la base du Dévonien inférieur.
Pterygotus rhenanius observé chez un ancien carrier. Posé sur le schiste, il est resté collé a l'arkose blanchâtre. Le fossile gris foncé à noir est d'un superbe effet sur un fond gris clair.
L'arkose d'Haybes jalonnant le bord Sud du synclinorium de Dinant, forme des entablements du mont devant Haybes à quelque 250 m au-dessus du niveau de la Meuse. Les couches inclinent de 25 à 35° vers le Nord, quelques failles à faible rejet affectent ces formations dont l'épaisseur peut atteindre une trentaine de mètres.
En face de l'entrée de la carrière et de l'autre côté du chemin, on découvre le panorama de la rive droite de la Meuse dominé par la Roche à Fépin. Entre les carrières des Hairies au Nord et la Roche à Fépin au Sud, les couches du Dévonien inférieur sont d'abord faiblement inclinées vers le Nord, on les suit dans les parties inférieures des collines ou les gros blocs blancs d'arkose forment des entablements plus ou moins horizontaux et se rapprochant de la Roche à Fépin, les couches sont d'abord redressées, plissées en chaise puis renversées. La Roche à Fépin, point culminant de la rive droite est entièrement constitué d'arkose et de poudingue en allure renversée. Sous les couches dévoniennes, les phyllades et quartzites cambriens appartenant au flanc Sud de l'anticlinal d'Haybes inclinent de 20° vers le Sud soulignant ainsi d'une façon très nette la discordance de l'Ardenne au bord Nord du Massif de Rocroi. Tout ceci est bien visible et surtout observable sous l'éclairage favorable de l'après midi.
Entre Mondrepuis et Maquenoise, et dans ce dernier village, il y a beaucoup d'anciennes carrières qui ont été exploitées à l'époque romaine. On se servait alors de l'arkose pour faire des meules à bras.
La mer a arrêté sa progression vers le Nord et les fleuves apportent en quantités colossales des dépôts fins terrigènes constitués de sables (donnant des grès et des Quartzites) et des boues (donnant des Argiles et des Schistes). La mer apporte elle aussi et en quantités encore bien plus importantes des sables et des boues que le sac et le ressac des vagues mélangent et trient par granulométrie, comme le ferait un trommel dans une carrière.
Cette formation est constituée de schistes, parfois de grès bleutés, parsemés de grains de quartz détritiques et volcaniques. Quelques bancs gréseux riches en faune (lamellibranches, brachiopodes, ostracodes, tentaculites, bryozoaires, trilobites et crinoïdes) sont disséminés dans la partie inférieure de la formation. Tous ces alluvions, maniés et remaniés rendent les abords de la plage très troubles, mettant en suspension toutes les matières organiques présentes dans l'eau et laissant une vie riche se développer. Ce n'est que plus loin, là où les vagues se calment que les alluvions vont se déposer, par une profondeur toujours peu importante. C'est là, dans le calme que se formeront, loin des turbulences, loin des vagues, des couches de sables et d'argiles qui donneront les schistes et les grès quartzitiques que nous connaissons.
Cet ensemble de sédiments fins est la Formation de Mondrepuis définis dans les anciens atlas de géologie comme "Quartzophyllades et schistes fossilifères de Mondrepuis.
Les étangs Milourd : De Mondrepuis à Anor. A 1500 m au Sud d'Anor, nous prenons à droite en direction des étangs Milourd. Arrivés à l'étang, nous prenons à droite un sentier forestier. Nous garons les voitures sur la droite de la route un peu après le parking interdit avec de gros blocs de calcaire. Un affleurement intéressant se trouve à droite de la route en descendant à une centaine de mètres. Il s'agit des Schistes et Quartzites de Mondrepuis. Il s'agit en fait d'un mélange de Quartz et d'Argiles intimement liés donnant une espèce de Quartzite feuilletée dans lesquelles on a retrouvé de petits fossiles de poissons ostracodermes (très très rares).
Forge Petit Jean : De Chimay vers Couvin par la N99; nous prenons en direction de Baileux par la N589 vers Rièze, Rocroi et Cul-des-Sarts. Nous progressons sur cette route sur 3 à 4 km jusqu'au lieu-dit "Forge Petit Jean", au-delà de la borne kilométrique 29. Au niveau d'un carrefour où est aménagée une aire de pique-nique. Nous garons la voiture à cet endroit. Après avoir observé le Poudingue de Fépin, et l'Arkose d'Haybes, nous poursuivons notre chemin le long de la route N589, sur la gauche, en direction de Baileux. Après un virage vers la gauche, s'amorce une longue descente. 25m avant la borne 28.4, nous rencontrons des schistes et des grès verdâtres. Les schistes sont grossièrement feuilletés, légèrement micacés. Des passées brunâtres, altérées, montrent des niveaux fossilifères, avec des empreintes de Brachiopodes. Nous sommes en présence des quartzophyllades et schistes fossilifères de Mondrepuis (parfois fossilifères car on y a découvert des brachiopodes mais aussi des restes de poissons cuirassés !!)
Poissons dévoniens cuirassés de la famille des Ostracodermes
En cette fin de Lochkovien, la mer arrête sa progression vers le Nord et même adopte un profil régressif. Cet évènement provoque le dépôt d'autres schistes, quartzites et grès. Ce sont des roches à dominante rouge avec des passées vertes : les Schistes Bigarrés d'Oignies de la Formation d'Oignies, que nous pouvons découvrir dans la région de Couvin et qui correspondent à la progradation répétée d'un système alluvial sur une plaine côtière.
Cette formation est principalement constituée de siltites et de schistes de couleur rouge et contient des lentilles de grès grossiers. Localement la teinte de la roche vire du rouge au vert, du fait du métamorphisme. Là où l'effet thermique associé au métamorphisme a été le plus élevé, l'oligiste diffus se réorganise au sein des cristaux d'ilménite et de magnétite.
Les limites supérieures (Mondrepuis - Oignies) et inférieures (Oignies - Saint-Hubert) de cette formation ne sont pas franches. En effet, la base et le sommet de la Formation d'Oignies sont respectivement marqués par l'apparition et la disparition des corps gréseux grossiers. Cette formation est constituée d'un empilement de dépôts s'organisant en cycle à base érosive. Chaque cycle est composé de bas en haut par un banc gréseux de grès grossier à lentilles feldspathiques et passe vers le haut à des faciès plus fins (grès fins, siltites et shales). Ces cycles s'organisent en séquences et traduisent une logique de comblement avec le passage d'un milieu marin à un milieu de plaine alluviale exondée.
Cette formation est pauvre en fossiles, quelques rares brachiopodes ont cependant été signalés par Godefroid, mais personnellement, je n'en ai pas encore trouvé. Cette formation est diachrone, comme la plupart des formations du Dévonien : son âge est plus jeune à l'Ouest qu'à l'Est. Des restes de vertébrés (Heterostraci indéterminés) ont été signalés par G. Dubar en 1947 et par P. Prouvost en 1920. Ils affleurent sur la place de Mondrepuis et sur la limite S. du territoire d'Anor (canton de Trélon), au maca de Milourd, à la Neuve-Forge et au moulin de la Lobiette.
Forge Petit-Jean : De Chimay vers Couvin par la N99; nous prenons en direction de Baileux par la N589 vers Rièze, Rocroi et Cul-des-Sarts. Nous progressons sur cette route sur 3 à 4 km jusqu'au lieu-dit "Forge Petit Jean", au-delà de la borne kilométrique 29. Au niveau d'un carrefour où est aménagée une aire de pique-nique. Nous garons la voiture à cet endroit. Nous revenons sur nos pas, à pied le long de la route N589, sur la gauche, en direction de Baileux.
A la hauteur de la borne 28.2 commence un important affleurement de roches rouge-violacé (lie-de-vin) ou vertes, qui correspondent à l'horizon des schistes bigarrés d'Oignies. On voit successivement du Sud vers le Nord : des schistes et des quartzites verts, des schistes lie-de-vin, des schistes verts, des quartzites verts, un banc de quartzite rouge violacé de 20 cm de puissance et des schistes verts, des schistes et des quartzites lie-de-vin, puis bigarrés rouges et verts, des schistes verts. Certains schistes contiennent des petites cavités avec un peu d'argile brune : ces cavités ont été laissées par des cailloux de calcaire argileux qui ont été dissous par les eaux météoriques. Seule l'argile de décalcification a subsisté. Nous sommes en présence des schistes bigarrés avec grès d'Oignies. Il s'agit comme nous pouvons l'observer de schistes, quartzites et grès à dominante rouge avec des passées vertes.Les schistes bigarrés d'Oignies aux étangs Milourd : De Mondrepuis à Anor. A 1500 m au Sud d'Anor, nous prenons à droite en direction des étangs Milourd. Arrivés à l'étang, nous prenons à droite un sentier forestier. Nous garons les voitures sur la droite de la route un peu après le parking interdit avec de gros blocs de calcaire. Nous descendons le chemin sur une bonne centaine de mètres puis, nous prenons la 1ère à droite et nous arrivons à un affleurement de schistes bigarrés d'Oignies de couleur vert et rouge en couches.
Schistes bigarrés à Couvin : A Couvin, nous prenons la N5 en direction de Rocroi. A 2-3 km de Couvin, nous trouvons un affleurement des Schistes Bigarrés d'Oignies dont la couleur dominante est le rouge avec des passées vertes. Ces schistes ne présentent pas de fossiles.
Viennent ensuite des schistes, quartzites et grès à dominante verte avec des passées rouges, les Schistes et Grès de Saint Hubert. Non loin de ces Schistes, nous trouvons des grès provenant de dépôts sableux ainsi qu'une couche de Grès Caverneux à l'aspect de brique où nous pouvons découvrir de la Goëtite et de l'Hématite (Fe2O3) en lentilles parfois impressionnantes. Ces couches sont observables près du barrage du Ry de Rome à Petigny.
Les rochers de la vallée de la Houille, entre Hargnies et Landrichamps, appartiennent presque tous à la Formation de St-Hubert. Sur cette longueur de 12 kilomètres, les couches sont presque horizontales, ou plutôt, éprouvent une série de plissements que les bois ne permettent pas de reconnaître facilement.
La base de cette formation est dominée par des faciès fins de couleur verdâtre. Elle débute avec la disparition des corps gréseux grossiers de la Formation d'Oignies. Même si cela est tentant, le critère de coloration de la roche (passage du rouge au vert) ne peut être retenu comme limite entre les formations d'Oignies et de Saint-Hubert. En effet, le changement de couleur est lié au métamorphisme et il existe un niveau rougeâtre épais de quelques centimètres situé à une vingtaine de mètres au-dessus de la limite de changement de couleur principale (phénomène bien visible le long de la Hulle). Cette formation est formée de shales verts, de siltites gris-vert intercalés de niveaux épais de grès et de quartzites verts, vert pâle ou vert-gris. Vers son sommet, cette formation s'enrichit en matériel gréseux fin, et se termine par un ensemble gréseux épais, vert pâle. L'épaisseur des bancs est généralement pluri-décimétrique et peut parfois atteindre quelques mètres. Un clivage anastomosé est particulièrement bien développé au sein des bancs silteux; il peut parfois être confondu avec un plan de stratification. La puissance de la formation peut varier rapidement en passant du simple au double (le long de la vallée de la Hulle), témoignant de l'activité de failles normales synsédimentaires. Les incisions du plateau au Quaternaire ont mis à jour plusieurs bonnes coupes de la base de cette formation. L'une d'entre elles est située sur la rive droite de la Meuse. Datée du Lochkovien par Steemans, Godefroid, Stainier et Steemans, Blieck et Goujet, cette formation est diachrone d'Est en Ouest. Les grès de cette formation ont fait l'objet de petites exploitations afin d'être utilisés comme pierres de construction ou de granulat.
Cette couche de Grès Caverneux provient de dépôts de sables dans lesquels se sont mélangés des petits cailloux de calcaire et des sels de fer. Le sable s'étant solidifié, il va subir l'action des eaux d'infiltration qui, en présence de sels de fer et de silice vont s'acidifier, vont dissoudre les cailloux de calcaire, donnant ainsi son aspect caverneux et va colorer en rouge le grès par les sels de fer. On peut observer dans les cavités de ce grès une recristallisation du Quartz en petits cristaux rougeâtres.
L'extension maximale de la transgression du Dévonien inférieur est atteinte au Praguien moyen (anciennement Siegenien).
Pour l'heure, les couches que nous allons rencontrer correspondent à une reprise de la progression de la mer vers le Nord avec des dépôts de sables et des fleuves qui charrient une masse de sédiments dont des plantes aquatiques laminaires que l'on peut retrouver en fossile. La mer arrive au niveau actuel de la Sambre.
Dans le Synclinorium de Neufchâteau et au bord Sud du Synclinorium de Dinant, la sédimentation praguienne débute par d'épaisses séquences réparties en deux horizons bien distincts :
- des grès blanchâtres et schistes gris clairs d’Anor (Grès et schistes d'Anor) et
- des grès sombres et verdâtres, schistes, phyllades et quartzophyllades sombres, verdâtres à bleus de Bastogne, (Grès et schistes de Bastogne)
composant la Formation de Mirwart. Vers le sommet de l'unité, on observe des shales noirs à lamines gréseuses ou "quartzophyllades" riches en débris de végétaux). Cette formation correspondrait à une sédimentation de milieu littoral, ce dont témoigne la présence abondante de rides de courant, chenaux et clastes remaniés de shale foncé.Pour en savoir beaucoup plus sur cette formation, je vous invite à consulter la publication que j'ai réalisée sur la carrière de Flamierge (La carrière de Flamièrge à Gives)
Le grès d'Anor à Couvin : De Couvin, nous prenons la direction de Rocroi par la N5 et nous nous garons sur le 1er parking à gauche de la route. Là, un sentier à peine visible nous conduit par un escalier et une rampe à travers champs jusqu'au bord de l'Eau Noire. Là, une petite route forestière nous permet d'observer dans le talus le Grès d'Anor.
A certains endroits, on peut observer des roches contenant des fossiles en moules internes provenant d'une accumulation des coquillages apportés sur la plage par l'action des vagues comme nous pouvons l'observer sur notre littoral, à la limite entre la marée haute et la marée basse. Le niveau de la Grauwacke de Montigny-sur-Meuse correspond à un milieu de sédimentation argileuse et siliceuse très intense, qui prolonge les conditions marines du Praguien. Dans cette assise, deux niveaux sont ordinairement distincts. Le niveau supérieur (d2b) qui est composé de schistes et phyllades de teinte bleu noir, à large feuilletage irrégulier, souvent micacés et quartzeux, parfois chargés de nodules carbonatés, avec bancs minces de grès fins, micacés, bleus ou brunâtres et de couches schisto-calcaires compactes et fossilifères, avec quelques lits de grauwacke contenant de nombreux fossiles dont Crinoïdes, Euryspirifer paradoxus, Euryspirifer pellico, Euryspirifer arduennensis, Acrospirifer primaevus, Spirifer (Hysterolites) hystericus, Rhenorensselaeria strigiceps, Athyris globula, Dalmanelia circulant, et le fameux Pleurodictyum problematicum qui marque la couche.
Peurodictyum problematicum est un polypier colonial qui se développe à partir d’un support organique. C’est un fossile que l'on trouve dans le Dévonien inférieur des Ardennes françaises et dans le Dévonien de Bretagne et du Cotentin. Il a une forme bien caractéristique dont on retrouve souvent le calice qui forme une rosette à deux ou trois cycles, le centre de se polypier est occupé par une empreinte de ver, c’est une symbiose classique avec un annélide.
Le niveau inférieur (d2bG) est formé de schistes et quartzophyllades souvent calcareux renfermant des bancs de grès quartzites, de grès brunâtres grossiers, de macignos (grès argileux et calcareux non décalcifiés) bleu foncé et de grauwackes arénacées (grès argileux décalcifiés) brunes, fossilifères. Vers la base, un niveau de quartzite blanc, du type grès d'Anor, contient des fossiles abondants et de grande taille : Spirifer (Hysterolites) hystericus, Spirifer (Hysterolites) excavatus, Euryspirifer paradoxus, Euryspirifer pellico, Acrospirifer primaevus, Rhenorensselaeria strigiceps, Stropheodonta murchisoni, Stroph. sedgwicki, Proschizophoria personata, Homalonotus (Digoncs) crassicauda.
Dans ces eaux troubles du bord de mer, battues par les vagues, s'est développée une faune importante d'animaux filtreurs et récupérateurs de déchets organiques dont il reste surtout des Brachiopodes, mais aussi des Mollusques lamellibranches, des Gastéropodes, des Trilobites et des Coraux. La roche est formée de schistes mal feuilletés, bleus ou verdâtres, de quartzites micacés et de grès argileux et calcareux, bleus ou vert foncé très fossilifères. L'élément calcareux a pour origine l'érosion des coquilles et des squelettes des animaux morts. Les grès argileux sont souvent décalcifiés à l'affleurement : ils sont alors brunis, poreux, cariés. Les coquilles ont été dissoutes par l'infiltration des eaux météoriques, ce qui laisse des vides limités par des empreintes externes ou internes des valves. C'est ainsi que nous ne trouvons que des moulages des coquilles ou des squelettes des animaux.
Entre Anor et Ohain : Nous sommes dans le village d'Anor. Au-delà du carrefour, au centre du village, nous suivons la route d'Ohain. A moins d'un kilomètre, une montée en virages s'annonce entre deux talus. De part et d'autre, affleure le Praguien, représenté par la Grauwacke de Montigny sur Meuse : ce sont des schistes et des quartzites verts avec une patine rouillée, due aux oxydes de fer. Ces roches décalcifiées contiennent de nombreux fossiles : Brachispirifer carinatus, Athyris avirostris, Proschizophoria personata, Schizophoria vulgaria, Meganteris ovata, ainsi que des empreintes internes et externes de coraux rugueux solitaires...et le fameux Pleurodictyum problematicum. Les lits de fossiles sont presque verticaux et s'enfoncent perpendiculairement dans le talus.
Ensuite, la Formation de Villé est constituée par une alternance de phyllades bleu sombre à lamines gréseuses de couleur rouille, de siltites et schistes bleutés ou grisâtres avec des niveaux de grès carbonatés, parfois laminaires, de niveaux gréseux bleus présentant souvent des surfaces à ripple marks et des dunes de dimension centimétrique.
La puissance des bancs est inférieure au mètre. L'épaisseur de cette formation atteint 200m à Landrichamps (rive gauche de la Hulle). Vers l'Ouest, son épaisseur décroît de façon considérable pour finir par ne plus être cartographiable sur la rive gauche de la Meuse. Les plus belles coupes de la Formation de Villé sont situées à Landrichamps ainsi que dans le petit vallon encaissant au Sud-Est du méandre de Chooz. Cette formation est très fossilifère, riche en brachiopodes et crinoïdes, souvent cariés, mais aucun de ces fossiles n'est un marqueur biostratigraphique.La Formation de Villé est surmontée par la Formation de La Roche, très monotone, constituée de phyllades bleu sombre, de quelques bancs de grès argileux, quartzitiques peu épais et de phyllades bleu sombre à lamines gréseuses claires. On y observe quelques niveaux à pseudo nodules, dans la partie inférieure de la formation. La deuxième moitié de cette formation est plus riche en matériel gréseux, les phyllades restent majoritaires et contiennent quelques niveaux fossilifères. Tous ces sédiments ont été déposés en milieu marin relativement profond. Compte tenu de l'absence de fossiles marqueurs et de l'âge des formations sus- et sous-jacente, la Formation de La Roche est attribuée au Praguien. Latéralement (région de La Roche en Ardenne), les phyllades et quartzophyllades ont été utilisés comme pierre de construction, ce qui n'est pas le cas dans la région de Givet.
Enfin, la Formation de Pernelle est caractérisée par des grès et quartzites bleu-vert à grains fins à moyens, fossilifères, avec une intercalation médiane de shales et siltites foncés. Elle renferme des niveaux très fossilifères constituant des lumachelles. La formation débute au niveau du premier banc de grès épais massif surmontant les siltites de la Formation de La Roche et se termine au sommet du dernier gros banc de grès auquel font suite les siltites et grès de la Formation de Pesches. L'épaisseur de la formation est de 39 m au niveau du stratotype (Godefroid et al., 1994). La puissance des bancs varie du centimètre au mètre. Les bancs les plus épais présentent des figures d'échappement de fluides. Essentiellement constituée de grès et située entre deux unités lithologiques puissantes à matériel fin, la Formation de Pernelle constitue une barre rocheuse formant généralement une crête et un niveau repère au sein du Dévonien inférieur. Elle est datée du Praguien supérieur (Steemans, 1989). Les grès ont fait l'objet par le passé d'une exploitation artisanale afin de produire des matériaux de construction. Cette formation affleure dans la région de Chimay-Couvin mais passe vers l'Est, en Ardenne, à une unité beaucoup plus épaisse (plusieurs centaines de mètres). Les faciès les plus gréseux correspondent souvent à des tempestites.
Nous sommes maintenant à la fin du Praguien et l'activité volcanique du massif de Rocroi cesse. L'érosion fait disparaître les volcans et les îles volcaniques sont englouties. Nous pouvons, par endroits, observer un dernier niveau d'arkose résultant de l'érosion du massif volcanique de Rocroi.
Les volcans se taisent, les hauts plateaux et les cônes volcaniques su massif de Rocroi sont érodés... les hauts reliefs deviennent des collines.
Dessin numérique original L.V.B.Pour plus de renseignements à propos de cette formation, je vous conseille de visiter la page : Sites prospectés ou observés dans le Dévonien de la Calestienne : L'Emsien
Au cours de l'Emsien moyen, la transgression marine ralentit. Cette période sera marquée, au niveau de la vallée de la Sambre, par la formation de Poudingues à pâte rouge, accompagnés des schistes, quartzites et grès lie-de-vin qu'on rencontre à Thuin et à Lobbes et que l'on appelle les grès et schistes rouges de Chooz ou de Winenne.
De même, les formations emsiennes du bord Sud du Synclinorium de Dinant et du Synclinorium de Neufchâteau sont constituées d'une alternance de schistes et grès rouges et verts.
D'abord transgressif sur le Praguien, l'Emsien affiche rapidement des caractères régressifs qui vont s'amplifier jusqu'à la fin du Dévonien inférieur.
Cette régression n'entraîne pas pour la région que nous étudions une diminution de profondeur. La côte est maintenant bien loin de nous. La mer est calme, ce qui favorise les dépôts terrigènes les plus fins. Cela formera un schiste au grain très fin. La faible profondeur, le calme, la chaleur, l'oxygénation de l'eau permettent le développement d'une vie importante de brachiopodes divers et d'une foule d'autres animaux marins. C'est ce que nous pouvons observer dans les schistes de la formation de Hierges ainsi que dans les grauwackes et les schistes de la formation de Bure, membres de l'Eau noire et de Saint Joseph.
On dénombre six formations qui sont successivement :
La Formation de Pesche (200m) : shales et siltites coquilliers
- La Formation de Vireux (100 à 400m) : masses épaisses de quartzites et de grès plus ou moins pélitiques, gris-bleu ou verdâtres, séparées les unes des autres par des bancs de shales et siltites gris foncé ou verdâtres
- La Formation de Chooz (320 à 800m) : masses de grès avec des intercalations de siltites et shales verts et rouges; ensuite, siltites et shales verts et rouges avec bancs et lentilles gréseuses de même couleur, riches en clastes argileux
- La Formation de Hierges (170 à 330m) : grès et shales gris-vert, fossilifères, souvent carbonatés
- La Formation de Bure (200 à 260m) : schistes calcaires bioclastiques gris-vert avec nodules et petits bancs de calcaire argileux (la limite Emsien-Eifelien se situe au sein de cette formation).
Au bord oriental du Synclinorium de Dinant, depuis la région de Hampteau jusqu'au voisinage de la faille de Xhoris, la Formation de Hampteau (500 à 1000m), constituée de grès, grès graveleux, conglomérats, shales et siltites rouges ou verts s'intercale entre les Formations de Saint-Joseph et de Chooz (c'est donc un équivalent latéral de la Formation de Hierges).
En bordure septentrionale du Synclinorium de Dinant, l'empreinte de la régression est évidente : aux grès et quartzites gris-bleu ou verdâtres avec intercalations pélitiques de la Formation de Wépion (200 à 400m), succède la Formation de Burnot (200 à 535m), accumulation de conglomérats rouges séparés par des passées de shales et de siltites.
Ces matériaux sont prélevés aux reliefs du Massif du Brabant qui subit la phase brabançonne du plissement calédonien. Les faciès développés, dépourvus de faune marine, sont littoraux, deltaïques ou fluviatiles. La Formation de Burnot renferme fréquemment des galets de tourmalinite. Les Formations de Burnot et de Hampteau (encore des équivalents latéraux) chevauchent la limite Emsien-Eifelien.L'absence de Dévonien inférieur dans le Parautochtone brabançon et les Ecailles Haine-Sambre-Meuse constitue un problème. Qu'advient-il des 1300 m de Dévonien inférieur affleurant sur le bord Nord du Synclinorium de Dinant, au Sud de la Bande ordovico-silurienne du Condroz, à peine distante de quelques kilomètres?
Plusieurs explications ont été proposées :
Une première hypothèse postule l'érosion précoce du Dévonien inférieur lors de l'émersion de la région située à la périphérie méridionale du Massif du Brabant au Nord de la Bande calédonienne du Condroz. Cette émersion résulterait d'un mouvement de remontée du socle daté de l'Emsien moyen.
- La deuxième hypothèse suppose que le biseau sédimentaire de la transgression du Dévonien inférieur a été enfoui sous le Synclinorium de Dinant lors de l'orogenèse varisque par le jeu du charriage du Condroz
- - La troisième hypothèse, la plus vraisemblable, suggère que le Dévonien inférieur ne s'est jamais déposé dans l'aire de la future Unité de Namur, suite à la présence d'un escarpement de faille, lors de la formation d'un rift. Seul le compartiment Sud, subsident, aurait recueilli les sédiments du Dévonien inférieur. Le faible degré d'enfouissement des sédiments de la bande calédonienne renforce cette explication.
Formation de Pesches : shales et siltites coquilliers (Emsien inférieur) (200 m). Cette formation débute par des shales et des siltites et se termine à la base du premier ensemble gréseux épais de la Formation de Vireux. Elle comprend 4 sous-unités. La première, épaisse d'environ 25 m, est constituée de shales et de siltites avec des lentilles de grès et quelques bancs coquilliers. La seconde, de 15 m, est formée de shales et de siltites avec de minces bancs de grès coquilliers. La troisième, de 25 m, contient des shales et des siltites, quelques bancs de grès et 2 lits coquilliers. La dernière, la plus puissante avec 125 m, comprend des shales et siltites parfois fossilifères, des bancs de grès parfois argileux et des grès coquilliers à ciment calcaire. La Formation de Pesches contient la limite Praguien-Emsien. Elle n'a pas fait l'objet d'exploitation.
Formation de Vireux : grès et siltites gréseuses vertes (Emsien inférieur) (200 m). Cette formation débute avec les premiers bancs de grès quartzitiques gris-bleu surmontant la Formation de Pesches. La formation se caractérise par des quartzites et des grès plus ou moins pélitiques gris-bleu à verdâtre, intercalés de bancs de shales et de siltites gris foncé à verdâtre. Elle contient quelques niveaux de grès coquilliers ou à débris de végétaux. Les bancs de grès présentent de nombreuses figures de courants (essentiellement des rides de courant) mais également des témoins de phase d'émersion avec des fentes de dessiccation. Les bancs sont disposés en séquences de différents ordres.
L'ensemble des séquences marque un effet de comblement de l'espace de sédimentation disponible avec une évolution d'une sédimentation de type plate-forme vers une sédimentation de type plage. La formation comprend deux membres, cartographiés ensemble. Le membre de base: Membre de l'écluse (100 m) est formé de grès et de grès quartzitiques gris, gris-bleu à verdâtre avec des niveaux fossilifères. Ce membre forme des masses épaisses gréseuses séparées par des bancs de shales et de siltites gris foncé. Le membre supérieur : Membre du Ruisseau du Déluve (100 m), est formé de bancs de grès et de grès quartzitiques le plus souvent verdâtres avec des débris de végétaux, le tout forme desvmasses épaisses intercalées de shales et de siltites verdâtres.La limite entre les deux membres n'est pas tranchée; elle se situe au toit du dernier banc contenant une macrofaune. Le passage à la formation suivante (Formation de Chooz) s'effectue de manière progressive. Il est basé sur la proportion de matériel fin par rapport au matériel grossier, et pas sur le changement de coloration de la roche (passage de la couleur verte au rouge). Selon ce critère, l'épaisseur moyenne de la formation est de 200 m. Les grès de cette formation ont été longtemps exploités pour pavés et empierrement, dans la vallée de la Meuse (Carrières de Montigny, de Vireux et de Chooz).
Formation de Chooz : shales et siltites rouges (Emsien moyen)(300 m).
La limite inférieure de cette formation (limite Chooz-Vireux) n'est pas franche, elle est basée sur le rapport entre matériel gréseux, représentant la Formation de Vireux, et matériel silto-schisteux, représentant la Formation de Chooz. La limite supérieure est positionnée à la base du premier banc de grès à grain moyen de la Formation de Hierges. La Formation de Chooz est constituée de shales et de siltites essentiellement de couleur rouge, parfois verte au sein desquels sont intercalés de rares niveaux gréseux lenticulaires rouges ou verts.
Localement, des restes de végétaux ont pu être observés, leur présence témoigne d'un milieu de dépôt souvent à l'émersion. Très peu fossilifère, cette formation est considérée comme étant d'âge emsien moyen. Sur le plateau, la couleur rouge des schistes est un bon marqueur pour mettre en évidence la présence de cette formation.Formation de Hierges : grès, siltites gréseuses à lumachelles, schistes calcaires et calcaires (Emsien supérieur et Eifélien inférieur).
La Formation de Hierges est composée de deux membres : le membre inférieur dit Membre du Bois Chestion est composé de grès quartzitiques, localement fossilifères, à grains fins à moyens de couleur brune et intercalés par deux ou trois intervalles schisteux fins, l'ensemble avoisine les 25 m. Le membre supérieur dit Membre du Barrage est formé de shales et de siltites pouvant contenir des plages à ciments calcaires. Entre ces sédiments fins s'intercalent des bancs de grès calcaires fossilifères et des grès coquilliers ou non. La limite supérieure de la formation est située à la base du premier banc de calcaires coquilliers massif caractérisant la base de la Formation de Saint-Joseph.
Au sein de la série datée de l'Emsien supérieur, le Membre du Bois Chestion a été plus difficilement érodé. Cette érosion différentielle et la faible épaisseur de la barre gréseuse est à l'origine d'un relief très bien marqué dans le paysage. Les grès du Membre du Barrage ont fait l'objet d'une exploitation afin de produire des pavés et pour empierrement.
Un Xystostrophia umbracula et un Acrospirifer primaevus de la formation de Hierges à Pondrôme
Photos et coll. L.V.B.La Formation de Bure est composée de deux membres principaux : le Membre de Saint-Joseph et le Membre de l'Eau-Noire. Le Membre de Saint-Joseph débute par un banc de calcaire coquillier clair de 80 cm d'épaisseur. Il est ensuite composé d'une succession de couches de calcaires coquilliers légèrement gréseux de couleur claire, suivis de schistes gréseux gris-brun-vert et de schistes carbonatées gris-vert, en bancs généralement épais (pluridécimétriques à métriques) avec l’un ou l’autre banc de grès ou de mauvais calcaire et, pour terminer, un ou plusieurs gros bancs silto-calcaires.
Geesops sparsinodosus gallicus et Asteropyge punctata de Vireux
Photos et coll. L.V.B.Des accumulations centimétriques de brachiopodes (lumachelles) soulignent la stratification. A l'affleurement, la schistosité généralement très bien développée, dissimule souvent la stratification originelle. Une des caractéristiques de cette formation est de renfermer des lits argileux centimétriques interprétés comme des bentonites. Cette formation fait 20 à 160 m d'épaisseur.
Le Membre de l'Eau-Noire est divisé en deux sections : le Membre de l'Eau Noire Inférieur, essentiellement formée de schistes gris-vert avec nodules de calcaires argileux avec, à la base, quelques lits gréseux et, avec intercalations d'un certain nombre de bancs calcaires argileux pluricentimétriques, et le Membre de l'Eau Noire Supérieur, composé de schistes grossiers calcaires silteux gris-vert ou gris-bleu, en bancs décimétriques réguliers avec intercalations de quelques lits pluricentimétriques de calcaires et calschistes gris foncé à stromatopores, tabulés lamellaires, brachiopodes, trilobites et encrinites. La schistosité généralement bien développée donne à la roche un aspect grossièrement noduleux.Le Membre de L'Eau-Noire supérieur contient la limite Emsien - Eifelien.
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