PUY DE SAINT-SANDOUX : INTRUSIONS DE LAVE

en évidence en particulier le déficit de silice, parfois extrême (analyses 11 et B), qui caractérise ces roches.

Toutefois, la teneur en anorthite virtuelle, à l’état potentiel dans le verre et dans le pyroxène, est plus importante pour la mandchourite de Saint-Sandoux (28,9 % contre 21,7 % pour la fasinite B et 14,7 % pour la mandchourite C) ; sa teneur en chaux, relativement plus importante par rapport aux alcalins, entraîne en effet la production d’une quantité plus considérable d’anorthite virtuelle, ce qui donne à son paramètre r la valeur 4; ce fait est d’aileurs assez fréquent pour les laves de la Limagne. Par ailleurs, la quantité de péridot modal et virtuel est plus forte dans la mandchourite de Saint-Sandoux.

À ces deux légères différences près, la composition minéralogique réelle et virtuelle de cette lave révèle une parenté très étroite avec les fasinites de Madagascar. Elle en est même plus proche que la mandchourite de Tsao-Shin-eu, dont le paramètre p est très voisin de IL. On peut donc considérer la roche de Saint-Sandoux comme une mandchourite très typique.

9. — Ampasiménite (ex «néphélinite à olivine »). Puy de Saint-Sandoux, versant sud ouest. An. : Arsandaux. (A. Lacroix, 1900) : IL (III). 6.(3)4.(4)5 [(1)2.3.2.8].

10. — Basanite (ex « téphrite à olivine »). Puy de Saint-Sandoux, versant sud ouest. An. : Arsandaux. (A. Lacroix, 1900) : ‘III. ?6.3.4(5) [2.2”.2.8].

11. — Mandchourite. Puy de Saint-Sandoux, versant sud ouest. An. :

C. Rouger (Clermont, 1952). (R. Michel, 1952 a) : III. 6’.4.(3)4 [(2)2.(8)4.2.2.1.

A. — Fasinite. Ambaliha, Madagascar. An. : Pisani. (A. Lacroix, 1922) : III: .6°.3.4 [2.2.2.2’].

B. — frasinite. Ambaliha. Madagascar. An. : Raoult. (A. Lacroix, 1922) : IEP. 7.3.4. [2.2.2”.2(3)].

C. — Mandchourite. Tsao-Shin-eu, Mandchourie. An. : Shimidzu et Ohashi. (A. Lacroix, 1928 b) : (IL)III. 6.2(3).4(5) [2.1.2.3].

Si02...:.1 429 44,0 39,38 40,10 39,70 44,98 ABOS ::.. |: 21,1 16,9 14,75 15,50 14,18 15,56 Fe203 8,7 8,6 3,84 6,35 5,27 5,15 | | FeO 8,3 8,7 7,39 7,29 8,40 7,80 || | MgO 5,2 5,9 14,40 8,41 8,04 3,31 || 0:77: 11,6 9,9 11,80 12,40 15,20 9,20 | Na20O 4,2 4,0 1,61 3,87 2,83 5,34 K20. . 0,7 1,0 1,49 1,67 1,51 1,29 | TiO?2 avec Si0?2 1,70 2,98 4,20 2,89 | P205 0,10 1,28 0,35 0,43 MnO 0,20 0,23 H20 2,95 { } 0,44 }

nn } 8,1 1,9 } 0:78 0,87 019 3,77 Total. … | 100,6 100,9 99,89 | 100,22 | 100,31 99,45 ||

En résumé, les intrusions du versant sud ouest du puy de Saint- Sandoux sont toutes des laves à faciès basaltique caractérisées par un déficit de silice qui peut devenir très important. Si de vraies téphrites existent dans cete zone, ce qui est très probable, on aurait là côte à côte, d’une part téphrites et basanites, et, d’autre part, leurs formes cryptomorphes, non feldspathiques, respectivement ampasiménites et mandchourites. Toutes ces roches peuvent être rapprochées des nombreuses laves à déficit de silice qui forment le stock des laves néogènes de la Limagne, fait que j'ai déjà signalé et sur lequel je m'étendrai plus longuement au chapitre V. On peut donc leur attribuer cet âge et même préciser qu’elles sont vraisemblablement miocènes, en raison de leurs ressemblances minéralogiques et chimiques avec les fasinites qui, on le sait, se trouvent en enclaves pegmatitoïdes dans les coulées d’ankaratrite terminales du puy de Saint-Sandoux dont l’âge miocène semble bien établi.

2) Les pépérites.

L'aspect macroscopique des pépérites du puy de Saint-Sandoux est semblable à celui des pépérites de Gergovia. J'ai déjà signalé que ies particules volcaniques pouvaient varier de taille dans des proportions considérables suivant la partie du gisement considérée.

Pépérites à faciès poivré du ravin de Pressat, Ces pépérites, qui se trouvent dans la partie haute du gisement, sur le versant sud est, comportent de nombreux granules de lave, arrondis ou elliptiques en section, dont la dimension est de l’ordre du centimètre. Leur état d’altération est très variable ; certains granules sont verdâtres en masse et le microscope montre alors que le verre a été chloritisé, d’autres sont au contraire noirâtres en masse et peuvent être considérés comme non altérés (1). Tous sont complètement vitreux et pauvres en bulles. Ces der-

(1) Je signalerai, à ce propos, qu’à la suite d'A. LAcroIx, (1900, p. 285; 1933, p. 129), la partie volcanique des pépérites de la Limagne a été considérée comme trop altérée pour être soumise à l’analyse chimique. Or, ces observations d’A. LACROIX n'ont été faites que d’après l’examen des quelques échantillons de pépérites de Saint-Sandoux qu’il a eus « entre les mains » (1900, p. 285) et qui avaient été recueillis, sans doute avec peu de discrimination, par P. GAUTIER. Tous les auteurs qui se sont ensuite occupés de cette question ont adopté ce point de vue (voir, par exemple, J. JUNG, 1946, p. 118). Il existe effectivement des gisements où l’altération des granules de lave est générale ; c’est le cas par exemple du plateau de Gergovia. Mais dans la plupart des gisements, ces particules de lave, même les plus ténues, sont dans un état de fraîcheur convenable (puys de Pilaire, de Seychalles, du Grand Turluron, de Crouelle, ravin de Fa près Mirefleurs, ete..). Dans d’autres gisements, comme le puy de Saint-Sandoux, seuls certains granules sont altérés et il suffit de les éliminer systématiquement, l'examen à la loupe binoculaire étant amplement suffisant pour effectuer ce tri. Enfin, dans les gisements où les petits granules sont tous altérés, il existe toujours des nodules de lave de dimensions plus grandes dont la partie centrale, au moins, est suffisamment fraîche pour être étudiée. Il faut noter cependant que les gisements pépéritiques sont toujours riches en zéolites. Il se peut que la genèse de ces minéraux soit en liaison avec des phénomènes d’autopneumatolyse produits lors de la mise en place si particulière (voir p. 73) de la lave génératrice des pépérites, ou avec des processus d’altération hydrothermale secondaires. Quoi qu’il en soit, la formation des zéolites a soustrait au magma une partie, sans doute minime, de certains éléments chimiques, en particulier de soude ainsi qu’en témoignent la plupart des analyses (voir p. 124).

! PUY DE SAINT-SANDOUX : PÉPÉRITES 45

nières sont en général vides, mais, sur le pourtour des granules, elles peuvent être remplies par de la calcédoine ou de la calcite ; lorsque les deux minéraux coexistent dans la même bulle la calcédoine se trouve toujours au centre. On n’observe que très exceptionnellement des phénocristaux d’augite titanifère (Ng/C = 50°) dont la taille n'excède jamais 0,6 mm., et des phénocristaux d’olivine, pseudomorphosée en calcite dans les granules altérés. Quelques grains de magnétite sont en outre disséminés dans ce verre qui est de couleur caramel clair en lumière naturelle.

Le ciment, qui occupe le 1/3 du volume total de la roche, est constitué principalement par de la calcite grenue en rhomboëèdres atteignant 0,5 mm. Le reste est formé par de la calcédoine qui se présente soit en houppes fibro-radiées isolées, soit en zones plus ou moins allongées et flexueuses où les sphérolites sont jointifs. De très fins filonnets d’aragonite (0,01 mm. de largeur) traversent à la fois le ciment et les granules de lave.

Le calcul de la norme à partir de l’analyse 12 montre que ces granules vitreux ont une composition de #rachyandésite a. I] y a 8,10 % de quartz virtuel, 14,46 % d’orthose virtuelle et le plagioclase moyen calculé est de la bytownite.

Nodule de lave des pépérites à faciès grossier du versant sud ouest. Le nodule étudié avait vaguement la forme d’un ellipsoïde dont le grand axe atteignait 20 centimètres. Il a été prélevé au contact immédiat du filon de mandchourite précédemment décrit. Extérieurement, rien ne distingue cette lave noire de la mandchourite.

L'examen au microscope n’apporte que peu de renseignements complémentaires, car la structure est entièrement vitreuse. Les seuls minéraux, noyés dans ce verre brun sombre en lumière naturelle et totalement dépourvu de cristallites, sont de rares phénocristaux d’olivine (pseudomorphosée en calcite) et d’augite titanifère de 0,3 mm. de long (Ng/C = 50°). Enfin, parmi les très rares bulles, quelques-unes sont occupées par une zéolite qui présente tous les caractères optiques de la mésotype mais qui n’est pas fibreuse.

Le calcul de la composition virtuelle effectué à partir de l'analyse 13 montre que cette obsidienne a une composition de #rachyandésite à voisine de celle décrite ci-dessus. Il existe 3,48 % de quartz virtuel et 10,01 % d’orthose virtuelle ; le plagioclase moyen calculé est aussi de la bytownite.

12. — Obsidienne trachyandésitique «. Puy de Saint-Sandoux, partie éruptive des pépérites, ravin de Pressat. An.: C. Rouger (Clermont, 1951). (R. Michel, 1951) : II. (4)5.4.8 [2(3).1.1.2].

13. — Obsidienne trachyandésitique x. Puy de Saint-Sandoux, nodule dans les pépérites, versant sud ouest. An. : H. Brusset (Toulouse, 1951). (R. Michel, 1952 b): II. 5.4.3’ [2.1.1.2].

12 13 SOZ UE 49,53 47,01 AO MERS 19,86 21,20 Fe203. .... 2,45 0,77 FeO. 1,98 2,29 Me © 5,72 5,04 CaG 8,06 11,33 Na20...... 1,43 1,50 RON 2,48 1,65 TOR ESS 3,66 3,04 P205. ..... 0,79 * 0,91 MnO. ..... 0,08 0,12 H20 +... 0,28 2,39 HO 8,72 83,04 Total...| 100,04 100,29

c) Conclusion,

L'étude stratigraphique du puy de Saint-Sandoux permet de montrer l’âge différent des intrusions de laves du versant sud ouest et des pépérites qu'elles traversent. L'étude pétrographique démontre que ces laves, d’une part, et la partie éruptive des pépérites, d'autre part, sont magmatiquement très différentes.

Ainsi, au puy de Saint-Sandoux, les filons de lave qui traversent les pépérites n’ont pas plus fourni qu'à Gergovia la lave qui entre dans la constitution de ces dernières. La théorie d’A. Michel-Lévy et J. Giraud se trouve contredite une deuxième fois.

De plus, on constate que cette lave est, comme à Gergovia, un trachyandésite.

Enfin, il est intéressant de souligner que les petits granules d’obsidienne des pépérites ont la même composition chimique que les gros nodules qu’on peut y recueillir.

3°. — Le puy de Seychalles.

Le puy de Seychalles, appelé aussi colline de Courcour, du nom de la tour ruinée qui se dresse à son sommet (467 m.), est situé sur la rive droite de l'Allier, à 2,500 km. en ligne droite au Sud Est de la localité de Beauregard-l’Evêque.

Cette colline, entièrement constituée de pépérites, dessine une sorte de loupe massive au-dessus de la plaine environnante qu’elle domine de près de 150 mètres. Il s’agit du gisement pépéritique le plus étendu de la Limagne, puisque les pépérites couvrent là une surface proche de 4 kilomètres carrés.

PUY DE SEYCHALLES : PÉPÉRITES 47

a) Etude stratigraphique.

.… Cette étude est rendue difficile car l'érosion a complètement dégagé les pépérites de leur enveloppe oligocène. Aucune table basaltique plus récente n'a en effet protégé, comme à Gergovia ou à Saint-Sandoux, les assises sédimentaires qui devaient autrefois dominer les pépérites.

Bien que la stratigraphie locale de l'Oligocène ne soit pas connue dans le détail, on peut penser, avec J. Giraud (1902, p. 209), que les grès calcaires, les calcaires marneux et les marnes sur lesquelles reposent les pépérites, représentent le sommet du Stampien moyen. Cette interprétation a d’ailleurs été adoptée par les auteurs des trois éditions de la carte géologique de Clermont. Il s'ensuit que les pépérites peuvent être attribuées à la base du Stampien supérieur. Ce qui tend à le prouver, c'est qu'on y trouve, emballés, des bancs concordants de calcaires marneux ayant échappé à la pépéritisation, dont le faciès rappelle très nettement le Stampien supérieur. A. Michel-Lévy (1887) a même cartographié, avec juste raison, une puissante assise de Stampien supérieur sur le versant nord ouest de la colline.

b) Etude pétrographique.

Comme dans les gisements précédents, le faciès des pépérites varie suivant les endroits considérés.

1) À Ia périphérie du puy de Seychalles, les pépérites ont leur faciès poivré : elles sont fines, régulièrement stratifiées et piquetées d’une multitude de minuscules granules de lave, noyés dans un ciment marnocalcaire abondant. Au microscope, ces roches ne présentent pas de particularités spéciales par rapport aux faciès analogues précédemment décrits.

2) Par contre, au sommet du versant ouest de la colline, non loin de la tour de Courcour, les pépérites à faciès grossier sont sombres et pourraient être confondues au premier abord avec du basalte altéré, tant elles paraissent homogènes. Cette homogénéité n’est qu'apparente et due seulement à la faible proportion de ciment. Sur la cassure, on s'aperçoit en effet que la roche comporte bien deux parties distinctes : l’une correspondant à la partie éruptive, de loin la plus importante, est constituée par des granules de lave assez volumineux, presque jointifs et d'aspect vitreux brillant; l’autre, très réduite et correspondant au ciment, est de teinte brun foncé, agrémentée par endroits de petites taches blanches.

Au microscope, on constate que les granules volcaniques, dont la taille dépasse fréquemment le centimètre, ont des contours généraux très capricieux et que leur bordure, dans le détail, est extrêmement déchiquetée. Le verre qui les constitue a un faciès obsidiennique. Il renferme des bulles assez nombreuses et fréquemment remplies de calcite. Sa teinte est variable dans la même lame mince : elle peut être, en lumière naturelle, noir assez foncé ou jaune très clair presque incolore. Les cristallites de pyroxène sont extrêmement nombreux et, au fort grossissement, forment une sorte de feutrage. On trouve en outre dans ce verre de très rares sections d’olivine (0,045 mm.) pseumorphosée en calcite

ou non altérée, et quelques phénocristaux d’augite (Ng/C = 45°) atteignant 0,36 mm. Le ciment joue un rôle tout à fait secondaire. Il est plus sombre, en lumière naturelle, que les granules volcaniques clairs ; ce fait est sans doute dû à la dispersion des éléments argileux disséminés dans le fond de calcite cryptocristalline. Cependant, certaines zones, à contour très irrégulier sont uniquement constituées par de la calcite grenue en plages xénomorphes ; ce sont ces zones qui forment les petites taches blanches signalées plus haut. Enfin, ce ciment renferme quelques sections de feldspath et de quartz d’origine détritique. |

Les granules vitreux ont la composition chimique révélée par l’analyse 14. Le calcul de la composition virtuelle permet de constater qu'il s'agit d'un #rachyandésite à. Le rapport Orthose / plagioclases est égal à 0,38. Il existe 1,20 % de quartz virtuel et 17,79 % d’orthose virtuelle. Le plagioclase moyen calculé est de la bytownite.

14. — Obsidienne trachyandésitique «. Puy de Seychalles ; partie éruptive des pépérites, sommet du versant ouest. An. nouv. : H. Brusset (Toulouse, 1951) : II. 5.(3)4.3 [’3.1.2.1(2)].

SIOZMESRERES 44,94 AIO SERRE 18,11 Fe203 6,08 RÉOLEERESS 0,92 MIO ESS 8,90 Ca0 rs mere 9,58 NArO TEE 1,80 KO ER 3,02 MORE 2,29 POLE 0,80 MINOR TRE 0,00 H20 + ....... 6,02 ECO EE 2.28 | Total 99,74

c) Conclasion,

J. Giraud, tout en attribuant au puy de Seychalles un âge pliocène supérieur qui s'avère inexact, avait observé (1902, p. 346) les deux faciès des pépérites que je viens de décrire. Il voyait dans le premier des «tufs produits sous l’eau » et dans le second des projections volcaniques aériennes « soudées à chaud après leur chute ».

L'étude pétrographique montre que le ciment existe toujours, plus ou moins abondant, parfois très réduit. Le faciès grossier des pépérites ne diffère donc du faciès poivré que par l’augmentation de taille des granules volcaniques et par la réduction du ciment. Point n’est besoin d'invoquer une origine double.

PUY DE PILAIRE : PÉPÉRITES 49

Le fait important, à mon avis, est de rencontrer, comme dans les autres gisements décrits, le faciès grossier, riche en gros granules de lave et pauvre en ciment, dans la partie centrale du gisement, et de le voir passer progressivement vers la périphérie aux pépérites à faciès poivré, riches en ciment et en minuscules granules de lave. Ce fait amène à penser qu'au sommet du puy de Seychalles on se trouve vraisemblablement à l'aplomb de l’ancien centre d'émission ; mais ici, on ne peut étudier son anatomie interne, l'érosion n’ayant pas déblayé, comme à Gergovia ou au puy de Saint-Sandoux, la moitié du gisement.

Il faut remarquer par ailleurs l'absence totale de filons de lave dans les pépérites du puy de Seychalles, ce qui démontre qu’ils ne sont nullement indispensables à la genèse de ces roches, même quand il s’agit du gisement le plus étendu de toute la Limagne.