C. — LA GENÈSE DES PÉPÉRITES

L'étude précédente simplifie considérablement le problème de la formation des pépérites puisqu'elle élimine définitivement la théorie d'A. Michel-Lévy et J. Giraud et puisqu'elle démontre que les pépérites sont toutes d'âge stampien supérieur et toutes d'origine éruptive.

1°. — Caractères généraux des gisements pépéritiques et des pépérites.

Lorsqu'un gisement pépéritique est encore complet ou peu démantelé par l'érosion, il forme un ensemble assez complexe, dans lequel on peut distinguer plusieurs zones.

On trouve, en général dans la partie centrale du gisement, un centre d'émission où les pépérites sont toujours assez redressées, plus ou moins bousculées, très mal stratifiées, discordantes par rapport aux assises sédimentaires encaissantes et plus ou moins riches en enclaves arrachées lors de l’éruption au socle cristallin profond ou au substratum sédimentaire. Dans cette zone, les pépérites ont toujours un faciès grossier caractérisé par l’abondance de gros nodules de lave, sphéroïdes ou ovoïdes, dont l’état de cristallisation est relativement avancé ; ces nodules sont noyés dans un ciment marno-calcaire peu abondant où les fragments volcaniques de taille plus petite ne manquent pas.

Autour du centre d'émission, se développent, sur un rayon qui peut dépasser le kilomètre, des pépérites de plus en plus fines, de mieux en mieux stratifiées, ne contenant plus de nodules de lave mais seulement des granules vitreux de dimensions beaucoup plus petites ; ces granules volcaniques sont enrobés par un ciment marno-calcaire abondant. C’est ce que j'ai appelé le faciès poivré des pépérites.

Le passage entre la zone centrale à faciès grossier et la zone périphérique à faciès poivré se fait progressivement, mais assez rapidement, par diminution graduelle du volume des fragments de lave, augmentation concomitante du volume du ciment sédimentaire et disparition des gros nodules de lave.

A l'extrême périphérie du gisement on n’observe pas en général de passage graduel des pépérites aux assises sédimentaires. Le contact entre les deux formations est toujours brusque et les interstratifications, à limites très nettes, sont fréquentes ; elles peuvent se prolonger sur des distances relativement grandes et se répéter maintes fois en hauteur.

À ces variations latérales, s'ajoutent des modifications assez analogues dans le sens vertical. On peut aisément les étudier lorsque, comme c'est le cas au plateau de Gergovia ou au puy de Saint-Sandoux, on a la chance de disposer d’une coupe diamétrale du gisement. On constate alors que les assises pépéritiques les plus profondes, en dehors du centre d'émission, sont les plus chargées en matériaux volcaniques de dimensions relativement grandes, et qu'elles reposent sans transition sur les sédiments normaux ravinés ou non. Vers le sommet du gisement, au contraire, le ciment marno-calcaire devient de plus en plus prépondérant. Toutefois, le passage des pépérites aux assises sédimentaires sus-

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jacentes n'est pas brusque, comme dans le sens latéral, mais au contraire très progressif.

En ce qui concerne les particules volcaniques, l'étude au microscope montre que, quelle que soit leur taille, elles ont toujours un contour général globuleux. Mais, dans le détail, leur bordure est toujours finement crénelée et rugueuse, ce qui indique qu'elles n’ont jamais subi un transport important. On n'observe des fragments volcaniques à contours émoussés qu'à l'extrême périphérie de certains gisements, dans le cas assez rare, où les pépérites ont été remaniées par des courants fluviatiles à l'Oligocène (pépérites alluviales d'A. Rudel). Les petits’ granules des pépérites à faciès poivré sont fréquemment bulleux mais jamais scoriacés : ce fait indique qu’il ne s’agit pas de projections volcaniques aériennes. Ces granules ne sont jamais calibrés, leur taille variant du dixième de millimètre à un centimètre et même plus dans le même échantillon. Enfin, on peut observer qu'il y a juxtaposition des éléments volcaniques et du ciment marno-calcaire, mais non mélange intime comme dans une brèche vulcanienne : le ciment ne comporte jamais de particules submicroscopiques pouvant être rapportées à des cendres volcaniques.

2°. — Mode de formation des pépérites.

Grâce à toutes les observations précédentes, il est possible maintenant de se représenter le mode de formation d’un gisement pépéritique (Fig. 15).

Au Stampien supérieur, la Limagne est parsemée de nombreux lacs, isolés les uns des autres, probablement peu profonds et séparés par des terres basses de faible étendue. Ces conditions paléogéographiques expliquent que les pépérites ne soient pas uniformément réparties sur toute l'étendue du bassin limagnais mais localisées dans des gisements bien individualisés correspondant chacun au monde clos d’un lac. Elles rendent compte aussi du fait que le volcanisme du Stampien supérieur soit presque en totalité pépéritique : à cette époque, les venues de lave avaient beaucoup plus de chances en effet de pénétrer dans les lacs, dont la surface totale était considérable, que sur la terre ferme, bien que ce cas se soit produit (Coulée de Vindiolet, voir ci-après, page 76).

Dans ces lacs, une épaisseur considérable de vases marno-calcaires et argileuses repose sur un socle de nature analogue mais déjà plus ou moins consolidé et encore très humide.

Les pépérites résultent de l'association d’une lave émiettée avec ces vases. Mais on doit se demander s’il s’agit de coulées de lave épanchées à la surface du sol et aboutissant en fin de parcours dans les lacs, ou bien d'intrusions se produisant directement per ascensum dans le fond des lacs, sans parvenir au jour. L'état vitreux des particules volcaniques des pépérites, qui implique pour le magma une très haute température et une grande fluidité au moment où il a pris contact avec les sédiments mous, l'absence de toute coulée superficielle en liaison avec les gise-

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