Cette formation qui constitue le principal niveau calcaire de la succession lithologique du Frasnien du Massif de Philippeville, comprend deux unités bien distinctes : d’abord, des calcaires noirs en bancs minces dans lesquels il est possible de rencontrer quelques lentilles récifales; ensuite, un complexe biostromal décrit par Cornet (1978) à Neuville (feuille Senzeille, 57/4).
Une coupe continue de la formation (stratotype) a été levée le long de la RN5 (fig.5, n°2) en continuité avec la Formation du Pont de la Folle (voir ci-dessus); elle est complétée par la coupe de la tranchée de chemin de fer Philippeville-Mariembourg (fig.5, n°3) à Neuville. Ces coupes ont été étudiées par Coen (1978) pour la RN5 et Cornet (1978) pour la tranchée de chemin de fer. De bas en haut (Boulvain et al., 1993), la formation se compose (fig.9) :
- après quelques mètres de calcaires argileux à brachiopodes, surmontant eux-mêmes des pointements de calcaires clairs (Coen, 1978, p. 26), 5 m de calcaires assez massifs (floatstones) clairs à Alveolites lamellaires, bryozoaires (fenestelles), fenestrae. Cette unité est un bon repère lithostratigraphique;
- environ 16 m de calcaires noirs en bancs décimétriques (packstones et wackestones) à petits bioclastes. Localement, quelques brachiopodes et tabulés branchus;
- environ 3 m de schistes noirs contenant quelques minces bancs calcaires;
- 7 à 8 m de calcaires noirs (floatstones) à tabulés branchus, avec quelques rugueux massifs et de plus rares stromatopores lamellaires;
- une soixantaine de mètres (complexe biostromal de Cornet, 1978) de calcaires gris à noirs constitués d’alternances de bancs métriques massifs à stromatopores globuleux, branchus (rudstones) et de bancs décimétriques souvent laminaires (packstones). Vers le sommet de la formation réapparaissent des rugueux massifs.
La dolomitisation affecte cette unité de manière très irrégulière:
- les dolomies de la carrière septentrionale de Merlemont ont fait l’objet d’une étude pluridisciplinaire (Boulvain et al., 1994); la coupe dégagée a été comparée au stratotype de la Formation de Philippeville (fig.9). Trois lithofaciès dolomitiques y ont été reconnus : (d1) dolomie brunâtre à crinoïdes, (d2) dolomie grise à fenestrae stromatactoïdes (cavités à base plane et sommet digité) et (d3) dolomie noire zébrée; les zebra résulteraient de la croissance tardive d’un ciment dolomitique blanchâtre au sein de cavités, dans la dolomie noire (Boulvain et al., 1994, p. 21);
- cinq sondages situés sur le flanc sud de l’anticlinal de Sautour et sur le flanc nord de l’anticlinal de Merlemont (fig.7) ont été étudiés par Coen & Coen-Aubert (1975). Ils ont recoupé partiellement ou totalement la Formation de Philippeville, fréquemment dolomitisée (fig. 10, p. 29). Il y apparaît que la dolomitisation est un phénomène irrégulier qui n’atteint pas la base de la formation; par contre, elle peut s’étendre jusqu’aux calcaires noduleux de la Formation de Neuville;
- ces dolomies ont également fait l’objet d’une étude géochimique et minéralogique visant à préciser la chronologie du processus de dolomitisation et son contexte de mise en place (Dejonghe et al., 1989; Dejonghe & Mardaga, 1989).
Epaisseur : de 100 à 120 mètres.
Age : partie moyenne du Frasnien.
Affleurements représentatifs :
Dans le Massif de Philippeville, la formation affleure dans de bonnes conditions en de nombreux endroits :
- au sud de Villers-le-Gambon, le long de la route menant à Merlemont, près de la scierie (fig.7, n°7);
- au sud-est de Villers-le-Gambon, dans la tranchée de l’ancienne ligne de chemin de fer, au-lieu-dit Tchafor (fig.7, n°8 et fig.11);
- au nord de Merlemont, le long de la route menant à Villers-le-Gambon (fig.7, n°13);
- à proximité de Sautour, au lieu-dit Le Moulin et dans le Bois Frimont;
- dans la tranchée du chemin de fer, au nord de la gare de Philippeville.
Le phénomène de dolomitisation est particulièrement bien illustré dans les carrières en activité de Merlemont (fig.7, n°s 10 et 11). D’extension kilométrique, celles-ci sont situées sur les flancs d’un anticlinal déversé vers le sud, appelé anticlinal de Merlemont.
Ces dolomies sont également facilement accessibles dans une carrière abandonnée, située au nord de Merlemont (fig.7, n°12) et dans la tranchée de chemin de fer voisine.
Fig. 9 : Comparaison des coupes de Philippeville-Neuville (stratotypes de la Formation de Philippeville; fig.5, n°s 2 et 3) et de la coupe de Merlemont nord (fig.7, n°11). Les corrélations sont basées sur la différenciation, au sein de la Formation de Philippeville, d’un domaine sédimentaire externe (environnement marin ouvert) et d’un domaine interne (milieu restreint, confiné) dans la plate-forme carbonatée de la partie moyenne du Frasnien. L’environnement confiné est déterminé dans la coupe Merlemont nord dès l’apparition des dolomies à fenestrae stromatactoïdes (voir texte), (d’après Boulvain et al., 1994; modifié).
Fig. 10 : Corrélations entre les stratotypes (coupes de Philippeville et de Neuville) de la Formation de Philippeville (fig.5, n°s 2 et 3) et les sondages BC1, BC2, BC3, TA1 et 2 (localisés sur la fig.7), (d’après Coen & Coen-Aubert, 1975 et Coen, 1978; modifiés).
Fig. 11 : Colonne lithologique de la Formation de Philippeville à Villers-le-Gambon (fig.7, n°8). La légende figure dans le schéma suivant.
Fig. 11S : Colonne lithologique de la Formation de Philippeville à Villers-le-Gambon (fig.7, n°8).
Pour en savoir plus :
Thonnard (1964)
Coen & Coen-Aubert (1975)
Guillaume (1976)
Coen (1978)
Cornet (1978)
Dejonghe & Mardaga (1989)
Dejonghe et al. (1989)
Boulvain et al. (1993)
Boulvain et al. (1994
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