A. — HISTORIQUE

Les pépérites de la Limagne sont souvent mentionnées dans l'ancienne littérature sous les noms de trapp basaltique, wacke, wackite, tuf basaltique, etc mais c'est le génial volcanologiste anglais G. Poulett- Scrope qui les étudie le premier de façon sérieuse (1827, 1858, 1866). Le premier, il a l’idée de les comparer au peperino calcaire du Vicentin et c'est d’ailleurs à la suite de cette comparaison que le terme de « pépérite » est généralement adopté. Après avoir décrit quelques gisements typiques, il note très justement qu'on ne rencontre les pépérites que dans les parties les plus élevées de la série sédimentaire de la Limagne. Quant à l’origine de ces roches il la conçoit de deux manières. En premier lieu, certaines pépérites (par exemple celles de la falaise de Machal, à la base du versant ouest du puy de Mur) qui sont régulièrement stratifées et où les fragments volcaniques semblent rangés par taille et poids décroissant de bas en haut, sont considérées par Poulett-Scrope comme

résultant de projections volcaniques tombées dans un lac «au moment où la couche dans laquelle on les rencontre était dans la condition d’une vase calcaire très molle ». De telles couches alternant d’ailleurs avec des bancs calcaires normaux, il pense que le phénomène a dû se répéter de nombreuses fois au cours de la sédimentation. En second lieu, en d’autres points de la Limagne (puy de Vertaizon, puy de Marmant, etc..), Poulett-Scrope remarque que toute stratification et toute régularité disparaissent dans les pépérites. « Tout est confusion, écrit-il (1866, p. 29), la roche passant, par des transitions fréquentes et graduelles, d’un calcaire pénétré mais faiblement par des particules volcaniques, à un peperino calcaire, c’est-à-dire à un conglomérat formé de fragments de basalte et de scories cimentés par du spath calcaire, et enfin à un basalte compact ». Dans ce cas, qui est le plus fréquemment réalisé, il admet que les pépérites résultent « d’une éruption volcanique locale à travers le limon calcaire encore tendre qui formait le fond d’un lac ».

De toutes façons, Poulett-Scrope est donc convaincu de la contemporanéité de la sédimentation des marno-calcaires de la Limagne et de la formation des pépérites.

Dès cette époque, une théorie opposée se fait jour. Dufrenoy (1830, 1873) considère en effet les pépérites comme le résultat d’un « phénomène filonien ». Constatant la présence de filons de basalte intercalés dans les pépérites, par exemple sur le versant est du plateau de Gergovia, il pense que ces filons de lave ont engendré les pépérites posté: rieurement à la solidification des marno-calcaires à une époque « relativement moderne ».

Les opinions vont rester désormais partagées entre ces deux manières de voir. Toutefois, l’explication de Poulett-Scrope est généralement adoptée jusqu’à la fin du x1x° siècle, sauf par Pomel (1844).

C'est ainsi que H. Lecoq (1833, 1862, 1867) distingue trois modes de formation pour les pépérites. Les unes sont « sorties du sol en même temps que les basaltes et les accompagnent » ; les autres proviennent d'éruptions boueuses ; les dernières ont été remaniées par les eaux avant même que les lacs oligocènes ne soient asséchés.

A. Julien (1880) apporte un argument de poids à la théorie de Poulett-Scrope en découvrant dans plusieurs gisements pépéritiques des fossiles non remaniés d’âge stampien supérieur : Helix Ramondi, paludines, puppes, etc...

Néanmoins F. Pommerol (1881) croit pouvoir attribuer un âge quaternaire ancien aux pépérites. Il est vrai qu’il se base sur des découvertes paléontologiques faites dans des gisements où les pépérites ont été visiblement remaniées à une époque récente ou encore il confond avec des pépérites des conglomérats alluviaux d’âge effectivement quaternaire.

En 1890, les membres de la réunion extraordinaire de la Société géologique de France visitent plusieurs gisements pépéritiques. A.

Michel-Lévy (1890b) fait une mise au point de la question. Après avoir rappelé les arguments de la « première école », « peu nombreux

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mais d'une valeur réelle » (interstratification des pépérites et des marnocalcaires oligocènes, présence de fossiles oligocènes) il dresse une liste des arguments susceptible d'être opposés :

1) les pépérites ont souvent une apparence intrusive et sont en liaison intime avec des dykes de basalte.

2) en général les couches voisines des pépérites présentent un dérangement notable.

3) l’absence de coulées de lave d’âge oligocène est surprenante, si on admet que les pépérites ont été formées à cette époque.

4) le phénomène pépéritique est susceptible de se produire à n'importe quel niveau, quand un filon de basalte aboutit en hauteur dans un terrain peu cohérent.

Et Michel-Lévy de conclure en faveur de la théorie qui fait des pépérites « des brèches filoniennes et intrusives, postérieures au dépôt des couches miocènes de la Limagne et vraisemblablement contemporaines des nombreuses éruptions basaltiques pliocènes ». Malgré cette conclusion, les avis restent partagés parmi les membres de la réunion de la S.G.P.: P. Gautier (1890) décrit les pépérites de Chauriat (puy de Mur) et affirme qu'elles sont éruptives et postérieures aux calcaires du Stampien supérieur, mais J. Gosselet (1890) pense au contraire que les pépérites sont bien dues à des volcans oligocènes. Quant à M. Boule (1890) il recommande la prudence. D’après lui, le problème de l’origine et par suite de l’âge des pépérites « dont on veut trop souvent lier le sort au basalte» est resté pendant et «les faits observés n’ont paru démonstratifs dans aucun sens ».

J. Giraud (1902) se fait alors le défenseur acharné de la théorie intrusive. Après avoir étudié un grand nombre de gisements pépéritiques, il couclut que «les pépérites sont bien un phénomène filonien », qu’elles « sont les salbandes des dykes basaltiques à travers les sédiments marneux » et que la plupart d’entre elles «sont d'âge pliocène supérieur Ou quaternaire ancien ».

Ph. Glangeaud est beaucoup moins affirmatif et accepte éclectiquement les deux théories. « Les pépérites, écrit-il (1909 b), sont souvent intrusives, d'âge miocène, pliocène, pleistocène, en relation avec des coulées de basalte superficielles ou intrusives, avec des necks apparents ou des dykes profonds. Mais il n’est pas impossible que le phénomène pépéritique ait débuté à l'Oligocène par des projections dans des lacs ». Plus tard (1916), il admet même qu'il y aurait eu une activité volcanique sous-lacustre dès le Stampien.

Les hésitations de Ph. Glangeaud montrent combien la question reste délicate à trancher, malgré les affirmations de J. Giraud.

À. Lacroix et F. Blondel (1927) font alors en Annam une découverte capitale. Ces auteurs peuvent en effet observer à Tambot une pépérite ressemblant de façon frappante à celles de la Limagne et constituée par des granules de verre basaltique englobés dans un ciment siliceux riche en diatomées. Leurs observations montrent que cette roche

a été formée par la pulvérisation d’une intrusion de basalte fluide au contact de la diatomite recouvrant le fond d’un lac. Exactement un siècle après, on revient aux géniales idées de G. Poulett-Scrope.

Ces observations suscitent de nouvelles recherches en Auvergne. A. Rudel (1936, 1938, a, b, 1941) reprend l'étude de la région du puy de Mur et met en évidence une série de faits nouveaux tous en faveur de l’hypothèse sédimentaire. Il montre en particulier que les pépérites de cette région sont stratifiées et recouvertes en concordance par des calcaires marneux fossilifères du Stampien supérieur (P. Marty et A. Rudel, 1935), qu’elles sont sans aucune relation avec des intrusions basaltiques et que certains lits de pépérites sont finement interstratifiés sur des distances considérables dans le Stampien. A Jallat, il découvre dans les pépérites Helix Ramondi. Enfin, il démontre que certaines pépérites de la région du puy de Mur ont été remaniées par les eaux dès le Stampien supérieur, car elles ravinent leur substratum marno- | calcaire, et présentent une stratification entrecroisée : ce sont des « pépé- | rites alluviales ». Ainsi dans la région étudiée en détail par A. Rudel, à on peut admettre que les pépérites sont bien d'âge stampien supérieur ; leur aspect finement lité, leur interstratification dans les marno-calcaires laissent par ailleurs supposer qu'on se trouve là assez loin du centre d'émission.

Je montre moi-même (1946, 1948 d) que sur le versant oriental du plateau de Gergovia on se trouve en présence d’un de ces centres d'émission pépéritiques. Les pépérites y sont plus massives, plus ou moins contournées, riches en matériaux volcaniques. Plus à l'Ouest, loin du centre d'émission, mais toujours en connexion avec lui, on retrouve des pépérites où la gangue marno-calcaire prédomine et qui sont interstratifiées dans le Stampien supérieur. Toutes ces pépérites sont absolument indépendantes du sill et des dykes basaltiques qu’A. Michel-Lévy et J. Giraud considéraient comme à l’origine même de leur formation : le sill et ses apophyses intrusives recoupent en effet le contact entre les pépérites et les marno-calcaires stampiens (Fig. 7 et 8); quant aux dykes basaltiques ils ont provoqué à leurs épontes, en traversant les pépérites, une recristallisation très nette de ces roches. Toutes les intrusions basaltiques du versant est de Gergovia sont donc nettement postérieures aux pépérites.

A. Rudel, L. Gachon et P. Bout (1947) présentent alors une mise au point assez complexe de la question et concluent à plusieurs origines possibles : ils distinguent les pépérites alluviales, éruptives et de solifluxion. En ce qui concerne les pépérites alluviales, ces auteurs étendent abusivement ce terme à toutes les pépérites interstratifiées dans les marno-Calcaires stampiens. Pour les pépérites éruptives, ils admettent tous les modes de formation proposés antérieurement : salbandes de dykes basaltiques, pointements éruptifs, coulées pépéritiques, etc. Ils insistent particulièrement, après comparaison avec les brèches éruptives du Velay, sur ce dernier mode de formation qui, selon eux, pourrait s'appliquer à « beaucoup de pépérites auvergnates » : un « brassage souterrain des laves et des marno-calcaires » précèderait l’arrivée au jour