V. Sainte-Glaire DeviHe

Voici les résdtats obtenus :

Oxygène conteon.

Sifiee. o,73i 0,8797

Alnmine 0,196 0,0688

IV»taiie o,o3o 0,0061

Sonde 0,098 0,0071 l Provient

Chaux. 0,00a 0,0011 ( °^a nJea.

Magnésie. 0,011 o,oo&3

San. 0,099 "

Ces chiffirei proareDl qne le poids absolu ie b potasse est un peu ^v» âe*^ qoe cefad de la soude; mab, lorsqu^on compare le nombre des tt]iuideots, e'esl-à-dire les quantités d^oxygène, on troure un rt^^porè imersc

U réndte aussi des proportions de sSice et d'alumine que Téchantillon >nëj9é contienl des |prtins de quarts, quoiqu'ils soient en général peu vinbies i rail DU.

blable, celui de Schirmcck (Vosges), M. Delcsse croit avoir reconnu de Foligoclase^ Mais celui de Boën est trop riche en silice et trop pauvre en alumine, quoique le quartz y soit rare, pour pouvoir être principalement composé d'oligodase, qui renferme o,93 à o,24 d'alumine et seulement 0,62 à 0,64 de silice.

Ainsi , il me paraît certain que le feldspath dominant du porphyre de Boën est bien réellement de Taibite. Le second feldspath est, au reste, de Forthose, et on le reconnaît clairement dans quelques échantillons, tels que ceux de la Remise et d'Urfé, près de Saint-Just-en-Chevalet, où, au milieu de la masse grenue ou finement lamellaire, se développent quelques grands prismes rectangulaires affectant les caractères habituels du feldspath à base de potasse.

Outre les éléments dont je viens de parler, j'ai aussi rencontré, dans quelques échantillons, entre Boën et Saint- Sixte, une substance jaune verdàtre, très-tendre, qui semble être de la pinite, en partie transformée en hydrosilicate d'alumine. Cependant ce minéral y est toujours rare et manque même habituellement, tandis qu'il caractérise, au contraire, par son abondance, la plupart des porphyres quarlzifères ^,

Les fissures et fentes qui traversent le porphyTe granitoïde sont parfois tapissées de pellicules stéaliteuses, tendres, savonneuses, d'un vert-pomme clair. Elles sont assez nombreuses dans les tranchées de la route de Clermont, en amont de Boën. Le dépôt de cette matière vert€ semble se rattacher à l'injection de quelques faibles dykes d'une roche dioritique compacte, que l'on observe, dans le même district, au milieu du porphyre. En ce point, le porphyre lui-même semble, au reste, un peu modifie. H est peu micacé, et à la place du mica on remarque de petites mouchetures vertes qui pourraient bien être de l'amphibole.

* Awiaks de» mines, t. \VI, p. 363.

* D'après M. Dufrénoy, ce sorail Ju silicate hydraté «le ma^ésie ( la \ il- Inrsito). Traité de ininéi'ah<ne, t. lïl, p. o^yô.

Enfin , les fissures du porphyre sont ailleurs tapissées de pellicales spathiques, blanches, de carbonate de chaux, lossi quelque^ échantillons font-ils effervescence dans les aeides.

Le porphyre granitoïde est généralement moins micacé et, par suite, plus dur que le granité grenu ordinaire du Forex. 0 s*^rène aussi moins facilement; mais, sillonné en tous sens par de nombreuses fentes, il peut difficilement être employé comme pierre de taille. Sa structure est irr^ulièrement massive et ne m'a paru affecter nulle part b fonne prismatique.

Si le porphyre granitoïde ressemble parfois, à s*y mé- miïérwte fpemhre, aux granités proprement dits , on peut aussi le ^"^mX'Se'"' confondre avec certaines variétés de porphyre quartzif^re. q^îSëlT* M. Pournet assure même que les deux roches passent insensiblement Tune à Fautre et appartiennent à la même période d*éniption^ Je ne saurais partager cette opinion, et je sois persuadé que ce savant aurait reconnu, ccmime noi, la différence minéraiogique des deux porphyres, s'il tîait pu parcourir plus longuement les coteaux si variés qui séparent la vallée de Saint-Thurin de celle de TAlx. Nous verrons , en effet , en décrivant le porphyre quartziiire, que cette roche diffère du porphyre granitoïde, nonélément par la nature et le mode d'association de ses *^^ents, mais encore, et surtout, par son âge. Celui-ci, on ne saurait assez le répéter, est antérieur au grès à anthracite du Roannais, ou tout au plus en partie contemporain, tandis que l'autre est positivement plus moderne.

Enfin, il est surtout facile de confondre le porphyre gra- Le porpiiTrr ailoîde avec certains grès à anthracite, et on ne doit guère est

«,, . 44i Ai» X r I foole à confondre

%en étonner, puisque cette roche est exclujBivement formée «vec

de débris porphyriques, immédiatement ressoudés sous Tin- ^^^vn^û*^

Ooence calorifique et chimique du porphyre lui-même , et , ,„i],^ci(,, probablement aussi , sous Faction non moins énergique dn

* MM» éê la $9€iété géologique , a* série, t. Il , p. 5o9.

fortes sources thermales que ces éruptions plutoniquc^ semblent avoir provoquées.

Influence Lc porpliyre graniloïde correspond, comme le granité

sur du plateau central , à un sol inégal , entrecoupé de nom-

la conilf^uration i ii • t j *! » j*

du sol. breux vallons sinueux. Les coteaux sont largement arrondis et sans escarpements, mais les flancs des vallées à pente<i assez roides.

Situation Lg porphvre occupe spécialement, dans le département

des masses por- , , j . ' "^ * /. ,. . , i . •

phynques. (le la Loirc, un espace triangulaire compris entre les trois petites villes de Boën, Saint-Germain-la-Val et Saint-Justen-Chevalet. A Fest, le district porphyrique part de la plaine (lu Forez et s élève de là graduellement vers l'ouest. Les premiers coteaux, entre Boën et Saint-Germain-la-Val, sur le bord du bassin tertiaire, ont environ ioo à 45o mètres; plus loin, leur altitude moyenne est de 55o à 600 mètres, et le point culminant, le mont Urfé, a giS mètres. Cette dernière hauteur est, au reste, exceptionnelle et parait le résultat de soulèvements postérieurs. On trouve, en effet, là, au milieu du porphyre granitoïde, de grands filons de porphyre quarlzilere et, de plus, des indices positifs du système plus récent, N. 5o° 0., qui a si fortement affecté la chaîne centrale des montagnes du Forez.

influenre Au poiïit dc vue du régime des eaux , le porphyre gra-

sur le nitoïde diflere également peu du granité. Cependant, comme

iv^me <Ios eaux, 'i . i p ^ i , • r»i- . • t»

Il est plus tissure , les eaux s y multrent mieux. Par ce motif, les coteaux sont généralement arides et secs, le fond des vallées pauvre en sources , et les districts les plus humides moins tourbeux que les bas-fonds granitiques. Le porphyre gra- Enfin, SOUS Ic rapport agricoIe, le porphyre granitoïde au pSînTde vue ^c couiportc eucorc à peu près comme le granité. En se «irricoie. désagrégeant, il produit un sable feldspathique très-maigre. Le sol est léger, blanc, sans profondeur; il se dessèche aux premiers rayons du soleil. Dans les bas-fonds seuls, où les menus débris peuvent s'accumuler et sont humectés par quelques filets d'eau, la végétation se développe bien; on y trouve d'assez belles prairies. Partout ailleurs, le seigle

DU DÉPARTEMENT DE LA LOIRE. Ml

atme tient mal et ne 'donne qu'un médiocre produit, tandis <{iie le genêt et la bruyère , avec la digitale pourprée , f ereineot spontanément» comme sur les terres d*origine granitique. Le pin sylvestre envahit aiissi volontiers les lerres en friche, mais il y atteint rarement ses dimensions Doimales.

Dans les coteaux bien exposés, entre Boên et Saint- Tkorin, on y cultive avec succès la vigne.

Pour amender ^e sol porphyrique, il faudrait des glaises aflvfiales, des marnes très-argileuses, ou bien un mâange <f argile et de chaux. Malheureusement, dans une contrée «m montagneuse, les frais de transport absorberaient et an delà le snrcrott de produits.

Gais k AIITBBACITB DU BOiRlIilS.

(Temdn bouiller infiérieur ou milktoiie-grit.)

Le grès anthracite est, dans le Forez, le plus important des terrains de transition supérieurs, celui qui comprend do moins la superficie la plus grande.

B constitue spécialement le plateau de Neulize, sur les deu rives de la Loire, et se prolonge au nord-est, vers Besnjeu, dans le département du Rhâne.

Li roche dominante et caractéristique du terrain qui Qons occupe est un grès très-fçldspathique et micacé, d'apparence porphyroîde , entre les assises duquel se rencontrent de faibles couches d'anthracite. Un poudingue est à la base an terrain, et des schistes feldspathiques, en bancs peu paissants, sont associés au grès.

Poudingue.

L« poadingne est de deux sortes, ou même de trois. L'espèce la plus ordinaire se compose de débris, les uns Poadiu|pie tout à fait arrondis, les autres un peu anguleux, du ter-

rain carbonifère et du porphyre granitoïde. Parmi les galets carbonifères, on dislingue facilement le grès quarlzite lustré, le quartz lydien, les schistes feuilletés gris, verts ou bleus, la grauwacke ordinaire et le calcaire bleu.

Les fragments porphyriques appartiennent au porphyre granitoïde; ils sont, en général, nombreux et se multipHent surtout dans le voisinage du grès.

La grosseur des galets est assez variable ; la plupart sont de la taille d*un œuf, 'rarement ils dépassent celle du poing. Dans les parties supérieures, où le poudingue passe au grès, ils deviennnent graduellement beaucoup plus petits.

Poudingue Le ciment est ordinairement un grès (in, tendre, amlo-

micacé, dune nuance grise et jaune. Il se délite facilement à Tair, et laisse alors les galets libres. Dans quelques parties, cependant, à Regny et Néronde, le ciment est plutôt siliceux et dur. Les schistes immédiatement inférieurs sont alors eux-mêmes fortement silicifiés et, dans ce cas, la silice semble provenir de sources minérales qui ont commencé à couler à Tépoque même de la formation du poudingue, lors des premières éruptions porphyriques.

La puissance du poudingue proprement dit dépasse rarement 19 à i5 mètres, si ce n'est à Test de Regny, près de Foëve, où elle semble atteindre exceptionnellement ko à ôo mètres; il en est de même près de Combres, entre \fontagny et Regny.

Les localités où on observe le mieux le poudingue sont : près de Regny, les flancs des coteaux qui bordent le Rhin et la rive gauche du Rhodon; aux environs de Néronde et de Violay, toute la lisière de la zone carbonifère jusqu'à Jeux; enfin , près de Dancé et de Cordelles , le bord de la bande carbonifère qui va de GrézoUes jusqu'à Cordelles.

Poudin,!»*^ La seconde espèce de poudingue présente des caractères

icMm^^^^^^^^ '^i^ï^ différents, qui dénotent un passage moins brusque du terrain schisteux au grès porphyrique et, en même temps. un mode de formation tout à fait spécial.

Taudis qae le poudingue ordinaire succède au schiste vgiieux tendre, et lepoudingue à ciment siliceux aux scliistes dicifiés de Regny etNëronde, le conglomérat, dontii nous reste i parier, repose toujours sur les schistes foncés, durs, fllicéo-feldspathiques ( cornes vertes ou roches trappéennes) , qae nous avons signdés à Urfé, Juré, Saint-Justr-en-Gheîalet et la Gresle. Dans le haut du dépôt, ces schistes trapp^DS se chaînent de plus en plus de grains feldspathîques et de paillettes de mica ; puis on voit apparaître, au milieu de la masse, des débris anguleux du terrain schisteux inférieur, et des galets faiblement arrondis de porphyre granibHde. (Test alors un poudingue extrêmement dur, dont le ciment ressemble encore aux schistes sUicéo-feldspathiques iflùnédiatement inférieurs. Les fragmentsfchisteux , quoique sondés intimement à la pâte, se reconnaissent néanmoins assez facilement. Ils sont extrêmement durs et plus ou moins slidfiés, mais ne renferment jamais aucun grain feldspaihique, tandis que ia masse, servant de ciment, en est riclmnent parsemée. Ainsi, au nord du bourg de la Gresle , au Crét du Perray, on rencontre un poudingue composé de firagments de schistes de plus d'un pied cube, englobés dans une pâte grise foncée , pétrie de nodules feldspathiques, tandis que les fragments schisteux eux-mêmes sont sim- .piement durcis et plus ou moins silicifi^.

0 résulte de ces détails qu'il n'y a pas eu feldspathisa- OngiM tion. On ne comprendrait pas , en effet , pourquoi les grains " «lic^'"' leUqpathiques se seraient exclusivement développés au mi- '^^^^'p^^H''^lieu du ciment, et non en même temps dans les débris •diisleax, qui pourtant, aussi bien que le reste de la roche , o&t été fortement durcis et pénétrés de sUice. Il est évident qve le feldspath du poudingue en question n'a pas une origine difEârente de cdui du grès houiller ordinaire. Ge dernier vient de la destruction du granîle, tandis que le prunier provient du porphyre granitoïde , dont les débris <Hit ^ réagglutinés par un ciment ai^iio-siliceux. Enfin , iliypotbèse d'une infiltration ou imbibition des éléments

feldspathiques est tout à fait inadmissible, lorsqu'on considère (fue les grès à anthracite sont partout également feldspathiques, malgré la très-grande puissance de ce terrain.

Cependant, le poudingue et le grès n'ont pas dû être fonnés dans les conditions ordinaires d'un dépôt aqueux. Us ont subi l'influence des éruptions porphyriques, qui, précisément alors, ont commencé à percer le fond de la mer carbonifère.

A mesure que ces coulées se multiplièrent, les débris de ces roches ignées se mêlèrent plus nombreux aux éléments du terrain schisteux, et les remplacèrent bientôt presque complètement. A la même époque parurent, comme nous verrons bientôt, de fortes sources thermales, principalement siliceuses, qui, jointes à la haute température des récentes coulées, durent nécessairement modifier le terrain h anthracite.

Grès.

Aux deux sortes de poudingues dont je viens de parier succèdent graduellement des roches à éléments plus 6as. Ce sont des grès essentiellement feldspathiques, ou plutôt albitiques , formés aux dépens du porphyre granitoïde , comme les tufs trachy tiques des Monts-Dore ou des environs de Naples proviennent de la destruction partielle du , trachyte proprement dit. Par ce motif, on peut dooDer aussi

Le gri'È au grès à anthracite le nom de grès ou tuf porphyrique. Ces une sorte de tuf dcux termes sout pour moi synonymes, et il m'arrivera sou-

rp^nqne ^^^^ ^^ j^^ employer l'un pour l'autre. Le premier rappelle

Vtmîcacr^ l'âge géologique auquel ce terrain appartient, le second, plutôt son origine et les éléments dont il se compose.

Le grès dominant, lorsqu'il n'est point altéré, est une roche cristalline, compacte et dure, dont le ciment est gris foncé, plus ou moins verdâtre. Sur ce fond sombre se dessinent de nombreuses lamelles feldspathiques, entremêlées de quelques grains de (juartz ot de paillette^ d<* mica.

Le feldspath est laniât opaque , blanc laiteux , tantAt transladde.gris peiië et presque hyalin. Ce ne sont* pas des ciistiiix r^uliers, mais de simples grains ou fragments de crisfauxi les uns plus ou moins arrondis , les autres en* eore anguleux, mais ofirant rarement les sections rectangidaires qui caractérisent d'une manière si nette les cristaux feidi^tfaiques des porphyres quartzifères. Les grains les plus gros ont rarement plus de 9 à 3 mUlimètres de largeur, sur & à 5 de longueur.

Le feldspath du grès à anthracite ressemble , par ses canelires esdérieurs, au fddspath du poîphyre granitoîde, et, comme lui, il doit appartenir à Tespèce albite (feld- ^th a base de soude). Pourtant, il faudrait , pour lever tous les doutes, directement vérifier le fait par f analyse chi* nuque.

Le mica est presque toujours abondant et cristallisé en J^ ^^ tables hexagonales , très-r^lières. En général , il est bronzé m^t et d*nu édat vif; ailleurs, plutdt un peu terne et verdâtre. m«i Ohserrons, en passant, que la forme si régulière des pail* h^Igonaies^ lette {ffouve que la roche en question ne saurait être un pètwdinaiîe; il a dû être modifié, soit après, soit pendant 80B dépôt Bans certains districts , au Grandry , par exemple , eommone de Saint-Romain-d'Urfé, le mica devient VAément donHoanl, et dans ce cas la roche est beaucoup moins dore et d*nM nuance très^sombre.

Le quarts semble encore plus rare dans le grès anthraxi- Are que dans le porphyre granitoîde. B se montre sous fanu de petits gndas hyidins, non pyramide.

Le dment du grès est une masse compacte, d'apparence ^"^ .. aqpKnse ou arailo-siliceuse , qm parait composée des de

pcdU fragBMOto

âéments que les schistes carbonifères, car en divers psinli les grès eont criblés d'une prod%ieuse quantité de petits fragments de schistes qui se lient au ciment d*une manière Irie-intime (Monteizerand et Peycelay, dans le baut de la vallée de TEcorron).

La fonleur du ciment varie du gris pile au noir ou gris

vert sombre; nuance qui fail très-bien ressortir le feldspatli blanc laiteux et rappelle, au premier abord, les roches dioritiques. Un premier effet de Talfcération que produit le contact de Fair est de faire passer le ciment vert fonce au violet, puis au rouge, et les grès les plus noirs au brun sombre, tandis que le feldspath devient d'un blanc de lait ^\f^ , . opaque. Lorsque le mica et le ciment sont peu abondants, la

ressemble parfois i ». t^ r '

au roche conserve sa dureté, et cette première rubéfaction ne

violet. pénètre que jusqu a peu de millimètres au-dessous de la surface. Dans ce cas , les roches imitent complètement les variétés les plus renommées des porphyres marbrés, bninnoir ou violet verdâtre : comme eux, ils pourraient être polis et taillés. On en voit de fort belles masses près de Obériez et de Frédufont, au-dessus de Villemontais, sur l'ancienne route de Roanne à Clermont.

Plus souvent , le mica et le ciment sont abondants et l'altération très-avancée. La roche tombe alors en sable argilo-niicacé , à la façon de certains granités friables. La nuance du grès ainsi décomposé dépend ici encore de celle de la roche non altérée : le grès gris verdâtre foncé donne un sable rouge , couleur de brique , qu'il est aisé de prendre pour du porphyre quartzifère terreux, si on n'y regarde d'un peu près; mais on saura toujours à quoi s'en tenir si l'on examine la roche dans le fond des ravins , où les eaux de pluie mettent sans cesse à nu les parties non altérées.

Les gr^ dont la couleur est le gris ou vert pâle prennent une teinte d'un brun olive, d'autant plus jaunâtre, que la couleur primitive est elle-même moins foncée. Enfin, les grès d'une nuance très-claire produisent un sol sableux presque blanc, qui ressemble aux terres d'origine granitique. Les grès désagrégés couleur olive sont les plus répandus.

J'ai pu très-bien étudier Taltération progressive des grès porphyriques dans les tranchées du chemin de fer de Roanne, et particulièrement le long du plan incliné d<^

Neolixe, Tenant nord^. Jusqu'à o'^ySo ou o%6o du jour, Il rocbe est très-friable et presque entièrement meuble, sa eooiear est le jaune olive; puis on arrive gradudlement lune rodie cristalline, dure, d'un gris clair un peu verdUre. A a mètres ou 3",5o du jour, )e grès est tout à fait iotict, et il est même ici divisé en grandes colonnades prismatifttes , à la manière des basaltes et de certains trachytes.

Le grès antbraxifère dU Roannais se présente ordinaire- lUraBciititfrè* méat en grandes masses très -puissantes , dépourvues de MUoneat loate trace de stratification : c'est ainsi qu'il se montre '''*'^' diDsle défilé de la Loire, en amont de Fragny.

Ailleors, cependant, il est assex nettement découpé en gros bancs d'épaisseur variable : on peut citer le puits des Glandes, à Fragny; la tranchée du chemin de fer de Boanoe, sur le plateau de Biesse; les coteaux compris entre Siint-Priest-la-Roche et Vendranges, etc. Cette disposition se mêmbefe spécialement là où le grès est à grains plus fins et se rapproche des schistes.

Enfin , comme on vient de le voir, il n'est pas rare de . ^^^ . leoeontrer le inrès divisé en prismes pseudo-réffuliers. Cette le^ fanne, en efiet, n'est pas exclusivement propre aux roches '^ en d^origine éruptive. Les grès réfractaires des hauts fourneaux , J^l^^, bnqa'ils sont exposés à une température un peu élevée, K dlivisent presque toujours, à la longue , en prismes pseudor^uliers. Ce qui prouve au reste que ces roches, quoique d'apparence porphyreîde , sont de véritables grès, c'est leur <trectiire assex fréquemment bréchiforme. Ainsi, elles renfenaent , dans les communes de Combres et Saint-Victor, Mr les boids de la Trambouxe, de nombreux petits firagneats de schiste ; et précisément ces masses sont divisées en prismes pseudo-réguliers auprès du village de Challand, an toit des anthracites que l'on exploite à Combres. Les prismes ont de o",95 à o",3o de diamètre, sur plusieurs ii^èties de longueur.

' Ces obtervaltons onl éié faites en 1 887 el 1 838 , peu de temps après ^ c^NBlniclMNi dn rhraiin. Aujourd'hui, cela serait plus difficile.

M. E. de Beaumont cite dans les Vosges des faits entièrement identiques. Un porphyre bréchiforme rouge, divisé en colonnades, passe , dans le vallon de la Nidek, à un conglomérat porphyritique, qui lui-même se lie bientôt au grès rouge proprement dit ^.

Le ffrès Le grès porphyrique prisme peut facilement être con-

étre confondu foudu avec le porphyre granitoïde, surtout lorsque la roche *'*gnim3e'r^ cst uu peu altérée ; et même il existe probablement, aumi- ^^'^'^ tantôt "'' lieu du grès, quelques masses non recouvertes de porphyre "^'phyï^.^^* proprement dit. Pourtant, je n'ai pu nulle part constater **^"dio '^i'™™*^ son existence d'une manière positive, et je dois ici rapt^i même comme peler qu aux cuvirous de Boën , où le porphyre granitoïde à grains fins, cst SI largement développé , cette roche n affecte jamais la forme pseudo-régulière.

Le grès porphyrique du Roannais a été plusieurs fois décrit comme roche ignée : la variété d'un vert noir foncé, comme mélaphyres, porphyres verts ou dioriteSy par MM. Héricart de Thury et Rozet^; les variétés blanches ou grisvert clair, par M. Dufrénoy, comme granité à très-petits grains ^ Cependant, déjà Passinges avait été frappé de l'apparence spéciale de ces roches; il les distingue à la fois des porphyres et des granités. Voici ce qu'il eu dit : tr Ces roches, fr très-variées, sont souvent argileuses, porphyritiques,quelff quefois à base de trapp. Il y en a beaucoup que l'on peut fr regarder comme des espèces intermédiaires entre le vrai ff porphyre et le vrai granité. On y trouve quelques bancs cr de pierre calcaire et des carrières de houille n (anthracite) ^ Et ailleurs :

ïfLa Loire charrie (à Roanne) une quantité prodigieuse frde granités, de porphyres, et de ces pierres intermédiaires

' ExpUcatiim de la carte géologique de la France ^ 1. 1", p. 388.

* Annales des mines , 3* série, t. XII, p. 67, et BuUetin de la société géologique, 1" série.

•^ Mémoires pour servir à une desci'ipiion géologique de la France^ 1. 1". p. 1Î57.

* Journal des mtnes , t. VI , p. 8 2 3.

DU DÉPARTEMENT DE LA LOIAE. t99

"eotn le poiphyie 9t le granite^ que f on a de la peine à fëiattmsrKT» Pins loin encore, il cite» à Saint-IIaurice> suaire, un grès à empreinted de calamités tcqui re»- ?MiiiUe parfaitement à du granité gifossier K v (Voyet ce denier passage, mentionné ci-dessous m extmuOfk Tocca* m des empreintes du grès anthraxifère.)

Schistes feldspatliiqaes.

Dios certaines parties du terrain, et particulièr^nent (ians ksjocalitës où se rencontre Tanthracite, le gris poipliynque ordinaire alterne avec certains grès fins, {dus OQ moios schisteux, passant aux schistes grenus compactes. Cttraehes.d'nn jaune rosé pâle, fondent an chalumeau en mil Uane; dles sont par suite, comme les grès, essentielianentMdspathiques, et très-probablement formées des débris les plus fins du porphyre granitoîde.

Des empreintes végétales se montr«[it sur ces schistes, à gi^ Verreux , près de Vandrange , et à Naconne i près de Regny ; fei<b]Nithiqn« preave éridente que ce terrain a bien été formé au sein des ^ ^!^S^ ens. Diantre part, ces mâmes schistes sont porcelanis'és i Bolly, Amiens et Saint-Priest4a-Roche, circonstance qui moDtre assex qu^après leur dépôt ils ont dû être exposés à rinfloeoce prolongée d'une température assez haute , comme le prouve an reste égdement la nature même de Tantiincite.

Les schistes feldspathiques ne se rencontrent nulle part en masses puissantes; les dépAts les plus épais ont moins <ie io mètres. Les feuillets sont rarement minces; les moins pas mesurent o",oi k o",o9.

Anthracites. Une dernière roche du terrain qui nous occupe est le

i,l.VI,p.83i.

charbon minorai; c'est une véritable anthracite plus o» moins schisteuse, assez fortement chargée de substances terreuses , et par ce motif à éclat terne.

Sa pesanteur spécifique moyenne est de i,5o; la proportion ordinaire des cendres, de 26 p. 0/0, et celle des matières volatiles, de 8 1/2 p. 0/0. L'anthracite brûle presque sans flamme et se consume diflicilement , mais sans éclater ni décrépiter au feu. On ne l'applique, en général, qu'à la cuisson de la chaux; cependant, depuis peu, on s'en est servi avec succès dans un haut fourneau à fer.

Les couches d'anthracite du Roannais ne sont pas, à beaucoup près, aussi régulières que les couches de houille du bassin de Saint-Etienne ; elles sont plutôt disposées en forme de chapelets , à la manière du charbon anthraciteux du bassin de Maine-et-Loire.

La puissance des bancs varie de 0^,50 à 3 mètres, avef quelques renflements partiels de 5 et même 7 mètres.

Au toit des couches, on rencontre assez souvent des schistes , mais les empreintes végétales y sont toujours excessivement rares.

Les mines du Roannais n'ont jamais dégagé la moindre trace de gaz inflammable (feu grisou).

Caractères généraux du grès anthraxifère.

Puissance La puissancc du terrain anthraxilere est impossible à

fixer exactement; les dislocations sont trop fréquentes cl la plongée des assises trop irrégulière. II est néanmoins certain , d'après le niveau auquel ce terrain s'élève au-dessus des profondes coupures du plateau de Neulize, que 200 mètres sont au-dessous de la réalité. D'autre part, je ne pense pas, d'après l'inclinaison du terrain inférieur, que nulle part son épaisseur loti\le atteigne 5oo mètres ^ Les restes organiques sont frès-pcu nombreux dans le

du (crrain.

Restes organiques

■* \ oir- Ic*^ roiipf'5. yV-wu iio n'' .'

terrain à anâiracite. Le règne animal semble n*y avoir a» hissé aucune iraee, ou, du moina, ii se réduit à une >^ " ''^ * simple encline, que M. le professeur Jourdan parait y afoir récemment trouvée.

Qoant au règne végétal, les empreintes sont également rares. Tai rencontré quelques calamités et un lépidoden-^ dron, tandis que les fougères, si abondantes dans le véritaUe terrain houlUer, manquent ici complètement Passinges cite des cdamites à Saint-Maurice-sur-Loire ^

Le temin à anthracite correspond, en général , à un sol inflaeneedugrès mollement ondulé, entrecoupé de sillons moins profonds u nmsJllmiion qoe les r^ons granitiques. Il doit cette disposition à Talté- ^ '^ nliilité du grès. Les escarpements y sont rares. On en voit quelques-uns dans le défilé de la Loire, mais seulement ii où de puissants filons porphyriques ont redressé le grès; et même, en ces points, le porphyre résiste seul à Faction décomposante des agents de l'atmosphère. Sans Tintervention du porphyre quartzifère, le grès à anthracite formerait on plateau largement arrondi, assez peu varié. Partout oà se montre une proéminence tant soit peu saillante, on est assuré d'y rencontrer un filon porphyrique.

^altitude moyenne du grès à anthracite est la même Aiatade» qoe cdle du plateau de Neulize, c'est-à-dire 450 mètres. «^''^^"«^ Son point le plus bas correspond au lit de la Loire , en ">^|^(** amont de Roanne , là où le fleuve entre dans la plaine (syS mètres). Les sommités les plus levées vont, sur la five gauche de la Loire , aux environs de Ghériez , entre Roanne et S«int-Just-en-Ghevalet, à 85o ou 900 mètres. Str la rive droite, quelques points de la cdte de Saint-

' «Toat près du bourg, au sud, on a découvert des tiges de bambou 'ioBgiiM de 9 a 10 pouces, un peu arquées, ayant des stries longitndi- *OBtes tt environ deux pouces de diamètre. Elles étaient enfouies dans une *rodie de grès qui ressemble parfaitement h un granité grossier. Il faut -feuffliner de bien près pour se persuader que c*est un grès, car il peut 'laisser du doute sur les époques de la formation de certains granités. n J'^firmaldnmmeê,tyU,p. 186.

Victor à Violay, le long de la lisière du département, atteignent 800 à 85o mètres, inflaeneedttgrès Le régime des eaux n'offre rien de spécial dans le terr<^gime des eaux, raiu à duthracitc. La compacité du grès et la rareté des strates, jointes à la fréquence des filons porphyriques, s'opposent à la libre circulation des eaux souterraines. Les sources n'y correspondent pas à certains niveaux géologiques bien déterminés, comme dans la plupart des dépôts secondaires ou tertiaires. L'eau s'échappe indistinctement, en filets peu considérables, du pied de la plupart des coteaux, à la manière des sources qui arrosent les vallons granitiques. Mais comme le grès n'est pas, à beaucoup près, aussi imperméable que le granité ,. les coteaux sont moins secs «H les bas-fonds , au contraire , moins humides et jamais tourbeux.

Le grès Au point dc vuo agricole, le grès à anthracite tient gé-

«n point de >ae néralemcut le milieu entre le porphyre granitoïde et la formation carbonifère. Le grès porphyrique le plus dur se désagrège facilement. Il en résulte une bonne terre argilosableuse, suffisamment profonde, lorsque la déclivité du sol ne favorise pas à un trop haut degré l'entraînement des éléments les plus fins.

Les débris du grès sont plus argileux que ceux du porphyre granitoïde; le sol est, par suite, plus fort et plus frais, sans pourtant jamais pécher par excès d'humidité. Mais ce qui manque au sol anthraxifère , c'est la chaux; aussi le chaulagc y produirait certainement les bons effets signalés à l'occasion des schistes carbonifères.

Les terres anthraxifères les plus fertiles se voient dans la commune de Saint-Symphorien-de-Lay. Là, de belles prairies ornent les bas-fonds , de riches champs de seigle couvrent le flanc des coteaux, et le froment alterne avec les prairies artificielles sur le haut du plateau.

Dans les communes de Neulizc, Saint-Jodard et \endranges , oii , grâce aux filons porphyriques , les pentes sont .nssez roides, les terres se montrent aussi moins ai^leuses.

agricole.

DO DÉPARTEMENT I^E LA LOIRE. SOf

Cemt, en partie» des varennes où le seirie même est d'ippaienee chétife, comme dans les terres du porphyre gnnitoide. On y laisse de même» pendant plusieurs années, ies terres en jachère, puis on défriche de nouveau, n Mlant sur place ies racines du genêt, qui s'y dévdoppe partout qwntanément arec une remarquable rapidité.

Les méiAes terrains maigres de la formation anthraxifère se rencontrent aussi dans les communes de Saint-4ust-la^ Pendhie et de Sainte-Cdombe , sur la rive droite de la Lcire , et dans celles de Cremeaux et de Saint-Paul-de-Vëselin , m la rive gauche; par contre, le vallon qui passe entre Diocé et Amions est de nouveau occupé par des terres plus aqpleuses et d'une profondeur plus grande.

SA

POaPHTBB QUABTZIFiBB.

Le porphyre quartxifère est le plus moderne des quatre terrains que nous avons à faire connaître dans ce chapitre. Ses éruptions séparent le grès à anthracite du terrain houiller proprement dit.

U se compose d'une pAte plus ou moins compacte, cris* tailiiie ou terreuse, au milieu de laquelle se dessinent des oistaux de feldspath, quartz et mica, et presque toujours auM des nodules peu r^fuliers , d'une substance cireuse et tendre, qui est de la pinite ou villarsite un peu altérée.

La pâte est ordinairement d'une nuance rosée , rouge de brique, ou rouge lie de vin; mais souvent aussi on voit la teinte rosée tourner au blanc ou blanc grisâtre, puis le pis passer au vert ou gris-noir foncé. Ces passages se font ' le plus souvent d'une manière graduelle; et si quelques transitions brusques annoncent des coulée^ différentes, il a en est pas moins vrai que les mêmes changements s'opè» rent ailleurs d'une façon graduée, ce qui indique claireoieot une origine commune et une même époque de for-

Uh

DESCRIPflON GÉOLOGIQUE

Composilion

des porphyres

quartiifèrcâ.

Pesanteur spécifique du porphyre.

La pâto

«■st en partie

attaquable

))ar les acides.

malion. Toutes les variétés percent le grcs à anthracite, et aucune d'elles le terrain houiller proprement dit.

La pâte du poi^phyre se compose d'éléments feldspalhiques, mêlés ou combinés à un silicate ferrugineux auquel est due la coloration rose, grise ou verte. Les analyses de MM. Delesse, Schweitzer, Kersten, etc. ^ prouvent que, dans cette pâte , on trouve à la fois de la potasse cl de la soude, mais en proportion moindre que dans les feldspaths purs; que la chaux et la magnésie y sont toujours en proportions très-faibles; enfin, que l'alumine elle-même n'y est jamais en dose aussi forte que dans le feldspath orthose.

La pesanteur spécifique de la pâle est supérieure à celle du feldspath pur à base de potasse. Ainsi , le beau porphyre quarlziltre de la Chambodut, près de Saint-Just-en-Chevalet, qui se compose de très-grands cristaux hémitropes de feldspath orthose blanc, enchâssés dans une pâte compacte verte, un peu translucide, m'a donné, pour la pesanteur spécifique des cristaux d'orthose, 2,873; et pour celle de la pâte verte, bien triée, 2,681.

Cette diflerence résulte surtout de la présence du silicate de fer, mais pourrait aussi , en partie , provenir de la nature spéciale de la pâte feldspathiquc , qui, au lieu d'être, comme les grands cristaux, de l'orthose pure, se compose probablement d'un mélange d'orthose et d'un feldspath du sixième système cristallin (oligoclase, albite ou andésine, dont les pesanteurs spécifiques sont 2,668, 2,622 el 2,733).

La pâte est plus attaquable par les acides forts que le feldspath proprement dit, et lorsqu'elle est colorée, les acides la blanchissent, en enlevant surtout le fer. La pâte verte du porphyre de la Chambodut a perdu, dans l'acide chlorhydrique bouillant, 0,1 ù5 de son poids, dont moitié environ se compose d'oxyde de fer. Le résidu était entièrement blanc. Le feldspath orthose blanc , du même por-

^ Avunh'n liot mines, 'i* S('ri(\ i. \Vl, p. 236.

phyre, soumis à un traitement tont à fait identique, n*a abandonné à Tacide que 0,097 ^^ ^^ poids, et la dissolulion contenait particulièremeut de la silice et de Talumine.

Pumi les minéraux cristallins que renferme le porphyre, LWboM ie fddspath pi^prement dit est de beaucoup TélémeUt dominant, dominant. H se présente assez souvent en beaux prismes rectangulaires, de 5 à 6 centimètres de longueur sur 1 centnnèlre de largeur. Habituellement, ils sont hémitrc^es, IrMamelleux et éclatants; presque toujours, d'une nuance pins daire que la pâte, c*estri-dire blanc ou blanc rosé, ou tout an plus rouge de chair.

Ce feldspath, nettement cristallisé, est toujours de Torihose. On le reconnaît à sa forme et k Tensemble de ses caractères extérieurs. Au reste, la pesanteur spécifique suffit pour trancher la question : elle est toujours inférieure à 9,60, tandis que celle des autres feldspaths (albite, oligoclase, andésite, etc.) eçt supérieure à â,6i.

A cAté de ces grands prismes dominants, on aperçoit pourtant quelquefois d'autres cristaux lamellQux, un peu diffâvnts et de dimensions moindres; c'est Tun des feld- ^ths à base de soude que nous venons de nommer. Cependant ces cristaux sont relativement rares dans le porphyre quarizil^re, et cette circonstance le distingue préarment du porphyre granitoïile, qui, lui, au contraire, .est essentiellement albitique.

Le quarts se présente, dans le porphyre, en petits cris- Leqiiaru laux fort nets , dont la forme est le dodécaèdre bipyra- ^ij^Vi^ddéT midé. n est généralement gris et tout à fait hyalin. La grooeur et le nombre de ces nodules quartzeux varie beaucoup d^on porphyre à l'autre. Les grains les plus con<- Hdénbles sont de la taille d'un gros pois. Dans les espèces lesploB quartzîferes, la proportion des cristaux de quartz ^mMe Inen rarement devoir dépasser les 0,^5 du poids de la roche; dans tous les cas, il est toujours plus quartleoz que le porphyre granitoïde.

Le mica est , en général, peu abondant, et assez souvent ^ °>^^* ^

rart

rtrn il manquc entièrement. Le porphyre quarlziftre se dispoi r es its. ^j^jg^^^ ^^^ j^ j^j porphyre ||ranitoï(le et surtout du grès à

anthracite, qui, l'un et l'autre, se font remarquer par Fabondance des paillettes micacées. Enfin, le mica du porphyre quartzifère se présente habituellement sous forme de petites lamelles pou nettes, d'un brun foncé ou brun verdatre, à éclat pres([ue toujours terne, l'p Outre les substances précédentes, on trouve enfin dissé-

porphyre quart- . , 1 1 ^, r, ' / ,

/ifîie mmee, au milieu de la pâte, en petites masses irreguprpsqu(« toujours licres, à contoui's peu nets, une substance tendre, d'une piniie^amorpbc. nuauce jauue vecdalre. Ces nodules ont parfois jusqu'à lo ou 1 5 millimètres de longueur sur 2 à 5 de largeur. Dans les roches non altérées, la substance en question a V éclat et la cassure esquilleuse de la cire jaune, et se laisse aisément rayer par l'acier. Lorsque les porphyres sont un peu désagrégés, elle peut même sans peine s'écraser entre Io> doigts. Elle est alors onctueuse au toucher, mais ne fail pas pâte avec l'eau. L'acide muriatique bouillant l'attaque à peine et la calcination en dégage un peu d'eau ; c'est de la pinite amorphe, plus ou moins altérée, c'cst-à-dirc un silicate très -riche en alumine. Dans les porphyres du Rhône, M. Fournet a vu, en effet, passer ces nodules à de la pinite ordinaire cristallisée ^ *

Dans le Forez, peu de porph^^res quartziferes sont exempts de pinites, tandis qu'elles sont rares dans les gra-nites et le porphyre granitoïde de nos contrées.

Une substance analogue, mais qui semble plutôt être du feldspath kaolinisé, existe assez abondamment dans certaines variétés de grès à anthracite. On en voit de nombreux petits nids dans les bancs de grès qui couvrent l'anthracite de Combres.

Lorsque la pinite est très-altérée , elle disparaît en partie, et les fragments de roche depuis longtemps exposés à l'air sont alors criblés de nombreuses cellules irré[jiilières. C'est

' Nous rappelons que, selon M. Dufréuoy. colle substance serait plnl'*'' do in villnrsitê. ( Traité de minéralofrip , t. 111 , p. 555.)

le en da porphyre de la cAte d*AmbierIe et de celui des \m de la Rote-C!orde , aux environs de Belmont.

En comparant, au point de vue chimique, les porphyres qaartzitères, pris en masse, aux granités ordinaires, on (roove qu'ils renferment, au moins autant de silice que ces derniers et plus que le porphyre granitoïde. La proportion des alcalis est également peu différente. En général, on trouve dans les porphyres quartzifères 70 à 80 p. 0/0 de silice et 6 à 8 p. 0/0 de potasse et soude. Enfin, les porphyres renferment moins d'alumine, mais pins d'oxyde de fer que les granités^.

Le porphyre quartzifère, quoique toujours formé des Ditenn wri<u« mêmes quatre ou cinq minéraux dont je viens de parler, porphyre <iiiaii. ofte cependant de nombreuses variétés qui diffèrent les mies des autres par la dureté, la cristallinité et la couleur de la pâte, comme aussi par le nombre, la grandeur et fapparence des cristaux. Ces détails trouveront leur place dus la description spéciale des chaînons porphyriques. Mais ce qu'il importe de remarquer dès maintenant, c'est que toutes ces variétés sont faciles à distinguer du porphyre granitoïde , et que nulle part les deux roches ne se lient par des passages insensibles. Indépendamment de la différente d'Age, déjà plusieurs fois mentionnée, elles offrent, aa point de vue minéralogique, les divergences suivantes, qae je crois devoir résumer ici :

Dans le porphyre granitoïde, le quartz est sous forme R^mmë de petits globules irréguliers, assez clair-semés; dans le ^ ^i porphyre qnartzifère , en cristaux nombreux, toujours bi- ^»«»«««» pjTanddés. Le mica abonde dans le premier porphyre, et P^'^^-gJ,^"^" il est relativement rare dans le second. Celui-^i est carac- «i» i».rp>,r« msé par une véritable pâte de nuance très^variée , le plus souvent compacte , an milieu de laquelle apparaît le feldspath orthoae en prismes généralement hémitropes ; tandis qu'une masse cristalline albitique, d'une teinte toujours

* Tojei le Mémoire de M. Delesse. Amaki An m«ie«, 6* série , t. XVI , p- 135.

308 DESCRIPTION GÉOLOGIQLK

claire, où le feldspath orthose paraît comme exception, constitue le fond du porphyre granitoïdc. La pinite amorphe est habituelle dans le porphyre quartzifere et, par contre, rare dans le porph^Te granitoïde. Enfin, les deux porphyres diffèrent encore par l'inlluence qu'ils paraissent avoir exercée sur les terrains sédimentairos voisins. Tandis que le granité a profondément modifit^ les schistes argileux anciens et que le porphyre granitoïde a plissé, satiné, gaufré les schistes carbonifères, le porphyre quarlzifère est, comme nous le verrons, resté presque sans action sur les roches qu il a traversées.

Les deux porphyres ne peuvent véritablement se confondre que lorsqu'ils sont l'un et l'autre plus ou moins altérés. Au milieu des champs, oij tout est transformé en sable porphyritique, on peut, en effet, ne pas toujours savoir si l'on a sous les yeux du porphyre quartzifere, du porphyre granitoïde, du giès à anthracite ou même du granité ; mais , dans le fond des ravins ou sur le liaut des crêtes, il sera en général facile de trancher la question. struciurc La structuro du porphyre quartzifere est massive comme

"n^wnl'* celle de toutes les roches d'épanchement. Les fissures, ou joints irréguliers, y sont moins nombreuses que dans le porphyre granitoïde, et, par suite, on peut l'extraire plus facilement en blocs de grande dimension. Dans quelques circonstances assez rares, il affecte» jusqu'à un certain point, les fonncs prismatiques du basalte; mais ses colonnades ne sont ni aussi régulières, ni aussi étendues que celles du grès à anthracite.

Au point de vue de la dureté et de son altérabilité?*, le porphyre quartzifere offre des divergences assez grandes, qui dépendent surtout de la nature de sa pâte et de Tabondance plus ou moins grande de la pinite et du mica. En général , cependant , il se désagrège moins facilement que les granités ordinaires, le porphyre granitoïde et le grès à anthracite. Lorsque, au milieu d'un plateau laidement ;irrondi de grès à anthracite, on aperçoit de loin une butte

porphyre.

i pente plus roide, ou même un simple dAme très-peu safllant, on peut s'attendre d'une manière presque certaine i y rencontrer un filon porphyrique ; et, tandis que le grès est tendre et désagrégé jusqu'à ia profondeur de un à deux mètres, le porphyre quartzilère intact perce le grès et le dépasse même habituellement sous forme de crête rocheuse piuB OU' moins saillante.

Le contraste entre les deux terrains se fait surtout remarquer dans le défilé que parcourt la Loire en amont de Roanne. La vallée est régulière et les berges sont sensiblement arrondies dans les parties où règne exclusivement le giis; tandis que les contours sont brusques, les rapides et les écueils fréquents, partout où paraît le terrain porphyrique (Saut du Perron, environs de Saint-Maurice et de Saint-Priest-la-Roche ) .

Le porphyre quartzilère se présente dans le département >i«aiirad'étra de la Loire sous deux formes différentes. Dans la partie Dord, et spécialement sur la rive gauche de la Loire, il constitue de grandes masses fort étendues, de véritables cbtiiiODs à flancs souvent abruptes. De ce nombre sont les montagnes de la Madelaine et la cête d'Ambierle. Par contre, au sud de Roanne, sur le plateau de Neulize, on rencontre de simples filons ou dykes, plus ou moins proéminents, dont la puissance varie de i & 300 mètres et phis.

D'après cela, on peut s'attendre à trouver le porphyre qoartziière à des hauteurs très-différentes, et souvent assez fortes. Dans le chainon de la Madelaine , il atteint les ni- Team de i,i93 eti,i63 mètres, et de nombreuses sommités Toisines vont à 900 ou 1,000 mètres. Sur la rive droite de la Loire, il se rencontre au haut de la plupart àa cimes par lesquelles passe la ligne de partage des bas- Ans de la Loire et du Rhône : le signal de Saint-Rigaud , ^ i»oi9 mètres; le Roussièvre, de i,oo& mètres, et diverses autres crêtes dont les cotes oscillent entre 800 et 1 1O00 mètres.

Altitude*

extrémet

do porphyre

qurtnArt.

Sur le plateau de Neulize, les points culminants sont également porpliyriques; ce sont les buttes de Cordelles, Neulize et Veudranges, au centre du plateau (56 1, 585 et 583 mètres), et, sur la rive {jauche de la Loire, la bulle de Gliaume, près do Bully (6i6 mètres). Comme limite inférieure, on peut citer le bouton porpbyrique de la vallée du Sornin, entre Charlieu et Pouilly, au niveau de 260 mètres.

En résumé, partout où se montre le porpbyre quartzi-

fère, le sol est très-accidenté, à pentes roides, et parsemé

de rocbes dures.

Influence Aupoiutde vue du régime des eaux, le porpbyre quartzi-

surie fère se rapprocbe des granilos. Toutes les buttes porphy-

réffime lies eaui. • -i' ./ • ..^>i •."

nques isolées sont necessanxment tres-seches, soit par rimperméabiiité de la roclie, qui s oppose à rinfdtralion des eaux, soit par la roideurdes pentes, qui favorise leur écoulement. Dans les localités oii le porpliyre occupe simultanément les hauteurs et les vallons, comme au bois de la Madelaine, les eaux s'échappent en filets minces du pied de tous les coteaux; et lorsqu'une forte pente ne favorise pas leur écoulement immédiat, elles engendrent des marais tourbeux qui rappellent ceux des plateaux granitiques. u Ce que nous venons de dire de l'inaltérabilité du por-

^"^^ zif^rT* phyre et de la roideur de ses pentes doit faire pressentir fin- ^irLpûf'r™ licence qu'il exerce sur les produits agricoles. 11 engendre rocaiUeuses "'^ ®^^ rocaillcux très-peu profond , le plus mauvais de ceux qui appartiennent aux terrains anciens et de transition.

Très-souvent, on reconnaît de loin, à la simple végétation, un filon porpbyrique dans le grès à anthracite du plateau de Neulize. La charrue ne pouvant entamer le sol dur porpliyrique , on laisse inculte au milieu des champs les parties occupées par le porphyre. Le pin ou les genêts s'emparent de ces lambeaux, qui, d'ailleurs, comme on l'a dit, sont pres(|ue toujours en saillie sur le terrain- emironnant. Ainsi, d'après la simple étendue et la forme de ces pinées. on pful souvent apprécier la grandeur et la dispo-

DU DÉPARTEMENT DE LÀ LOIKE. Sli

«lioii des massiCs porphyriques. Les environs de Bully, Alliions, Dancë, Saint-Polgue, Cordelles, etc. sont, à ce point de vue, fort intéressants à visiter.

Néanmoins, on pent cultiver le terrain porphyrique lorsgue, par Fabondance des nodules de pinite, la roche est devenue plus (riable (Ambieiie et Belmont). Dans ce cas« il produit à de longs intervalles , comme le porphyre graniloîde, une maigre récolte de seigle ou de blé sarrazin. Mais , en général, il serait certainement préférable de reboiser en pins tous les coteaux porphyriques, et de ne cultiver en céréales que les bas-fonds, où les débris accumulés ont aagmentë la profondeur des terres.

A la rigueur, on pourrait bien aussi amender le sol porphyrique; mais, comme il faudrait y amener à la fois la daux et Targile, et cela presque toujours de distances considérables, les frais dépasseraient nécessairement les avantages qu'il serait permis d*en espérer.

LMZRBS DE DIRECTION ET RAPPORTS DE STRATIPIGATION DES TERRAINS DE TRANSITION.

Apràs aîvoir étudié nos terrains de transition au point de vue de la nature des roches, voyons maintenant quelle est rorientakioD habituelle de chacune des parties et leurs reporta de stratification.

Dans la description orographique, nous avons signalé quatre alignements différents : le système N. 5o^ 0. de la diiine du Forex , la direction E. 3 5"" N. de la vallée du RioBB, les chaînons N. iB"" 0. des montagnes de la Made- Uine, enfin, plusieurs coteaux et vallons, entre Néronde H Tarare, dont IWentation générale est E. is"* à i6^ S. «BfO. la'à i5*N.

An |ioint de vue de la configuration extérieure, le systime N. i5* 0. est sans contredit le plus saillant, celui qui a engendré ks crêtes les plus considérables ; mais son

312 DKSCHIPTIUN GEOLOGIQUE

influcuce a été presque nulle sur la stratification des terrains sédimentaires. Cest la direction des bouches de sortie du porphyre quartzifère.

Le soulèvement N. 5o° 0. se reconnaît également dune manière très-prononcée au relief du sol; il a d'ailleurs affecté, sur la rive gauche de la Loire, la stratification du grès à anthracite, et a produit en divers points plusieurs grandes failles, celles de Verpierre et Crocomby, près de Regny, celle du Gand, près de Saint-Symphorien , et surtout le grand rcjettement de la vallée de Saint-Thurin, en amont de Boën. C'est à ce même système que se rapportent également la plupart des filons quartzeux et baryto-plomboux de nos terrains de transition.

Mais, plus généralement, le grès anthraxifère obéit à

Talignement E. 2 5° N., tandis que le porphyre granitoïde

et le calcaire carbonifère appartiennent au svslème E. la"

ài5°S.

Di(T.;mico II if est cependant pas facile de fixer rigoureusement la

lie slnitiliraliou j'.« 111 1 ^'Ti

,.„t,v direction normale de chacun de ces terrains. Le plus anj.ssrii.sies ^jgj^ surtout, le calcaire carbonifère , est fortement brouillé,

leiiiim .1.? jr.uiss ç^j, jj ^ ^^Y)i rinlluence de chacun des quatre soulèvements.

ceux (lu f. nain Travcrsé par les porplivres irranitoïde et quartzifère, il a de plus été disloqué par les deux systèmes N. 5o® 0. et E. 2 5** N. Mais une circonstance quil importe de rappeler ici, c'est la différence profonde qui se fait partout sentir entre les accidents stratigraphiques des deux formations carbonifères et roricntation ordinaire des schistes argilo-feldspathi([ues du terrain de gneiss. Ceux-ci obéissent au système i\. N. E.-S. S. 0., tandis que le calcaire carbonifère elle grès à anthracite ont Fun et l'autre une direction différente et une inclinaison beaucoup plus faible.

La siranficaiion gur la rivo pauclie de la Loire, le calcaire carbonifère

«lu *'

caicair. cari)o- cst surtoul très-brouiUé. Dans la vallée de Saint-Thurin,

.*ironfuH.. le long de la route de Lyon à Clermont, ce ne sont que

"(IhTLmI^ lambeaux épais de calcaire et de schistes, sans allure fixe,

nu milieu du porphyre granitoïde. Dans le vallon parallèle

deFAix, les roches carbonifires sont moins discontinues; cependant les filons porphyriques sont encore si nombreux et le relief du soi si fortement accidenté, parallèlement au systime N. 5o* 0. , que la marche des assises en est devenue très-incertaine. Ainsi, entre Saint-Polgue et Dancë, OD obeenre la direction E. 0., ou plutdt E. quelques degrés S.; dans les carrières de Saint-Germain-la-Val, le système E. N. E.-O. S. 0. ; dans le flanc droit de la vallée delTsable, près de Soutemon, Talignement N. O.-S. E.; enfin , ailleurs, des directions intermédiaires plus ou moins ruiées.

Sur la rive droite de la Loire , le terrain est plus régu- LadinciioB lier. Les filons porphyriques sont plus rares et le soulève- woeiMtGub»- Tement N. 5o^ 0. s*y fait sentir d'une manière moins éner- ,q,i« ritTSmiii giqne. Par suite, si les assises carbonifères ont dans ce <^i«J^û« district une allure sensiblement constante, tout à fait dif- K- i**^iB*s. imite de celle des terrains voisins, ce ne peut être que le o. it* à is* n. résultat d'un soulèvement particulier qui caractérise d'une manière spéciale le calcaire carbonifère. Or, dans la zone fii va de Néronde sur Tarare, comme dans celle qui va de MoQtagny à Thizy, les bancs du terrain courent généraleneat de Test k f ouest, ou plus exactement sur E. i5k" à t3*S. Le sens de la plongée est d'ailleurs inverse dans les deux bandes. Entre Néronde et Tarare, les assises indiaent an nord sous le grès à anthracite, tandis qu'elles « relèvent du sud an nord, de dessous ce même grès, entre Montagny et Thizy ^ L'inclinaison moyenne est de 10* à la*.

Rappelons ici que les coteaux calcaréo-schisteux de lt<mt]Dain et Violay sont aussi orientés E. i9^ à i5* S., et que, dans le district carbonifère du département du Rhioe, les yailons du Soanen et de la Turdine, en aval de Tarare, sont encore alignés sensiblement de même (p. s 5).

D'après cela, il nous semble permis de conclure que

' Voya k» coupes , planche s.

La

l'allure normale du calcaire caïbonif&re obéit en effet au système E. 12° à i5° S., et ce que nous allons dire du porphyre {jranitoïde \iendra à l'appui des détails précédeuti;. Tout ce qui précède se rapporte iudifléremment aux deux groupes calcaréo-scliisteux et quartzo-schisteux du terrain carbonifère. Je n ai pu conslaler nulle part entre eux une différence de stratification.

Direriioii jj ^{q^i guèrc pi US facile de bien déterminer la direc-

porphyie graiii- liou priuiitivc du porpliyrc granitoïde que celle du calcaire carbonifère. Les anciennes protubérances sont, en grande partie, effacées par la sortie postérieure des porphyres quartzifères et par le soulèvement plus récent N. 5o° 0. ^

.... , . , Cependant, le porphyre iiranitoïde a dû relever le calcaire

direction spéciale » ' 1 i J O

•^" , carbonifère sans déranijer le î^rès à anthracite, puisque son

calcain* carbo- . . ; . .

niftre apparitiou manjue la lin de la période du calcaire et ouvre porpiiyr.' jjraiù- Celle du grès à authracUe. Ainsi, là où il y a discordance entre les deux terrains, on est presque assuré que le terrain inférieur affectera la direction qui lui a été imprimée par le porphyre granitoïde. Or, cette orientation spéciale du calcaire carbonifère est, comme nous venons de le voir, 0. 15° à 1 5° \. sur E. 1 2" à 1 5"* S. Ce serait donc là aussi Falignementdes bouches de sortie du porphyre granitoïde, et, à l'appui de cette conclusion, on peut citer les deux faits suivants :

1 ° La carte géologique '^ montre que la limite commune du porphyre granitoïde et des schistes carbonifères, entre Saint-Marcel-d'Urfé et Saint-Germain-la-Val , est, en effet, alignée suivant le système en question, et que les coteaux [)orphyriques allant d'Lrfé à Nollieux sont aussi orientés à peu près de même.

^ Dans ie nn'inoire puMin on i8^ii dans les Annales des mineif y* disais quo les fentos d't'ruptioii du porphyre j;raniloïde paraissaient orinilecs snr h. 1 1 do la honssole, soit i\. 37" 0. Je confondais alors sa véritable direction a\or rcllo rpii ««si le résultat du soulèvement postérieur N. 50'' 0.

' Voyez planche 1 .

I* Le porphyre qui nomS occupe correspond pour son igeau syslème des ballons de M. £. de Beaumont, car Tun et Tautre séparent le calcaire carbonifère du terrain houiller iifériear. Or, le système des ballons court , dans les Vosges, nr E. 16^ S.; ou bien, dans le Forez, aux environs de Boën, k tràs'peu près sur E. ib"* S.^ direction qui s'ae* C9tie Inen avec celle que nous venons de signaler.

Remarquons enfin que notre porphyre granitoïde a préeûément aussi, comme nous le verrons bientAt, son ana kgue dans les Vosges.

Le grès à anthracite obéit spécialement à deux direc- Direetiondngris tions différentes, mais fune d'elles seule semble lui être anthncito. propre, tandis que Tautre résulte d^un soulèvement postérieur du système N. So"" 0. de la chaîne du Forez.

La direction normale se manifeste particulièrement sur '^ direcuon ia rive droite de la Loire, où le terrain est en divers points da™^» ttsea bien stratifié, et dans tous les cas faiblement sillonné ^ ^' '^*' ^' de filons porphyriques. La plupart des assises courent sur L sS** N., on au moins, en général , de TO. S. 0. sur YE. N. E« Ainsi, dans la vallée de TÉcorron , tous les affleure* Beats suivent cette direction, depuis Saint-Symphoriende-Loy jusqn^à Viremoutin, sur un parcours de plus de 1,000 mètres; et les couches elles-mêmes inclinent au S. S. £. sons Tangle moyen de 1 5^ à s 0^ ^.

Au nord de cette ligne d'affleurements, la zone despou- <iiflgaes située à la base du grès est aussi orientée sur Ë. )&* N.; elle longe le flanc gauche de la vallée du Rhins, <'epnsri{dpital jusqu'à la Trambouze, en amont de Regny.

Les couches anthraciteuses de Gombres et Essertines vwt Clément de TO. S. 0. à TË. N. E. , en inclinant vers ^ S. S. E. Snfiji , entre Regny et Montagny, on retrouve cacoce la même allure.

' Le traniport étant opéré par la méthode abrégée que M. E. de Beau- "MBt a fait connaître dans le Bulletin de la société géologique, a* série, Lï>\p.88i.

^ Vovei plandie h.

3h> DESCRIPTION GÉOLOGIQUE

Dans les autres districts anthraxifères de la rive droite de la Loire, la stratification est à peu près nulle. A lexccption de Saint-Priest-la-Roche, où le terrain est plus ou moins schisteux, le grès se présente en grandes masses compactes, sans lignes de division nettement accusées, ou bien il aflecte exceptionnellement, comme on Ta vu, la structure prismatique pseudo-régulière. Cependant, vers la lisière sud du plateau de Neulize, à Sainte-Colombe, le long du Bernand, on voit reparaître sous le grès massif des bancs de poudingue régulièrement stratifiés, et, là aussi, ils sont alignés de TO. S. 0. sur TE. N. E. avec inclinaison générale vers le N. N. 0.

A la direction A la ligne de direction dont je viens de parler semblent

dugrèsHiithra- so rattachcr certains accidents qu'il importe de mentionci te

fie rattache UCr.

faille de'ia vallée ^^ valléc du Rhius, aux euvirous de Regny, a tous les

du Rhins caractères d'une vallée de fracture. L'apparition du calcaire

le souiôvenient carbouifère le long de la rivière, et celle du grès à anthra-

fariKmifôre, cito daus Ics parties hautes, semblablement inclinées sur

cuire Cordolles <, » n , • • t « i • t • .

al 1 une et i autre rive , indiquent clairement une puissante

bouicruon. |Vjj||^ j^^^j^ j^ directiou est celle de la vallée, c'est-à-dire

E. 9 5° N. De plus, on voit se dessiner suivant le même sens, au nord du Rhius, le coteau de Combres, et au sud celui de Recorbey ^

Cette ligne de soulèvement semble même se prolonger fort au loin dans la direction de l'ouest-sud-ouest. On remarque en elfet, dans le prolongement de la vallée du Rhins-, au milieu du grès à anthracite, une étroite zone sensiblement continue du terrain inférieur, se dirigeant à peu près de Cordelles sur Luré. Le long de ses deux bords, on voit des poudingues broyés se relever vers les schistes et plonger en sens inverse sous les grès à anthracite. Parmi les débris de fracture, on rencontre même des fragments de ce grès. La brèche se montre spécialement entre Cordelles,

' Voyez planche i .

' Voyez plnrirlio i .

Dneé et Sratemon, sar le bord méridional de la bande

ïn anire acddeni qui semble se lier également au sys- uumiterad

dn

I tiffle qui nous occupe est la configuration de la limite sud uuhnxiftM ^ haâio aodinc^f^. Ce dépôt se termine par une ligne ^^^e^T* pnsqoe droite, allant de VO. S. 0. à TE. N. K\ et tout nprè» «ont deux profondes gorges orientées de même, ceBede FAix, près de son embouchure dans la Loire, et eelie da Bemand, entre Saint-Marcël-de-FéUnes et Sainte- Cokfflbe.

Sar la rive gauche de la Loire prédomine le second sys<> . Sar

^ de direction, celui de la chaîne du Forez. On doit, 'deiaCL^

tt eiiet, se rappeler que les principaux mouvements du sol raifimNlo^js.

«oot orientés dans ce district du S. E. au N. 0.^» et Tins-

pedioii de la planche n® 5 montre que les couches exploi-

^ a h Bruère, dans la commune d*Amions, courent pa-

filleleiiient à la vallée de fYsable , sur N. 58"* 0. A BuUy

«iiœavres, les affleurements sont aussi en partie alignés

'b s. E. aa N. 0.; cependant, les filons porphyriques

r «>Dt tellement abondants, que le terrain affecte en i;^a-

^ les direetioDS les plus variées. A côté de Talignement

•V' O.-S. E. on observe, entre Bully et Saint-Maurice,

phnieiirs coaches qui sont redressées dans le sens des

gnodes masses porphyriques, c*estrà-dire à peu près orien-

^ sur N. 1 5* 0., et, dans la partie méridionale des travaux

deBoIiy, au puits des Glandes, on peut constater Finfluence

bien évidente du soulèvement E. aS® N., qui a amené au

jour f étroite bande des schistes carbonifères ci-dessus si-

En résomé, je le répète, la direction caractéristique du gris k anthracite, celle qui prédomine dans les parties les aoins booleTersées, est E. 95® N., tandis que, -sur la rive ^Qche de la Loire , au pied des chaînes du Forez et de la

* Toyes pbDche t.

' T«ycx pianche i .

Vofcs plandie 3.

Madelaine, se manifeste la double influence du porphyre

quartzifere et du système N. 5o° 0. Rappelons aussi que

ce dernier système a produit au milieu du {p-ès plusieurs

failles et de nombreux filons.

Dirrciion Lo porpliyTO (juartzifèrc est, ou di^osé, comme nous

i.oij)iiyri. .pinri- Tavous VU, par {jrandes masses d'une certaine dlévation,

n/Is» o.; oft bien disperse dans les terrains plus anciens, sous forme

"^Vv^r^"'" de filons d une puissance faible.

Les {grandes masses, et même certaines buttes plus ou moins isolées, ont une direction constante facile à déterminer. Elles constituent un ensemble de chaînons ou bandes N. i5° 0. qui sont nettement fiffurées, soit sur la carte {jéolo{}ique\ soit sur la carte orofjraphique annexée au présent volume. Ce sont les chaînons de la Madelaine. de Beaujeu, de Relleroche, de Sévelinges, de Saint-Victor, etc.

J'avais déjà indiqué celle direction en i84 1 ^, mais je me contentais alors de la désigner par les termes moins précis de nord vrai un peu ouest, et je faisais remarquer que cetti» direction se rapprochait beaucoup de celle du système N. 5*^ 0., dit du nord de ï Angleterre, J'ajoutais cependant que ridentité des deux soulèvements devait kisser des doutas, puisque le système du nord de rAngleterre est postérieur au terrain houiller, tandis que le porphyre quartzifere paraissait antérieur.

Depuis lors, de nouvelles observations m'ont en effet appris : i° que le porphyre quartziR»re a réellement paru avant le dépôt du terrain houiller, et qu'il est ainsi, à plu*: forte raison, antérieur au système du nord de TAuffleterre; 2° que la véritable direction des chaînons porphyriques est exactement N. 1 5*^ 0. C'est le système que M. E. de Beaumont a depuis lors nommé système du Forez, du nom du lieu où je l'ai d'abord signalé.

Lrs rijkrs Pour cc (lui couceme les simples filons, leur direction

* Voyez plnrulio i.

' Annales îles mines , {. XIX, p. l'iT).

tsiàes plus yariëes. Les uns s'ëchappeni irrégulièrement des uoiés

1 ^ i • A A j 1 1 iUiTent de» di-

grandes masses porpnynques, comme autant de branches recdons dont Tépaisseur va s'affaiblissant avec la distance au troue *'*^^*"**commun. Les antres sont distribues sans ordre , ou semblent an moins, de prime abord, jetés çà et là sans aucune loi.

Tai déterminé avec soin la marche d'un grand nombre d'entre eux, et me suis servi à cet effet des plans du cadastre, dressés àTéchelle de i à lo^ooo ^ On peut voir là les conloius les plus bizarres. Tantôt,* comme à Chévenet^, une maase étoilée, à peine sensible à la surface par un léger bombement; tantôt, conune à Saint-Maurice-sur-Loire ^, me série de filons à peu près parallèles, se soudant et se s^Mrant tonr à tour; ailleurs, des buttes isolées, les unes presque circulaires, les autres ellipsoïdales, ou bien plus 00 moins allongées et irrégulières ^; puis encore, comme i Hontceau, au nord de Saint-Symphorien^, un gros filon en forme de faux, large de loo mètres à Tun de? bouts, et coupé là en quelque sorte brusquement , tandis qu'il s'effile en biseau tranchant, du côté opposé.

Mais, en comparant ces filons les uns aux autres ^ on Lodyket remarque cependant que la plupart sont à peu près orientés même di°8trict dasod au nord, parallèlement aux grands chaînons prin- "*"*M".fiM^*' dpaux de la Madelaine et de Beaujeu. En général aussi, «ntreem. OD rencontre dans chaque district un faisceau de filons nppfochés, sensiblement parallèles, ou bien, mais plus nremeat, quelques buttes centrales d'où rayonnent des filons divergents. Un coup d'œil rapide, jeté sur les planches a** f, 3, & et 5, nous dispenseia de citer des exemples; eifeaque lecteur attentif les trouvera aisément.

* Toyet les planches 3 , & et 5, qai représentent les dépôts anthraidfères ^ Bofly, fa Braère et Saint-Symphorien , avec tous les filons porphyfiqiKi dont as soot criblés.

' Voyet pfaoche 3.

' Voyet {danche 3.

* Voyei planches & et 5.

* Voyei pfanche &.

* Voyetpfaodie i.

AH-r.iaiif Lâge relatif de nos terrains de transition et leurs raiv

terrains 'lo tnirj- poHs de stralifîcation découlent naturellement de tout cp

H r..,.,K.rt. qui précède.

le »trai.hr;ition. ^insi , Hous savons déjà que le calcaire carbonifère et le

grès à anthracite reposent, en stratification discordante, sur le terrain schisteux ancien, ou s'appuient directement sur le granité sans en être pénétrés.

De même aussi on connaît les rapports d'âge des porphyres et du granité. Le porphyre quartzifèrc traverse le granité et le terrain schisteux ancien de Violay, Panissières et Monlrotlier. Et si le porphyre granitoïde n'y p(^nètre nulle part, au moins d'une manière évidente, rantériorilé des éruptions granitiques n'en est pas moins certaine, puisqu'elles ont précédé la période carbonilere, tandis que le porphyre granitoïde a au contraire disloqué, dans la vallée de Saint-Thurin, le calcaire et les schistes de cette même époque, i'** Non loin de là, on peut, de plus, rigoureusement cons-

ioi.i«' tater rage précis du porphyre granitoïde. Entre Sail elLei- «iiin: lï-Uirair.» gttcux , sur la Hve droito du Lignon, on observe en effet, rî'irs'I'rr,'" «'*" milieu des schistes carbonifères, plusieurs gros dykes de ^ ""n,Ti's ''*^' porphyre granitoïde qui supportent, sans Tentamer, le grès «ins chnnjrfT authraxifèro , réffulièrement Stratifié , du haut de la côte. '" Ainsi le porphyre rranitoïde vient précisément se placer

J.irnu' (Ir la mer ^,,.., , , , ..

rarboDiiV'n-. a la limite comnmne de nos deux étages de transition; et puisque, selon toutes les apparences, il faut attribuer à son éru[)tion la direction normale du calcaire carbonifère, on comprend par cela même que le grès à anthracite ne doit j)as, en général, reposer sur le calcaire inférieur en stratification parallèle. C'est, en eiïel, ce que nous constaterons dans la description détaillée du plateau de Neulize.

Cependant, dans les régions où le calcaire carbonifi*rf* n'est pas direclenient trav<'rsé par le ])orphyre gi'aiiîtoïde, son allure spéciale est trop ])eu prononcée pour qu'en divers lieux lessoulèvemenls postérieurs \. i5" 0., E. 25" N. ri \. ^o" (). ne Taienl pas vu grande partie efTacée. Alors,

nécessairement, la discordance entre les deux étages est presque nulle.

Ce qui prouve d'ailleurs que la sortie du porphyre gra* oitoîde ne correspond pas, au moins dans nos contrées, à UD soulèvement considérable dont les effets soient trèssaillants, c'est que le grès à anthracite recouvre presque partout le terrain carbonifère, à l'exception des points où le porph)Te granitoïde a entièrement disloqué ce dépôt intérieur, comme dans les coteaux qui séparent la vallée deSaintrlhurin de celle de TAix. Ainsi les limites des mers où Qos deux étages se sont successivement déposés n'ont pas été sensiblement modifiées par le porphyre granitoïde. Néanmoins ses premiers épanchements ont dû fortement agiter les eaux, puisque, à la base du grès à anthracite, on rencontre généralement un grossier poudingue.

Quant à la fin de la période anthraxifère, eUe semble u marquée par un mouvement d'une portée plus grande. Le "anUmuare * grès n'est nulle part recouvert. Il y eut donc à ce moment numufe^par na retrait des eaux, c'est-à-dire relèvement général du fond J^,'5J*JJ,j du bassin. Une question importante se présente ici naturellement. Quelle est la cause de ce mouvement du sol? Nous aurons plus tard occasion de revenir sur ce point. Mais dès maintenant nous pouvons observer que deux soulèvements différents ont dû ébranler le sol pendant et peu après le dépôt du grès anthraxifère : le système E. aS** N. , auquel se rapporte l'allure spéciale du grès, et le système N. 1 5** 0., dû à l'apparition du porphyre quartzifère, qui perce le grès à anthracite sans disloquer le terrain houiller. En parcourant nos diverses cartes ^ on se convaincra en effet que le porphyre quartzifère forme de nombreux filons dans tous les terrains, soit anciens, soit de transition, depuis le gneiss jusqu'au grès à anthracite, tandis mi'il ne pénètre pas dans les bassins houillers de Saint-Etienne et de Sainte- Poy-i'Argentière. Les terrains houillers plus voisins de Bert et de la Chapelle-sous-Dun (Allier et Saône-et-Loire)

' Voyei planches i i 5.

reposent même directement sur le porphyre quartsifère, sans en être entamés, et leurs poudingues renferment, comme les conglomërats de Rive-de-Gier et de Saint-Etienne, des galets assez nombreux de porphyre quartzifère ^.

ROCHES BT VINiRAUX SUBORDONNES DES TERRAINS DE TRARSITIOÎI.

Les roches et minéraux subordonnés des terrains de trusition sont moins variés, mais peut-être plus abondants que ceux du granits et du terrain schisteux ancien.

On y rencontre spécialement des filons quartze\iietplombeux qui semblent avoir quelques rapports d^âge et de direction avec les masses analogues des terrains anciens. Qoarti. Le quartz se présente sous diverses formes : du quart

blanc saccharoïde y en filons, dans chacune des quatre rocbe^ de transition; du quarts^-agate diversement coloré, principalement dans le porphyre quartzifère; du quatiz-cakUmmt sous forme de grandes masses schisteuses, au milieu du grès anthraxifère.

Spatk-Buor. Le quartz est d'ailleurs tantêt isolé, tantôt associé a de la baryte sulfatée laminaire, et parfois aussi, comme aux environs d'Ambierle, entremêlé de cristaux de spath-floor. B«ryu sai&Ue. Ailleurs , et principalement dans le voisinage des grande^ masses porphyriques, on trouve aussi des filons de bantine pure.

Fflons Les filons plombeux sont surtout nombreux aux enviroBf

pu^iobeoi. jjjj^^^ j^j^ ^ Saint Just-en-Chevalet et Saint-Martin-la-Sau-

veté , où des travaux étendus ont été entrepris par la famiOf de Blumenstein. Comme ceux de Saint-Julien-Molin-Molette, ils sont principalement à gangue de quartz et de baryte sulfatée, mais renferment aussi quelquefois, en proportions moindres, du spath-fluor, des pyrites de fer et de cuivre , de la blende et des pyrites arsenicales. Le spath eal-

' Les roches porphyriques des bassins d' Autiin , de ia BassaJioin eC df ia Creuse sont des eurites et non de véritables porphyres quariaiftra.

Caire y est rare. On les rencontre indifféremment dans les

xhistes cailïonif^res, le grès à anthracite et le porphyre

granitmde. Plus rarement, ils coupent le porphyre quartzi-

fere. Quelques autres filons renferment presque exclusive- Fiions pyntoai.

ment des pyrites arsenicales et des pyrites de fer. Ils sont

surtout firéquents, aux environs de Saint-Thurin, dans les

schistes carbonifères. »

Non loin de là, dans la commune de Saint-Martin-la- AmBientUf. Saaveté, on a aussi trouvé de f arsenic natif au milieu du porphyre granitoïde.

De fantimoine sulfuré a été exploité à Montmain , près AnUmoiM de Sainte-Colombe, dans le calcaire carbonifère.

Un amas irrégulier de fer hydraté a donné lieu à quel- Minerai cu fer. qnes travaux, aux environs de Saint-Thurin, dans le terrain carbonifère, et de minces veines de fer oxydé magnétique sillouient le porphyre granitoïde auprès de Rochefort.

Outre les gîtes métdlifères que je viens de signaler, il convient de citer encore la pyrite de fer, en mouches et cristaux épars, souvent assez abondants dans les schistes, les calcaires carbonifères et les anthracites du Roannais.

L*une des roches subordonnées les plus utiles du terrain Marbrâbiue. de transition est le marbre blanc de Champoly, la Bombarde et Grézolles. Ce sont de grands filons de calcaire saccharoïde qui coupent à la fois la grauwacke, le grès à anthracite et le porphyre quartzifère.

On trouve enfin, dans nos terrains de transition, quel- Dionte, ques filons peu nombreux de diorite compacte, de minette "" noire tendre et de wacke brune, dure, sorte de mélaphyre plus ou moins caverneux.

Nous devons également mentionner une amygdaloïde à Amygdaioîde. noyaux calcaires, en culot ou amas, au milieu du grès anthraxif%re du district de Combres, et les schistes à cristaux Amphibole d'amphibole de Solombay, près Soutemon.

Nous reviendrons avec plus de détails sur chacune de ces roches dans le chapitre suivant, où nous décrirons particulièrement les carrières et mines des terrains de transition.

noire.

Zn DESCRIPTION GÉOLOGIQUE

DESCRIPTION SPÉCIALE DES PRINCIPAl X DISTRICTS QUE LES ROCHE? DE TRANSITION OCCUPENT DANS LE DEPARTEMENT DE LA LOIRE.

Nous venons de faire connaître les roches et les caractères les plus importants de nos terrains de transition. Il faut compléter maintenant ces notions générales parla description plus détaillée des principaux districts où se montrenl ces terrains. Nous les parcourrons dans Tordre suivant : la partie orientale du plateau de Neulize, sur la rive droite de la Loire; le territoire de Saint-Martin et d'Urfé, entre le Lignon et TAix; la vallée de TAix et la partie occidentale du plateau de Neulize; les montagnes de la Madclaine, et, en dernier lieu , les chaînons de Sévelinges et de la Rotecorde.

1* Partie orientale du plateau de Neulize.

Le plateau de Neulize est essentiellement formé de grès à anthracite, entrecoupé de filons ou buttes de porphyre quartzilere et supporté, à une certaine profondeur, parle calcaire carbonifère. Ce dernier perce au jour sur les deui lisières opposées du plateau : au sud, entre Néronde et Tarare; au nord, entre Montagny et Thizy. Suivons d'abord la zone méridionale , en partant des bords de la Loire.

Les schistes carbonifères se montrent à Textrémité nord de la plaine du Forez. On les voit, le long du chemin de fer, dans la tranchée du pont du Bernand et vers la partie inférieure du plan incliné de Biesse. Ils existent également au port Garel et, au nord de Balbigny, sur les deux rives du Bernand. Enfin, on les trouve d'une manière continue au pied des coteaux qui bordent la plaine, depuis la Loire jusqu à Pouilly-Iès-Feurs. A la vérité, ils sont assez souvent cachés sous les sables tertiaires, maison les découvre partout en creusant les fossés qui bordent les champs. Schistes. Les schistes sont verdâtres ou gris bleuâtres, fragiles et

tONE CARBOHIFRIIB

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TARKARB.

liès-feuilletés; ils courent sensiblement de Touest à Test, en plongeant de 35 à So"* vers le nord, sous le grès anthraxifere qui couronne les hauteurs. Au port Garel , sur la Loire, on voit, immédiatement au-dessus des schistes , un gros poudingue dans lequel les galets calcaires et les fragments peu roulés du porphyre granitoîde sont très-abondants; c'est la base du terrain anthraxifère.

Au haut du plateau, dans les tranchées du chemin de fer, près de Blesse, se montre le grès lui-même, composé de mica et d'éléments feldspathiques.

Le calcaire en place parait sur les bords du Bemand, au hameau de Tardivon. On avait entrepris, en 1 836, de Texploiter conmie marbre et castine; mais, comme marbre, la roche est trop fissurée, et, comme castine ou pierre à chaux, beaucoup trop impure. Le calcaire est ici associé à one sorte de brèche calcaréo-porphyrique, diversement onancée; et c'est elle, en particulier, que Ton espérait pouvoir utiliser pour des objets d'art. On aurait, en effet, team sans les nombreuses fissures dont la pierre est silloonée.

Le porphyre quartzifère rouge se présente, dans ce district, en filons assez nombreux. On en voit dans la trandiée du chemin de fer, au pont du Bemand, et le long de b route qui va de Néronde à Bdbigny. La roche est à pâte rouge compacte, dans laquelle se dessinent des cristaux presque Uancs de feldspath orthose et de nombreux grains hipyramidà de quartz hyalin. Le mica y est rare. Le plus coQsidéraUe de ces filons , situé entre Néronde et la Noirie, est exploité pour moellons; il court du S. E. au N. 0. Aucun d^eux ne modifie les roches encaissantes. Au contact, il y a transition brusque sans indice de soudure. Celui du pont dn Bemand coupe le schiste carbonifère ; les autres, voisins de la Noirie, le grès vert porphyrique du terrain à anthracite.

Entre Pouiily et Néronde, la zone carbonifère se développe 5ur une largeur de A à 5 kilomètres. On observe a

Poudiiigc anlJhniiA

ne

porphyrique.

Calcair« d« BalbigDf .

Porphvr niartzifti

qaartzinre.

Gris fchisleai ,

eonlMr oUvt .

la base (Tu terrain la basG, SUT la ligne dc Pouîlly à Bussières , un grès fin grauwacke. scliisteux, couleui' olive, qui correspond par sa position au groupe quartzo-schisteux inférieur, tandis qu'entre Néronde et Montmain paraît le groupe supérieur, avec ses calcaires bleus bitumineux et ses scbistes gris foncé feuilletés. Immédiatement au-dessus, vient le poudingue antraxifère. Direction La direction des bancs schisteux est ici encore généra-

banwdeiazone Icmout E. 0., OU plutôt E. quclqucs dcgrés s.; mais, car m ère. J^^t^QyJ.. ^\q Nérondo, cllo ost Complètement troublée par de

nombreux filons porphyriques, et probablement aussi par le soulèvement E. N. E. qui semble avoir engendré la profonde vallée du Bernand et la plongée anormale, vers le nord-ouest, dans les carrières de Néronde. Cai«.ire Eu allant dc BalbiffUY à Néronde, on rencontre lespre-

mières masses calcaires sous les murs mêmes de la ville; mais les carrières en exploitation sont situées plus à Test, entre la chapelle qui domine la ville et le bois de la Chaux. Le calcaire est divisé en bancs d'une faible épaisseur. Il est criblé de tiges d'encrines, mais ne semble renfermer aucun autre fossile. La roche est bitumineuse, dure, grenue, compacte et d'une teinte grise assez foncée , tirant sur le bleu. Les exploitations se suivent à peu près , du S. 0. au N. E., parallèlement à la direction des bancs; et, d'après la similitude des roches, il est à présumer que l'on exploite dans les cinq carrières le même système de couches. Leur puissance totale m'a paru être d'environ lo mètres; mais il est impossible de l'évaluer rigoureusement, car les assises les plus basses sont en partie cachées sous le sol des carrières.

Butte Au-dessus de Néronde, au lieu dit la Chapelle, perce

nitoide. unc butto do porphyre granitoïde , sur le bord de laquelle les schistes sont broyés et fracturés. Un filon de la même roche traverse la carrière la plus voisine de la ville. Le calcaire plonge sous la masse porphyrique, et entre les deux roches sont 3 à i mètres de schistes feuilletés, tendres, que le porphyre a également brisés; mais, ni en ce

point, ni auprès de la butte principale, les schistes n*ont éprouvé la moindre altération chimique, ni même un simple endurcissement.

Par contre 9 dans la carrière du Fay, à quelques cents SehisietùHoeax mètres vers le nord-est, où le porphyre ne parait pas, le "*" et toit du calcaire est garni de schistes silicifiës; et la même smouj-CoIoibI»*. roche se présente également au nameau de Bénichon, sur le chemin de Sainte-Colombe. Ce sont des schistes gris foncés, eitrémement durs, plus ou moins criblés de géodes quartzeuses; et sur ces schistes repose directement le poudingue du grès à anthracite. Il résulte clairement de là que rimpr^ation siliceuse n'est point un effet ûnmédiat des éniptioDs porphyriques. D'ailleurs, aux environs de Boën« ou de grandes masses schisteuses sont entièrement enveloppées par le porphyre granitoïde, il y a de même absence complète de silicification. Cependant les deux pliénomènes Mode «t eaoM sont contemporains, puisqu'ils appartiennent l'un et l'autre uniieifieatMm. à la période peu étendue qui sépare le terrain carbonifère du grès à anthracite. Il doit donc y avoir entre eux corrélation intime, et il est probable que l'éruption du porphyre aura donné naissance à de puissantes sources siliceuses, comme aujourd'hui encore la plupart des sources minérales dépendent de phénomènes volcaniques, anciens ou modernes : en Islande, les sources siliceuses du Geyser; en Auvergne et ailleurs, les abondantes émissions d'acide carbonique.

La silicification est d'ailleurs un phénomène purement local , puiaqu'en général , même dans nos contrées , les >histes supérieurs du terrain carbonifère ne sont nullement siliceux. A la vérité , on les retrouve pénétrés de silice aux envirôns de Regny, Urfé, Juré, etc., mais toujours dans un cercle d'action assez restreint Ainsi, dans le district de Néronde, les schistes silicifiés ne se montrent réellement qu'à partir du Fay jusqu'aux environs du hameau de Bénichon. Au delà , ils disparaissent tout à fait. Déjà à Hoolmain et Monteilier, près de Sainte-Colombe ,

328 DESCRII'ÏIUN GÉOLOGIQUE

où ccpendSiit on peut suivre Irts-faciieiin'nt toute la sérit deii assises carboiiiR'ri's, on n'en rencontre plus lamoindn' trace, ni au ddà dans celle direction, au moins jusqu'à Ta rare.

La silice parai't eneoi* sous une autre forme aux eunroHS de Néronde. Eulre Bu/sières cl Sainte-A^atlie , le groupe quartio-scliisleux inférieur, composé de grès fins couleur olive, est criblé de puissants litons de quartz saccharoïde du genre de ceux qui sillonnent le terrain de gneiss, et, comme eux, généralement dirigés du S. E. au N. 0.

Une coupe tri-s-nelte de la zone carbonifÎTe s'observe, dans le liant de la vallée du Bernand, entre Sainte-Agathe et Sainte-Colombe. On peut constater là, d'une manière très-nelle, la position des schistes carbonifères entre le terrain ancien et le grès à anthracite.

Voici celle coupe :

J raù i ^'"

£ t ''/! r¥ £Sn. s phn .

Suivons-la du sud au nord. A Montchal et Sainte-Agathe , et jusqu'aux environs de la route neuve qui va de Piéroude à Violay, on marcbe sur le terrain ancien. Ce sont des schistes verdâlres, argîlo-feldspntbiques, comme ceux de 1» crête d'AiToux (pag. i3o), et comme eux dirigés aaN.N.E-, avec forte plongée vers l'O. N.'O.

Au nord de la roule, dans le bois qui domine Montmaio, se présentent les grès fins couleur olive que nous avons déjà mentionnés, à la base du terrain carbonilere entre Pouilly el Bnssièi-es. ll.i inclinent presque, directement au

nord, mais sous un angle beaucoup plus faible que les schistes anciens de Sainte-Agathe.

Aa toit des grès paraft le calcaire bleu » que Ton exploite comme pierre à chaux dans une carrière située à Montmain. La roche est divisée , comme celle de Néronde , en bancs d*une faible épaisseur, mais elle est moins pure et donne de la chaux plus maigre. Les travaux de la carrière ont mis à découvert un filon d'antimoine sulfuré qui a donné Heu à quelques travaux.

Les bancs calcaires sont directement couverts de schistes tendres argileux, sur une hauteur de quelques mètres; puis vient un grès poudingue, à petits galets de quartzite, de qoartz blanc et de lydienne, réunis par un ciment gris verditre, qui parait formé de débris de schistes anciens. D passe insensiblement au grès carbonifère ordinaire, dont on peut suivre les assises jusqu'au fond de la vallée du Benuind, où perce le filon porphyrique de la butte de Montsellier.

Le calcaire, le poudingue et le grès sont régulièrement orientés sur h. 8 de la boussole, soit E. 8"" à 9"" S. du méridien vrai, et plongent d'environ 10* vers le nord.

Snr l'autre flanc de la vallée, en montant vers Sainte- Colombe, on trouve dans la partie inférieure des schistes feuilletés tendres, gris-verts ou gris-bleus, plus ou moins bocés, avec quelques bancs peu épais de grès à grains tris-fins sans nulle assise calcaire. Vers le milieu du coteau ptntt une roche très-dure, argilo-siliceuse, sorte de pétrodei d'un blanc jaunâtre, entourée de schistes tendres, ^'nliaaires, et stratifiée cooune eux. Sa puissance est de deox i trois décimètres.

Un puits de 9 5 mètres, percé fort mal à propos dans ce terrain i la recherche de l'anthracite, a recoupé la roche pétfo-siliceuse à une quinzaine de mètres du jour. Dans les schistes ordinaires, on trouva, au lieu d'anthracite, plu- «letrs petites veinules de pyrites de fer et de spath calcaire. Aa-desstts des schistes vient enfin le grossier poudingue.

328 OESCRU'ÏIUN tiEULOGrOllE

OÙ copendSiil on piut snnn trts-facîlanent toute ia sériu des assises caiboiiiRns on n on reiiconlro plus lu moindru trace, ni vi delà dins cc\h direclion, au moins jusqu'à Tarare

La silice pinit encore sous une atilre forme aux environs do Nt ronde Triln Bussit:iesetSuin|p-A{jntlie,Iegrou])e quarlzo "ichisleux inltueur composé de grés fins couleur olivu, etl (ribli de puisiinls fifuns de qiiariz saccharoî'le du genre de ceux qui sillonnent le terrain de gneiss, cl, comme e\i\ gtiiiralcnient diiijjés du S. E. au ?i. 0.

Une coupt tits nette de h zone carbonifère s'observe, dans le biul àt la villee du lïernand, entre Sainte-Agathe et Sainte Colombe Ou peut constater là. d'une manière Irès-nelle la position des silnsles carbonifères entre le terrain ancien et le gréa a anUiracite.

Voici celte coupe :

■g --■ îll là, I

. ss .•- I S S ^ -^

Suivons-In du sud au nord. AMontchalct Sainte-Agathe, et jusqu'aux environs de la route neuve qui va de Néronde ù Violay, on marcbc sur le terrain ancien. Ce sont ies scliistes vcrdàtres, ai^ilo-feldspatbiques , comme ceux de la crête d'Affoux (pag, lito), et comme eux dirigés au N.N.E.. avec forte plongée vers l'O. N/0.

Au nord de la roule, dans le bois qui domine MontmaïQt se présentent les grès fins couleur olive que nous avons déjà mentionnés, à la base du terrain carbonilère entre Pouilly ci Russières. lis inclinent presque direclcmenl an

nord, mais sous un angle beaucoup plus faible que les schistes anciens de Sainte-Agathe.

Aa toit des grès paraît le calcaire bleu , que Ton exploite comme pierre à chaux dans une carrière située à Monl^ maiD. La roche est divisée , comme celle de Néronde , en bancs d*une faible épaisseur, mais elle est moins pure et donne de la chaux plus maigre. Les travaux de la carrière ont mis à découvert un filon d'antimoine sulfuré qui a donné lieu à quelques travaux.

Les bancs calcaires sont directement couverts de schistes tendres argileux, sur une hauteur de quelques mètres; puis vient UD ^s poudingue, à petits galets de quartzite, de quartz blanc et de lydienne, réunis par un ciment gris verditre, qui parait formé de débris de schistes anciens. D passe insensiblement au grès carbonifère ordinaire, dont on peut suivre les assises jusqu'au fond de la vallée du Bernand, où perce le filon porphyrique de la butte de Montsellier.

Le calcaire , le poudingue et le grès sont régulièrement orientés sur h. 8 de la boussole, soit E. 8"" à g"" S. du méridien vrai, et plongent d'environ lo® vers le nord.

Sur l'autre flanc de la vallée, en montant vers Sainte- Colombe, on trouve dans la partie inférieure des schistes Cmilletés tendres, gris-verts ou gris-bleus, plus ou moins Ibncés, avec quelques bancs peu épais de grès à grains tris-fins sans nulle assise calcaire. Vers le milieu du coteau paraît une roche très-dure, argilo-siliceuse, sorte de pétrodex d'un blanc jaunâtre, entourée de schistes tendres, ordinaires, et stratifiée conune eux. Sa puissance est de deux k trois décimètres.

Un puits de 9 5 mètres, percé fort mal à propos dans ce terrain à la recherche de l'anthracite, a recoupé la roche pétro-siliceuse à une quinzaine de mètres du jour. Dans les schistes ordinaires, on trouva, au lieu d'anthracite, plusieurs petites veinules de pyrites de fer et de spath calcaire.

Au-dessus des schistes vient enfin le grossier poudingue,

lalcairodc Mout- ^ main

qui passe graducHemont au grès antliraxlfère. Il se dislingue du grès poudingue de Montmain par la grosseur de ses éléments, sa puissance plus grande , la rareté relative des noyaux quartzeux blancs, et surtout la présence de galet^^ nombreux provenant du calcaire carbonifère et du porphyre granitoïde.

L'allure des bancs schisteux est la même sur les deux flancs de la vallée. Quant au poudingue, il repose sur les schistes en stratification presque concordante; cependant sa direction réelle est h. 6 1/9 à 7 de la boussole magnétique , soit E. 8 à i5° N. du méridien vrai.

Le La coupe dont nous venons de nous occuper nous

montre le calcaire de Montmain à une distance assez grande d^lL^inâlse ^^^ ff^'^^ ^ anthracite; il doit passer à plus de 100 mètres cunéiforme, au-dossous du poudinguo do Sainte-Colombe. Par contre, à Regny, Thizy et Montagny, il est presque à la limite même du terrain supérieur. On est en droit, ce me semble, de conclure de là que le calcaire existe dans le groupe calcaréoschisteux à plusieurs niveaux différents, et qu'il y forme plutôt une série de masses cunéiformes, limitées en direction et en profondeur, qu'un ensemble de bancs réguliers et continus.

Dans tous les cas, le calcaire de Montmain ne s'étend pas au loin. A 1 kilomètre de la carrière, au sud-est du hameau le Rey, il est déjà moins puissant et surtout moins pur; au delà, il disparaît tout à fait, ou se transforme en grès dont le ciment même est à peine efl'ervescent. Ainsi à Violay, où la succession des roches s'observe pourtant bicn« il n'y a plus aucune trace de calcaire.

Au sud de ce bourg perce le terrain ancien, qui plonge

presque verticalement vers TO. N. 0.; au nord, le terrain

carbonifère, dont les assises inclinent vers le N. N. 0.,

sous un angle d'au plus qo**.

Coupes On peut étudier la bande, dans toute sa largeur, en se

do la made car- . . * . , i ^

iwnifère dirigeant, dc Violay sur Saint-Cyr-de-Valorge , par la valle<' nnni dp Violay. du fiaud; OU bicu , sur Pin-Bouchain, par la ligne de faite

qui sert de limite aa bassin de la Loire. On rencontre dans les deux directions, de bas en haut, les dépôts suivants: an grès fin schisteux gris bleuâtre, assez dur; un grès plus gossier, à ciment argileux gris foncé, passant au poodiogue à galets quartzeux blancs de Montmain; puis un schiste jaune Terdâtre, sur lequel repose directement le con^omérat du grès à anthracite. Ce dernier se voit au village d'Échaussieux, et, sur le haut de la crête , entre Joux et Saint-Cyr-de-Valorge. Il renferme des galets de la gros* seor du poing , et on y distikigue , comme à Sainte-Colombe , des débris, souTent peu roulés, de calcaire et de porphyre granitoîde. Dans certaines parties, il est caverneux, en conjerrant néanmoins une très-grande dureté.

A f est de Violay, la zone carbonifère pénètre dans le département du Rhdne et se dirige sur Tarare. Elle s'é- Ivgit beaucoup en ce point; car Tun de ses bords monte jusqa^àjoux et presque jusqu'au col des Sauvages, tandis que lautre passe h plus d'un kilomètre au sud de Saint- Vvcd-rEdairé.* Tout ce district est sillonné d'accidents nombreux, et on doit, je crois, attribuer à cette circonstance répanouissement de la bande carbonifère. Ainsi , entre Affoox et Tarare, une crête schisteuse ancienne, la cAte fAffoux, coupe en deux la zone carbonifère, et ailleurs d autres failles ou soulèvements analogues ont dû, de la même manière, ramener au jour les bancs carbonifères ùJiérieurs.

Malgré ces dislocations, il y a toujours, dans ce district comme ailleurs, àlafoisau point de vue de la stratification et ^ns le rapport des roches, une différence très-grande entre itt schistes anciens et ceux du terrain carbonifère. On repave généralement parmi ces derniers la prédominance de Tali^ement E. 0. , tandis que les premiers courent sur VN.E.^

A Tarare et dans le bas de la montée de Pin-Bouchain, ^" jj^

* Voyei eD effet ce que nous avonfi dit de la côte d' AiToiu , et surtout de 1^ orriëe da Gonget , p. 1 3 1 .

ALLAIT m: MOlTi À TUIZY.

ti sur la roule do Paris, les schistes sont généralement mo-

de hn-Uouciiain. ,.p , ' . > !• T ^ !• / . \ 1 •! !• f

ailles, cest-a-dire plisses, gaulres et même amphiboiises ; tandis que, vers le haut de la vallée, aux environs de Joux , dans le voisinage du poudingue anlhraxilere, ils sont tendres et feuilletés. Le calcaire est d'ailleurs, dans tout ce district , extrêmement rare. Je ne le connais , entre Violay et Tarare, qua la seule carrière du Gouget, où, de plus, sa puissance est fiiible et la chaux d'une qualité Irès-inférieure.

/o>K t.4i.B..MfbUK Sur la zone carbonifère dont nous venons de parler s'appuie, au nord, le vaste dépôt anthraxifère du plateau de Neulize. Mais , avant de nous en occuper, faisons d'abord connaître la bande carbonifère opposée, qui se relève en sens inverse de dessous le grès. Elle occupe spécialement le coteau de Montaguy, entre le Rhodou et le Trambouzan, et s'étend, de l'ouest à l'est, sur une largeur de & à 6 kilomètres, depuis le bord du bassin tertiaire du Roannais jusqu'à Thizy, dans le département du Rhône. La route de Roanne à Thizy la parcourt dans toute sa longueur, et à peu près dans le sens de son axe.

La roche dominante est le schiste tendre argilo-feuilleté, d'une nuance grise passant au vert ou au bleu. Dans la partie haute, paraît au milieu du schiste le calcaire bleu, qui est ici fort abondant. Dans la partie inférieure, principalement un grès fin siliceux, dur et schisteux, d'un grLs pâle plus ou moins lustré. Ce sont, comme on voit, les deux groupes calcaréo-schisteux et quartzo-schisteux de la description générale.

• Poursuivons la zone de l'ouest à l'est.

En parcourant la route de Thizy, on voit les premiers schistes de transition , sous le terrain tertiaire, aux environs du château de Cerbué. Ils sont tendres et feuilletés, gris, verts, bleus ou rouges. Sur eux repose, aux environs des Mures, le poudingue anthraxifère, et si, de la route, on descend dans la vallée du Rhodon, on retrouve au-dessous, le long de la rôle, les mêmes srhislos diversement nuancés.

puis le calcaire en place, allernanl plusieurs fois avec de Il griDwacke fine, d'un gris très-foncé.

La stratification est ici assez variable, grâce aux filons jMophyriques. Mais en approchant de Montagny, et déjà la hameaa d'Avaize , le terrain devient plus régulier. ' Les assises plongent unifonnënieat au sud , ou plutôt au sni] quelques degrés onest. Au lieu dit les Buis, on exploite le calcaire; et, en traversant là, du nord au sud, la vallée du Rbodon , on peut étudier toute la série des assises car* boniftres.

Voici la coupe , telle que je l'ai relevée :

Sur la route de Thisy, près de Pommiers, le terrain est fcnné de grès fins lustrés, entremêlés de schistes luisants ■fan gris très-pâle. Pins loin, tout le Sanc droit de la nUée du Bhodon, depuis Avaize jusqu'à Montagny, est gvni d'assises calcaires qui alternent avec de la grauwaclie i ornent argilo-calcair«. Les mêmes roches continuent jus- ({n'aa fond du vallon; puis, sur l'autre fianc, apparaissent <let lehistea silicens, durs, presque poirs, comme ceux de !^^nde, et directement au-dessus le poudingue anthraxiw, dont le cimenta aussi été durci et fortement silicifîé.

D'une extrémité à l'autre de la coupe qui nous occupe, 1*8 assises inclinent d'environ 1 5° au sud, et on ne remar- ■iw entre les deux terrains aucune discordanc« bien sen- "U« de stratification.

nu.

Ol\K

AC ^- ^- «' n« r- ^-^r 7'^ ^'^ilo-

'• Tril? * '^»* r '• '"""S '°« pZ Y"" ^"^

plutôt an porphyre quartzifère. Ainsi, entre le bourg et la

ville de Thizy, où le porphyre quartzifère perce à chaque

pas, et, dans le fond de la vallée , entre le pont de la Tram- •

bouze et la Roche, les calcaires et les schistes courent le

plos souvent sur N. iS"" à So'' 0., avec plongée forte de

I ouest i f est.

Dans la zone qui nous occupe, on exploite le calcaire d une manière assez active. H y a des carrières et des fours à chaux dans les communes de Thizy , Combres et MontagBy. Celles de Thizy sont surtout intéressantes au point de nie de Tinfluence du porphyre quartzifère sur les roches encaissantes, et nous aurons plus tard occasion de les citer ^us ce rapport.

Le calcaire est de même nature dans toutes ces carrières : gris bleuâtre foncé, plus ou moins bitumineux, compacte, dur et généralement peu argileux. Il renferme ^rtoat quelques madrépores et des tiges assez nombreuses (Tencrines, mais je n*ai pu découvrir nulle part d'autres fossiles.

Nous venons de parcourir le bord méridional de la Liûère noid lone carbonifère de Montagny. Disons maintenant quelques wne cartj^mfèn* mois de sa limite nord. ''\*ïhu?"'

Dans les vallées du Rhodon et de la Trambuuze, les assises calcaréo-schisteuses plongent vers le sud ; par suite, on devrait trouver, plus au nord, la base de la formation et même le terrain qui lui sert de support, comme, sous U zone opposée, au sud de Néronde, on rencontre les ^dûstes du terrain de gneiss; cependant il n'en est rien. SoQs le calcaire de la vallée du Rhodon, nous avons bien f^coDDu le groupe quartzo-schisteux, et nous l'avons signalé <ldns la coupe ci-<tessus rapportée de Pommiers à la Rue; loais en aucun point on ne voit percer le terrain inférieur. La vallée du Trambouzan , qui limite au nord le coteau de Faille liontagny, doit donc correspondre à une puissante faille '''"îSumJ™"' dont le o6té nord fut beaucoup moins soulevé que le câté ^1 entre Montagny et Thizy. En effet, au nord de ce

cours d'eau, on retrouve uiiiquement la partie la plus haute du terrain carbonifère, celle qui supporte le poudinfjue antliraxilere ; et cependant ce district, comme le montre la carte, est presque entièrement envahi par le porphyre quartzifere, qui aurait bien amené au jour quelques lambeaux du terrain inférieur, s'il s'était trouvé là à une faible profondeur.

Au nord Nous devous éf^alcment sicrnalerun autre fait d'une cer-

1.' tame miportance qui se lie au précèdent : cest la rareté,

grès anlhraxif'ro , • i r -i i ' • i . • ^i t»

ne paraît plus OU du moius la laible épaisseur du terrain anthraxiiere au iambIa"irisoi.^s ï^oï'd du Traiiibouzan. Malgré la fréquence des filons porfaiMe°kndue. phyriques , il est bien évident que si, dans ce canton, le grès à anthracite eût jamais existé en masses aussi considérables qu'au centre du plateau de Neulize, il en resterait certainement des lambeaux plus ou moins étendus. Or, nous avons bien signalé du poudingue anthraxiiere aux Mures et au château de Cerbué, sur le haut du plateau de Montagny, et nous allons le retrouver encore, au nord du Trambouzan, en quelques autres points; mais le plus souvent il se présente seul, ou du moins, si le grès le recou- >Te quelquefois, ce dernier est toujours sans importance, et semble appartenir exclusivement aux parties les plus basses de la formation, celles qui succèdent immédiatement au poudingue. Le grès à anthracite ne reparaît en masses d'une certaine étendue qu aux environs de Belleroche, sur la lisière du département du Rhône ^

Ainsi , à moins d'admettre que dans ce district le terrain à anthracite ait été balayé presque en masse à une époque plus ou moins reculée, ce qui serait au moins extraordinaire , on doit forcément supposer que ce terrain n'y a jamais acquis tout son développement, et qu'à l'origine même de la période anthraxiiere, le sol fut ici émei^t^

^ Par re motif, je n'ai pas cm devoir distiu^ior sur la carte ces lambeaux de poudinpues des schistes immédiateraenl inférieurs. Le poudingue est, en quelque sorte, dans ce district, li« plus intimement au terrain carbonifère qu'au (;rès à anthracite proprement dit.

iMdis qne la sédimentatioD continuait ailleurs, et particulièrement aux environs de Neulize.

Li cause de ce soulèvement est d'ailleurs bien évidente, Soaièvement

poûque, à cette même époque, a précisément surgi le lone c«rixmif^i«

porphyre granitoîde. Du moins, il me parait démontré que ^l rôri^S^^

k soulèvement général de la zone carbonifère de Montagny , uthUuflw ! b faille de la vallée du Trambouzan et Témereement du „ *"^

V d un relèvement

sol, an nord de ce vallon, sont trois phénomènes rigou- ientdaMi

, , „ • • 1 IL pendant.

reosement contemporains, dus a lappantion du porphyre tonte u dnrée gmiitoide. Et, à ce propos, il ne sera pas inutile dere- p^aode même. fflanpier que le porphyre granitoîde existe, en effet, dans li partie nord de ce district, aux environs de Belmont. Piosieurs très-grands filons coupent la route de Chailieu à Beaojea, ^itre Belmont et Maizilly. Plus tard, nous montreioos que Témergement du sol a dû encore continuer, (foae manière lente, pendant toute la dorée de la formation du grès à anthracite; de plus ^ que ce mouvement s'est fait suivant le sens de la ligne £. aS"* N., et non, conmie à lorigine, sous Tinfluence directe du porphyre granitoîde.

Maintenant , indiquons les quelques lambeaux des chistes Tombeaux «t de poudingue que le porphyre quartzitère a respectés au ^ *'*^V" ""* nord du Trambouzan. TrimbouMu.

A Test de Goutourre, une étroite bande de schistes tenàns longe le terrain jurassique et le sépare en ce point des nasses porphyriqnes.

Plus à Test, au château de Morland, paraît le poudingue i anthracite; et si de là on se dirige vers le nord, sur le domaine de la Montagne, on ne tarde pas à rencontrer, Sfcl<^iqnement au-dessous , les schistes carbonifères. Ces derniers occupent en grande partie le fond du vallon qui va de ce point au bourg de Jamosse. Jamosse lui-même ^t ht ti , en partie , sur le porphyre rouge à grands cristaux , ^ partie, sur des schistes gris feuilletés tendres. En divers points de ce vallon, les schistes deviennent massifs et durs, H passent peu k peu, en se chargeant de silice et de grains feldspalhiques, au poudingue et grès dur porphyrique :

entre autres , au domaine de Saive el dans le voisinage du village de Basjoli.

Aux environs de Sévelinges, où le porphyre à grands cristaux forme des crêtes de plus en plus élevées, on retrouve encore des lambeaux de schistes, et, quoique de Le \wT]yhyrc loutes Darts euveloppés de porphyre , comme ceux de Coun'a nisiiirifirî touvre et de Jarnosse, ils ne sont m altérés ni durcis. Ce iw'' '^ n est donc pas le porphyre quartzifere qui a pu silicifier e( ' 'nifèr^'!^ ^ feldspathiser les schistes de Basjoli et de Saive. Krcimeni soûl Auprès de la Gresle, on voit également des schistes el iwiidingup poudingues durcis. La crête qui domine le bourg au nord rMrdJspa'ihiquo, ^st formée à la fois de porphyre quartzif&re, blanc rosé. ian.ii8 qno ^ grauds cHstaux de feldspath, et d'une sorte de corne verte fiifîmfnis schis- qu rocho trappéeunc , extrêmement dure, d'un gris-vert nv roniimnont foucé. Au premier abord, en quelques points surtout, celte aiKuiip (rar«> demièrc roche semble presque homogène, mais en réalité f.Mspàih; c'est un véritable poudingue, dont les galets sont intimement soudés par un ciment argilo-siliceux , au milieu duquel on distingue de nombreux grains durs, irréguliers, f.hispaiiiisation , nJus OU moius arroudis, blancs laiteux. C'est du feld-

ui luî'Dic * 1 * I n 11 • r» • I

rm-iaraorphisnic, spath OU plutot do 1 albite. Parmi les galets, presque toai^ qu'on Tenu. 1(1 schistcux, j'ai trouvé dos blocs provenant du terrain carbonifère dont le volume mesure un pied cube. Ces schisle> sont eux-mêmes légèrement durcis et quelque peu imprégnés de matière siliceuse, mais on n'y voit jamais le plui» léger grain feldspathique. Ceux-ci, en effet, se trouvenl uniquement au milieu du ciment, et ils ont, je le répète, toutes leurs arêtes plus ou moins émoussées. N'est-il pas évident, d'après cela, comme je le disais dans la descriplioii générale, quil n'y a pas eu fekkpathisatiofi, ainsi que le suppose M. Virlet. Dans cette h)^othèse, les galets aussi bien que le ciment auraient dû être criblés de cristaux feldspathiques. Or, non-seulement il n'y a pas de cristaux dans les galets, mais encore dans le ciment même; ce sont plutôt de simples fragments d'une substance cristalline. En un mot, le feldspath vient du porphyre granitoîde.

il n'y a ilnnc pas «Ml , • n rHle cirrons (ann

(mme k» galets sehialeiix proviennent de b destruction do temin carbonifère, el tous ces débris forent cimentés t la fois par les matières les plus finement triturées de ces méines terrains, et par le suc silioeux venant des sources auxqndles le porphyre granitoïde semble avoir donné nais* noce.

On est oonfinné dans cette manière de voir lorsqu*on trouve ailleurs, comme nous le verrons bientdt, une foule de petits fragments de schistes , tout à fait intacts , au milieu dagr&s à aiuthracite le plus feldspathique, et lorsqu'on voit jMsser, à la Gresle même, le poudingue précédent à un gronier grès porphyrique, dur et gris- vert foncé, dans lequel on distingue nettement un nombre considérable de tngmnts de schistes, diversement nui^ncés, associés à de véritables galets porphyriques. Cette roche se montre en particulier, d'une manière fort nette, à 1,000 ou 1,300"*, a« nordH>ue8t de la Grede, au lieu dit vers le Mont.

A f estiémité nord du département de la Loire , on a ea- ^^^^è por^ rore la preuve que le porphyre quartzif&re n'a pas modifié, dabo» en les traversant, les roches earboniières, et que les cornes tnverwut «ertes, plus «m moins feldspathiques, doivent leur origine Mofrahil^r à une autre cause. Dans les bois de la Rotecorde et au village de liofitbeniier, entre Écoche et Maiully, diverses masses de schistes et de grauwacke onfinaire ne sont nullement dtérées, quoique de toutes parts enveloppées de porphyre quartiifère.

A Saint-Germain-la-liontagne, le schiste argileux tendre . te. occupe spécialement le bas du coteau, et le schiste siliceux repoêe les parties hautes. Le dernier passe au poudingue feld* '°^i!^'^ apathique « et celm-ci au grès vert porphyrique des environs j^si^êmiiii^ de Beileroche. Tontes ces roches , les schistes les plus ten~ ift-Mon^nr^^diea coaune 1^ trapps les plus durs, sont sillonnés de porphyre rongé, et cependant les schistes argileux ne sont jamais, le long de ces filons, ni chargés de silice, ni impr^és de partieules feldspathiques. De même les cornes f ertes les plus rapprochées des masses porphyriques quart-

zifères ont, comme celles qui en sont le plus éloignées, partout exactement le même aspect.

Terrain carboni- Outro les deux zouos dont Hous vcnous dc parler, le a. la ^nUêe terrain carbonifère occupe, aux environs de Regny , le fond du lUiHis. ^^ j,^ vallée du Rhins. Il paraît là sous le grès à anthracite, grâce à la faille E. 9 5** N., précédemment signalée à 1 occasion des systèmes de direction qui affectent spécialement le grès anthraxifère (pag. 3i6).

En parcourant les bords du Rhins, en amont de Regny, jusqu'au confluent de la Trambouze, et, en aval, jusqu'à Pradines, on observe constamment, dans le fond de \^ vallée , les calcaires , schistes et .grauwackes de la partie la plus élevée du terrain carbonifère; à mi-côte, le poudingue, et, sur le plateau, le grès à anthracite. En divers points perce le porphyre granitoïde, et dans ce cas la discordance entre les deux terrains est toujours fortement prononcée; tandis que là où ce porphyre manque, on remarque ordinairement une succession régulière à peu près parallèle.

Suivons le cours du Rhins d'aval en amont, et signalons les points où Ton observe le mieux le terrain carbonifère et ses rapports avec le grès à anthracite. ni\caroiie Sur la rive droite, on exploite le calcaire*près de Na-

dn

ronno.

Khins. conne, au bord de la route qui mène à Roanne. En montant la vallée, on trouve la première carrière à environ Aoo mètres, à l'ouest du bourg. La masse calcaire a i" de puissance ; elle est divisée en bancs de 0^,9 5 à o™,3o , qui inclinent à l'ouest sous l'angle de 9o** à 9 5**. La roche est d'un gris bleuâtre foncé, et ressemble presque à une sorte de grès, car elle est criblée de petits grains de feldspath blanc kaolinisé. Au toit du calcaire est un grès dur très-grossier, à petits galets de quartzite et de quartz ordinaire blanc et noir, semblable à la roche qui couvre le calcaire de la carrière de Montmain. Au mur se présente un grès fin, d'un bleu noirâtre, parsemé, comme le calcaire, de points blancs argilo-terreux. Il esl lui-même encore

Are

à empreintei

de ctlamitcf.

calcaiffe, car les acides produisent une forte efferve»cence.

A 100 mètres à l'ouest de la carrière, on aperçoit le pondingne à anthracite , avec ses nombreux galets d'origine Carbonifère. Entre deux passe un ravin couvert qui ne pennet pas d'observer le contact immédiat, ni de constater n h superposition est réellement discordante , ainsi que la atoation des lieux semble l'annoncer. On voit bien le calcaire Ronger vers le poudingue et ce dernier ne pas incliner da même cAté; le premier à l'ouest, le second plutdt vers le nord. Mais feste à savoir si une faille, dans le fond in ravin , n'aurait pas occasionné ce changement de direction.

Sur le poudingue repose ici un grès fin schisteux, dans Grètaothraii lequel on trouve de nombreuses empreintes de calamités; et immédiatement au-dessus vient le grès porphyrique ordinaire, qui lui-même est recouvert, au haut du plateau, parles d^pdts tertiaires du bassin de Roanne.

Une seconde carrière est située au centre du village; on } exploite des bancs inférieurs aux précédents. Ils sont niiiees et alternent avec de rares feuillets d'argile schisteuse ; mais le calcaire lui-même est fort peu argileux.

Entre Naconne et Regny, les tranchées de la nouvelle nrate départementale ont dépouillé le terrain sur presque Umte son étendue. On observe plusieurs alternances de (chisteB, calcaires et grès (grauwackes), dont il serait impossible d'indiquer l'ordre de succession. A chaque instant, Il direction et l'inclinaison changent, et de nombreux accidents semblent sans cesse ramener les mêmes séries de i»aoc8. Ce qui est au moins certain, c'est qu'on est constamment dans la partie supérieure du groupe calcaréoschisteux, car partout on retrouve le grès à anthracite à un oiveau peu élevé dans le flanc de la vallée. Observons pourtant que le calcaire domine à Naconne, que les schistes remportent ensuite, et qu'en approchant de Regny le calcaire redevient phis abondant. Les grès alternent d'ailleun»

Carrière de Naconne.

343 DESCRII'TIDN GEOLOGIQUE

indistinctement avec les sctiisles el avec le calcaire. Ils soni à grains fins, d'un gris-vyrt foncé, divisés en bancs peu épais. Les calcaires, et surtout les schistes, sont aiis:-i presque noirs.

Sur la rive gauche du Blnns, on commence a voir les Kcbisles et grès carbonifères entre l'Iltlpital el Neaut, aa bas de la côte de Saint-Symphorien , sur la roule de Paris à Lyon. Des grès, plus ou moins compactes ou schisteux, inl'Hnenl en ce point, du nord au sud, sous l'aube de do' à jo". Us sont les uns rougeâtres, les autres jaunes nu gris. Sur eux repose le poudingue anthraxifere , bt au poudiugue ■succède peu à peu le grès porpliyrique du haut du plateau.

En suivant les bancs carhonilêres dans le sens de leur direction, on est de nouveau ramené sur les bords duRhins. Kn face du château de Bussîère, dans une goi^e qui des- L-end vers le Rhins, on voit, commeà Néronde, le porphyre granitoïde appuyé sur les schistes, el ceux-ci, au contact, conipktcment brouille mai'i m dui-cis ni chimiquement alleré'. Un petit ocarpemeni dtnvnon 5o" de long"snr 1 t 1 5 niitic d( haut niontii dairemcnt la position relative d<. roi h VoKi II vuL df ntle piroi du ravia

Dan li paitiL on le scfai li a con trvé t>a régulante, il 1 ouït sur F 8 n 10 S lI plong( sous la ma se poiphïl'ique.

Si maintenant , à parlir de ce point, nous remontons le Dhius. nous marrhrrnns cnnslanimeni i^ur le." schistes el îliêiravImnifiTr», el p.irniî 'ii\ mus linuverenf: le ralcaif.

presque sans interraptioiiy depuis le hameau de Pramondon jiuqu'i Regny. Mais, dès que Ton quitte le fond de la vallée, on atteint, comme sur Tautre rive, la base du grès à anthracite. La succession des roches et le passage graduel du poudingue au grès paraissent d*uné manière fort nette dans le chemin creux qui monte des bords du Rhins, en face de Naconne, vers le village de Montceau.

Une ancienne carrière existe au-dessus de Pramondon , camire oAwrt sur le bord d'un filon porphyrique précédemment cité PnnHTDdoo. pour sa disposition en forme de faux. Les assises calcaires sont ici orientées dans le sens du méridien magnétique, c*e8tnà-dire à peu près normales à la vallée du Rhins. Elles alternent avec des schistes bleus foncés qui descendent jusqu'à la rivière.

Des carrières plus importantes sont en activité sur le befd de chemin qui conduit de Regny à Saint-âymphorien, eotie la Goyetière et la Marine. Elles sont figurées, ainsi qoe cdie de Pramondon , sur la carte du district anthraxi- An de Lay ^. Ces exploitations ofirent au géologue un intÀét particulier, car c'est principalement là que le calcaire eubooifère du département de la Loire renferme des fosdes bien conservés.

Les carrières sont au nombre de trois. L'une est à la Carrières poite même de Regny , au hameau de la Marine ; les deux lud de'Repiy. aatres dans la gorge peu large le long de laquelle s'élève U nmte de R^ny à Sainl^ymphorien.

Voiri la conpe de ces dernières ^.

* Voir U pbncho o* h