DILUVIUM. — ALLUVIONS ANCIENNES ET MODERNES

On comprend généralement sous le nom de période quaternaire Tépoque géologique, plus ou moins agitée » qui s'est écoulée entre les derniers temps de la période subapennine {pliocène) et Tère actuelle ou historique, marquée par l'apparition de l'homme sur la terre.

Elle est caractérisée par des dépôts meubles, extrêmement variables au point de vue de leur composition et de leur manière d'être , mais assez uniformes lorsqu'on compare les faunes qui leur correspondent. On y trouve de nombreux restes de mammifères, surtout de carnassiers cl de grands pachydermes, appartenant la plupart à des espèces éteintes, mais pourtant peu différents de leurs congénères vivants : ce sont des ossements d'éléphant, de rhinocéros, de cerf, de bœuf, d'aurochs, de cheval, de tigre, de chien, etc. parmi lesquels ne se rencontrent jamais ni restes humains ni débris d'industrie. On donne souvent à ces dépôts les noms impropres de diluvium et de terrain diluvien, ou bien, avec plus de raison, ceux déformation erratique , allumons anciennes , etc. T.ir.iin Dans les bassins du Rhône, du Rhin et de la Seine, le

<iua.rn..iiL j^p^^j^ quatemairc se compose de deux étages, dont la

partie inférieure est plus particulièrement désignée sons le nom de diluvium; c'est un dépôt torrentiel, caillouteux on

' En réalité f les aliuvions modernes appartiennent k Père hûtoriqiie cl non à la période quaternaire ; mais on verra par les détails dans lesquels nous allons entrer que, dans nos contrées, les aliuvions andenucs rt modernes se confondent, et qu'il est impossible de séparer ces dernièrx'i^ des produits analogues de Tépoquo quaternaire.

DU DiPAHTBMINT DB LA LOIRE. 6M

sablonneiix, eoanunt le fond et le flanc des grandes Yallées SUT une hauteur qui Yarie de quelques mètres à i oo mètres et plus. Dans chacun des bassins, et même le long de cha* cun de leurs affluents, les galets proviennent exclusivement des terrains que traversent ces cours d*eau. Dans la partie haute du dépAt, on rencontre souvent, outre les galets proprement dits, de grands blocs, plus ou moins anguleux, irrégulièrement disperses au milieu du cailloutis sablonneux; ailleurs même des traces de morotnef provenant d*anciens glaciers : de là les noms de formation emUique, blocs erratU[»€$^ terrain glaciaire.

L'étage supérieur recèle aussi sur quelques points de grands fragments de roche peu arrondis, mais se compose surtout d'âéments fins, de glaises, de marnes ou de terres sableuses, irr^[ulièrement stratifiées, colorées en jaune par de Thydroxyde de fer. C'est un dépôt moins tonnnenté que le diluvium inférieur. On Tappelle vulgairement 1dm ou loe$i dans la vallée du Rhin, terre à fM dans cdle du Rhdne. B occupe spécialement le haut des plateaux, et s'élève ainsi jusqu'à aoo ou aSo mètres audessus du niveau actuel du fond des vallées. Sa puissance est an maximum de i5 mètres, et en général au^essous de io mètres. II renferme bien souvent des concrétions calcaires, qui semblent provenir d'infiltrations postérieures, et presque toujours des coquilles terrestres ou fluviatiles« dont ia plupart diffèrent peu ou point de celles qui vivent encore aujourd'hui sur les lieux. Enfin, dans les deux étages indistinctement, on rencontre enfouis les ossements ci-dessus mentionnés ^.

Dans les bassins de la Loire et de l'Allier, le terrain quaternaire afiecte des caractères très-différents, ainsi que

> QoelqiMS gëtrfogues , M. Stuvaneaa entre autres , oonndèrent comme i/iiwgiiiiii proprwiwiil dit, c^ett-4-dire eomme dép6t de k dernière veste inondation qui aurait temporairement couvert nos continents, uo dép6t lerrem, rougeAtre, peu épais, le Mm rouge y supérieur i la terre a pisé ( le ifAmjoiifif), et dont on rencontrerait les tracas jusque sur les points

Terrain

quaternaire

des

bassins

de 1 Ailier

et de la Loire.

Tont déjà constaté MM. Pomel et Rozet pour la vallée de TAliier. On n'y trouve ni véritable lehm, ni blocs erratiques, ni moraines, ni aucun indice d'anciens glaciers. A leur place il s'est produit en Auvergne deux classes de dépôts : d'une part, des gîtes éparpillés, peu étendus, renfermant des ossements de la faune quaternaire; d'autre part, des amas caillouteux, plus continus, à galets basaltiques, cou\Tant le fond des vallées actuelles. M. Rozet cite de plus une assise meuble, très-fertile et presque noire, composée en grande partie de cendres et de lapilli volcaniques. Elle paraît supérieure au dépôt caillouteux, et renferme aussi des ossements de mammifères de la période quaternaire. Ce serait en quelque sorte l'équivalent du lehm, tandis que le banc caillouteux sous-jacent correspondrait au diluvium inférieur des bassins du Rhône et da Rhio. Dans le département de la Loire, les dépôts quaternaires sont également de deux sortes : i° le long de la Loire, uu dépôt caillouteux, à galets de basalte et de phonolithe, passant insensiblement aux alluvions actuelles, et auquel convient, par ce motif, le nom Ôl alluvions ancietmes; a"* des d(^\)à{s glaiseux ou terres à briques, qui proviennent, sur chaque point, de la décomposition lente du terrain sousjacent et s'accumulent dans les bas-fonds voisins sous Faction continue des eaux pluviales.

Outre ces deux dépôts spéciaux du bassin de la Loire. nous avons à citer sur les bords du Rhône, à Chavanay et à Saint-Pierre-de-Bœuf, les deux étages quaternaires ordinaires de la vallée du Rhône, le diluvium alpin et le lehm. Mais, vu leur faible étendue en dedans des limites de Dotn? département, et d'après ce que je viens d'en dire d'une manière générale, il m'a semblé inutile de les décrire d^une

les plus élevés du Bugcy, du Jura et du raont d^Or lyonnais (AtmaUs da science» naturplles, etc. de Lyon, l. VIII, année ]845). Je dois ajoutHque ce (léput spécial manque dans le bassin de la Loire, aussi bien que le lehm ordinaire, à moins de considérer comme tel nos terres à briqu*^. dont il sera question dans ce chapitre même.

façon plus spéciale. J^ajouterai seidement que le lehm a été exploité Gomme faiunière, k Saint-Pierre-de-Bœuf, pour ramendement des terres d'origine ancienne, et que Ton y a trouvé, comme partout ailleurs, des coquilles terrestres et fluviatiles. Enfin rappelons que M. Graff cite Saint- Pierre-de-Sœuf comme Tun des points des bords du Rhône où les orpailleurs lavaient avec succès le sable du fleuve ^

Nous pouvons donc nous borner à passer en revue succesrivement les dépôts glaiseux de nos plateaux, puis les alluvions anciennes des bords de la Loire et de quelquesans de ses affluents.

i"* Dépôts glaiseux ou terres à briques.

Les dépôts glaiseux se trouvent éparpillés sur la surface enfière du département, et caractérisent surtout les ba»fonds de tous les plateaux. Ils ne paraissent avoir jamais séjourné sous une véritable nappe d*eau, et ne renferment en général des fossiles d'aucun genre, si ce n'est quelques rares coquilles terrestres. Leur nature propre dépend uniquement de celle du terrain sous-jacent; il n'y a là jamais trace de transport lointain. C'est, par suite, une formation purement terrestre, qui pourrait même correspondre à plus d'une période géologique. Ce sont, au reste, partout de simples lambeaux isolés, fort peu étendus et très-peu puissants (5 à 8 mètres au maximum), que, par ce motif, je n'ai pas cru devoir figurer sur la carte.

Les dépôts glaiseux les plus importants, ou du moins Dép^ckiieiu ceux que l'on connaît le mieux, parce qu'on les exploite UMinhôniiitr. depuis longtemps avec grande activité, appartiennent au terrain houiller de Saint-Étienne. Ils occupent spécialement ^ le pied des coteaux et les bas-fonds non ravinés par des* C0UT9 d'eau, surtout lorsque ces points correspondent aux grandes failles du terrain houiller. Ainsi on peut citer, aux

' Armalu iU la toàété det êeitneet natunUeit etc. de ÎAfon,

environs de Saint-Étienne, le pied nord du coteau de Saint- Roch, qui s étend, parallèlement à Taxe du bassin honiilen depuis le jardin des plantes de Saint-Etienne jusqu'à la forge de Terre-Noire. Le long de cette zone, marquée par une puissante faille, il existe en ce moment, sur moins de trois kilomètres, jusqu'à dix tuileries distinctes. Des dépôts analogues couvrent, sur l'autre revers du même coteau, les bas-fonds du plateau de la Pouilleuse et les diverses combes qui aboutissent au vallon du Chevanelet. Ce sont précisément ces atterrissements qui masquent sur ce point les affleurements houillers, et y ont empêché jusquà ce jour tout travail sérieux à la recherche du charbon.

Dans la vallée de TOndène , de pareilles glaises se montrent sur la lisière sud du bassin houiller, le long du pied de la chaîne du Pilât. La même zone se prolonge aussi à Test, et se trouve exploitée par les briquetiers dlzieux, de Saintr-Chamond , de la Grand' Croix, de Lorette, de Rivede-Gier, etc. ^

Les grandes failles transversales du terrain houiller sont également accompagnées d'atterrissements identiques. Nous citerons celles du Cluzel, du Furens, de Monthieux, et surtout la faille du Furens, le long de laquelle sont ouvertes les nombreuses tuileries de Bellevue, Tardy, Beaubrun et Montaud.

Tous ces dépôts se ressemblent parfaitement et proviennent exclusivement de la destruction lente du ierrain houiller. Ce sont des glaises argilo-sableuses , jaunes , plus ou moins micacées, faisant faible effervescence avec les acides, et renfermant en général, irrégulièrement éparpillés, de nombreux fragments anguleux de grès et de poudingues houillers,

' Â celte même zone appartient le dépôt ^aÎBeui actadlement exploité leHongldeila^route du Puy, près de Saint-Etienne, pour iaconfiKtion des briques destinées au grand tunnel de la Groix-de-rHomie, ^ c'est également la zone de la faille de Monthieux qui /i fourni les terres pour les briques du tunnel de Terre-Noire. Les unes et les autres onl è^ fabriquées par la méthode flamande.

DD DiPABTEHBNT DE LA LOIBE. 703

maû aucun imitable galet roule ni aucune roche étrangère , i moins que Je dépAt ne aoit situé au pied immédiat de l'one des deux chaioes ancieDaes qui embrassent la vallée boniUère; alors on y trouve quelques rares fragments de gneiss ou de micaschisle. Quant aux cailloux quartieux, qui y sont asses fréquents, ils proviennent des poudîngues faonillers, et furent ainsi arrondis bien avant la formation m&na de ces atlenissements.

Les glaises du bassin bouiller se présentent sous forme d'amas peu lai^, ayant deux à trois, jusqu'à six ou huit mètres de puissance. Leur manière d'être ordinaire est celle do diagramme ci-joint :

qui représente la coupe idéale du coteau de Samt-Roch et da plateau de la Pouilleuse, entre Sainl-Étienne et le vallon dn Jaoon. Ces atterrissements ne sont jamais stratifiés, et ne renferment ni fossiles, ni empreintes, ni aucun reste organique quelconque. Tout concourt à montrer qu'ils proviennent de l'altération lente des roches houillères et de l'action continue des eaux pluviales. Ces dépdta peuvent donc encore se former ou s'accroître aujourd'hui ; et d'autre part, comme le terrain bouiller de la Loire n'a jamais séjonmé depuis sa forroatioo d'une façon permanente sous une véritable nappe d'eau , il se pourrait que ces atlei^ rissemenls glaiseux eusseot commencé à se former dès cette époqne reculée. Mais en même temps il est bien évident

également que les premiers débris ainsi accumulés ont dû être, à diverses reprises, de nouveau entraînés plus ou moins complètement lors des cataclysmes successifs dont la surface de la terre a été le théâtre. Remarquons cependant que ces grandes débâcles ne furent ni aussi fréquentes ni surtout aussi violentes qu'on le suppose communément; car on ne rencontre à la surface du terrain houiller aucun fragment de roche étrangère, si ce n'est les alluvions proprement dites du Gier, du Furens et de l'Ondène. Kos terres à briques pourraient donc correspondre en réalité à plusieurs périodes géologiques fort longues. Giaif^* Le terrain houiller n est pas le seul dont la décomposition

an"hraxif, "p. Icutc ait doHué lîeu à des dépôts glaiseux : à la surface des autres formations on en rencontre de semblables. Nous avon> déjà fait remarquer que le grès anthraxifere du Roannais est généralement altéré jusqu'à la profondeur de 2 mètres, et que la kaolinisation lente des éléments feldspathiques produit un sol argileux compacte. Là aussi les roches décomposées furent en partie entraînées dans les bas-fond5 et y ont formé des atterrissements argilo-sableux , plus ou moins épais, que l'on utilise également comme terres i briques. On peut citer les tuileries de Dancé, Bully, Cordoiles, Neulizc, Saint-Symphorien, Sainte-Colombe, Saint- Martin -de -Félines, etc. Ces terres sont jaunâtres, comme celles du terrain houiller, mais en général plus micacées et plus douces au toucher. C'est aussi avec ces glaises que l'on vient de fabriquer dans les communes de Saint-Cvrdo-Favières, Cordellos, Neulize, Saint-Jodard, etc., par la méthode flamande, les briques nécessaires au muraillement des nombreux tunnels du chemin de fer de Roanne à Saint-Etienne, dans la traversée du plateau de Neulize.

r.iai«;r^ Lcs scliislos du calcaire carbonifère et même les schistes

du terrain ancien s'altèrent en général avec beaucoup de facilité. Il en résulte des terres fortes, également propres» la confection des briques. On les exploite, dans ce but, i

ancK'iis •l carbonifère»;

du

terrain

franiliqu«*.

SainirRomain el Saint-Marcelni^Urphé, h Ghampoly, Laré, Regny, Russières, Chevrières, SaintrMëdard, etc.

EniBn le granité lui-même produit des atterrissemeots ArHiimU»iiqu ai^o- sableux, propres à la confection des briques : tels sont les dëpdts exploites pour le service des tuileries de PanîssièréB» Roziers, Essertines, Périgneux, etc. Ces glaises sont cependant maigres et sablonneuses; elles passent habituellement aux arènes granitiques. C'est à ces mêmes débris, lentement accumulés, qu'il faut attribuer en grande partie la fraiche verdure et la fertilité réelle de certains bas-fonds des terrains anciens.

9* Alluvions anciennes du val de la Loire.

Le dépôt caillouteux quaternaire du val de la Loire est essentiellement caractérisé par de nombreux galets de basalte et de phonolithe venant des environs du Puy, ou en général du Velay, comme ceux que charrie encore journellement la Loire à chacune de ses crues.

A ces roches, d'origine volcanique, sont mêlés des galets granitiques, surtout les débris du granité à feldspath rose qui borde la Loire entre SaintnJust et Aurec. Les fragments purement quartzeux y sont relativement rares, tandis que le dépAt tertiaire, sur lequel reposent tes alluvions, renferme toujours, conmie on l'a vu, principalement du quartz (on des jaspes dans le Roannais), mais jamais la moindre trace de débris volcaniques.

Le sable aussi qui enveloppe les galets est totalement différent dans les deux terrains. Le sable tertiaire est blanc OD blanc jaunâtre; il se compose presque uniquement de grains quartzeux et feldspathiques, mêlés de paillettes de mica , et à ces sables sont presque toujours associées des parties argileuses, fréquemment colorées par 1 oxyde de fer. Le sable du terrain alluvial est, par contre, rarement ar^gileux et contient toujours de nombreux grains noirs d'origine volcanique.

AS

Oifliéraiet*

entre

1m «llaTloos

et le caillootis

tertiaire.

A mesure que Ton descend le val de la Ivoire, les galets basaltiques deviennent moins gros et plus rares, conséquence naturelle de Téloignement progressif du point où ces roches se trouvent en place. Leur raret»? relative est surtout sensible à partir de Roanne, où abondent plutôt les débris du terrain de transition et surtout les galets porpbyriques et anthraxifères arrachés au défilé des Roches. Cependant, sauf le changement graduel dont je viens de parler, les alluvions offrent une grande uniformité dans loute leur étendue. Elles proviennent évidemment d'an cours d'eau unique, la Loire; tandis qu antérieurement, pendant la période tertiaire, les bassins du Forez et du Roannais furent au contraire comblés, ainsi que j'ai eu occasion de le prouver dans le chapitre VII, par un trèsgrand nombre d'affluents divers de moindre importance. Lu Loire alors, comme artère générale, n existait point encore dans nos contrées.

Groîiw'ur Daus Ics deux plaines les galets de Talluvion sont de

toute grosseur, depuis celle du poing jusqu'au grain dt» sable le plus fin, mais en général d'autant plus voIiimineu\ que le dépôt est plus rapproché des défilés par lesquels la Loire débouche dans nos plaines. On remarque également que les galets diminuent de grosseur à mesure que Ton s'éloigne des bords actuels du fleuve. Cependant, à cet égard, on obsene de nombreuses exceptions, qui semblent provenir, comme nous le verrons, de ce que la Loire a plusieurs fois changé de cours depuis l'origine de la période alluviale. C'est le long de ces thalwegs successiCs que Toq rencontre en général les galets les plus gros. Sur quelque> autres points le dépôt alluvial consiste plutôt en un terreau noir, léger et fertile, entièrement dépourvu de fragment> graveleux : tels sont les chambom de nos plaines, que Ton consacre spécialement à la culture du chanvre. La zone la plus importante borde la rive gauche du fleuve depuL* Boissel, en face de Montrond, jusqu'à l'entrée du défilé des Roches, au port Garelle. Sa largeur varie de 1,000 »

9,000 mètres, et son élévation au-dessus des basses Ciiux de la Loire atteint au maximum 10 à is mètres.

Les alluvions de la Loire ne sont nulle part très-puis- PaiMiire santés. Sur aucun point je n*ai pu en constater plus de 10 mètres; le plus souvent, même sur les bords immédiats du fleuve, comme à Montrond, Feurs, Unias, etc., on en trouve k peine 9 à 3 mètres; et dès que Ton s'éloigne du thalweg actuel, son épaisseur descend rapidement à 1 mètre, puis o"',&o, ou moins encore. Du reste, le dépôt alluvial se termine, tantôt brusquement le long d'une ancienne berge du sous -sol tertiaire, tantôt graduellement en forme de biseau; de sorte qu'à la limite il y a alors, sur une certame étendue , mélange intime des éléments gra- ' velenx d'origine tertiaire et quaternaire. Comme exemples du premier mode, on. peut citer les bords du dépôt alluvial, sur la rive gauche de la Loire, entre Saint-Rambert et THôpital,^ Riorges et Briennon; comme exemple du deuxième mode, la limite opposée, entre Montrond et Balbigny.

L'étendue du terrain alluvial de la Loire équivaut aux Etendue 0,071 delà superficie entière du département; elle est de lerm'n liiaYMi. 33,900 hectares, dont 93,900 appartiennent b la plaine da Forez et 10,000 à celle du Roannais.

L*aititude extrême de nos alluvions est de /io5 mètres à Aiiiiada {^origine de la plaine du Forez, sur la rive droite de la d^aUaTki. Loire, entre Andrézieux et Saint- Bonnet-les-Oules; cote qui correspond, sur ce point, au niveau relatif de ko mètres au-dessus de Tétiage. De là, en suivant le cours du fleuve, ou voit le dépôt alluvial s'abaisser graduellement jusqu'à Textrémité nord de la plaine du Forez : ainsi, àjCuzieux, il 8*aiTéte à 3o mètres au-dessus du cours de la Loire (soit h la cote de 389 mètres); près de Montrond, au domaine de la Vaure, à sB mètres (cote de 276 mètres); enfin, à Ralbîgny, au niveau relatif de 10 à 1 3 iftètres. Mais ce qui peut paraître étrange au premier abord, c'est que les alluvions ne montent pas au même niveau à l'est et à l'ouest du

fleuve. Sur la rive gauche, en face jJ'Andrézieux , sur les roules de Saint-Marcellin et de Montbrison, elles atteignent au maximum la cote de 386 mètres. 11 y a donc, sur ce point, entre les deux rives une différence de 20 mètres, dénivellation qui va s'affaiblissant du sud au nord, mais ne disparaît complètement qu'auprès de Balbigny. On serait tenté d'expliquer cet état de choses par une faille N. S. qui aurait affecté le sol vers les premiers temps de l'époque actuelle; mais alors le sous-sol tertiaire en porterait les traces, ce que rien ne semble annoncer, et d'ailleurs d'autres faits, comme nous le verrons bientôt, conduisent sans peine à une explication plus naturelle.

Dans la plaine de Roanne, il y a entre les deux rives une différence inverse : sur la gauche, l'alluvion atteint partout, entre Roanne et Briennon, le niveau constant de 3o mètres, tandis que sur la droite, à Vougy, Pouilly, etc. elle ne dépasse guère 10 à 12 mètres.

Aiiuvions Au point de vue hydrographique, le terrain alluvial

*" <K«"aux.'"^ n'offre rien de spécial, ou plutôt il diffère du terrain tertiaire, sur lequel il repose, par la facilité avec .laquelle les eaux pluviales le traversent. Aussi remarque-t-on en général quelques faibles sources à la surface de contact des deux dépôts. On peut citer les berges de la Loire auprès du pont d'Aiguilly, où une même falaise coupe verticalement les argiles tertiaires et le cailloutis quaternaire.

Cependant, lorsque l'épaisseur de l'alluvion est faible, l'imperméabilité du sous -sol tertiaire fait sentir son influence : les eaux y séjournent, sans pouvoir s'écouler; et, dans ce cas, il convient d'avoir recours au drainage, comme dans le cas des terres argilo-terliaires. Aiiuvions Sous le rapport agricole , les terres alluviales sont de beau-

"" agrirot.'"'^ coup supérfeures aux terres d'origine tertiaire. Leur supériorité tient à la fois à la perméabilité naturelle dont je viens A» parler et aux éléments volcaniques qu'elles renferment. EHff sont plus légères et plus chaudes. Leur fertilité est surtoul remarquable lorsque les parties graveleuses y deviennenl

plus rares, ce qui est spécialement le cas des ekambims de la plaine du Forez ci-dessus mentionnés.

Si maintenant nous examinons plus en -détail la dispo- La uïr» sition spéciale du dépôt alluvial , il nous sera facile de à»og6 de wan constater que la Loire a dû successivement couler, dans la cmaé^ m plaine du Forez, k trois niveaux différents. depoûrongin.

Et d'abord représentons -nous Télal de cette plaine à p^nod**"»*"»»» Torigine de la période alluviale. •

On sait quà l'extrémité sud de ce bassin, aux environs d'Andrézieux, Tétage supérieur du terrain tertiaire dépasse la cote de 5oo mètres, et se retrouve à la même hauteur, sous forme de lambeaux démantelés, jusque dans les valions du bassin houiller, en amont d'Unieux. Or, si aujourd'hui cet étage a disparu presque en entier sur les bords immédiats de la Loire et de ses principaux affluents, c'est qu'il a été balayé, postérieurement à son dépôt, sous l'influence de courants plus ou moins puissants. La denudatioQ dut commencer au. moment même oà, par le relèvement du plateau central, vers la fin de la période miocène, nos bassins tertiaires furent mis A sec. Mais il est facile de montrer que les eaux qui amenèrent les alluvions anciennes furent surtout la cause de cette œuvre de destruction. Les torrents sont de deux sortes : ils creusent leur lit, ou Yeshauêseniy en y déposant des alluvions. Cette différence d'action tient uniquement à la grandeur de la pente. Or, les pentes moyennes des plaines de Feurs et de Roanne (page 37) sont de o'jOoiaS et o'',ooi par mètre, d'où résultent des vitesses capables d'entraîner, à chaque crue, de fort gros galets, et, par suite, de creuser un sol principalement formé de sables meubles argilo-graveleux. Ainsi, à primy il est déjà évident que la Loire a dû , surtout à son origine , plutôt creuser qu'exhausser son lit dans nos deux plaines, et cela malgré la diminution assez brusque que l'on observe dans les pentes à SaintnJust, au débouché du défilé de Saint- Victor, et à l'extrémité inférieure du passage des Roches, en amont de Roanne. Au reste, les faits eux-mêmes montrent

clairemçnt que les eaux de la Loire ont agi de la sorte. Elles ont creusé leur lit dans les assises tertiaires; sinon on ne verrait pas aujourd'hui, sur beaucoup de points, ces sables mis à nu dans le lit même du fleuve, et, en général, les ail u viens d'une puissance très-faible.

Loriçiiic Si donc les alluvions montent, à Tentrée de la plaine du

«le la , *

iK'riode aiiavialc Forcz , jusqu'à 4o mètres au-dessus du cours actuel et, à point iiinnimMî Iloanne, à environ 3o mètres, on doit en conclure que le

xôriubiVd'ibâcle. 1*^ ^u fleuvo s'cst graduellement abaissé, depuis rorigine de la période alluviale, de ûo mètres sur le premier point et de 3 o au second. A la vérité, quelques personnes pourraient penser que, si les alluvions anciennes montent aussi haut, cela vient de ce que le courant diluvien avait, à Torigine, une profondeur totale de 3o à Ao mètres. CTest siq)poscr une grande débâcle, une sorte de cataclysme, un courant capable d'entraîner non plus simplement des galets (le la grosseur du poing, mais d'énormes bIoc5. Or, précisément, ces blocs n'existent nulle part; bien plus, les galets, déposés au niveau de 3o à ^o mètres, sont moins gros que ceux que charrie la Loir%actueIle. Le volume des eaux du fleuve était donc, à l'origine de la période alluviale, plutôt moins fort qu'aujourd'hui. Enfin remarquons encore qua moins d'admettre une faille de date très -récente, dont l'existence est assez improbable, comme on Ta déjà vu, un courant de 3o à /io mètres de profondeur ne saurait se concilier avec la différence de ao mètres dans les niveaux auxquels monte l'alluvion sur les deux rives opposées delà Loire. 11 n'y a donc pas eu débâck, comme on l'admet souvent, ni ruplure brusque de quelque lac imaginaire situé en amont. Le phénomène du creusement s'est opéré d'une façon plus graduelle et plus conforme aux causes encore agissantes sous nos yeux. On peut en effet positivement constater rabaissement successif du lit du fleuve par l'existence de plusieurs séries de bei'ges., à trois niveaux difli*rents ^

' J'ai indiqué sui- la carie, planrhe I , cet» lits successifs dç la LoîK'

Ainsi, en examinant avec attention sur la carte géolo- PrfOMr dienai giqne le trace des limites et les cotes de niveau du terrain u ûin. ailnvial, on voit que la Loire a dû couler d'abord, à son entrée dans le bassin du Forez, à Test de sa direction actuelle, là où les alluvions montent à ko mètres. Les sables tertiaires devaient alors barrer le passage par Saint- - Rambert, et s'y élever, comme sur les autres points de la lisière du bassin, à près de &5o mètres au-dessus de la mer. A partir de Saint-Just, les eaux se dirigeaient sur Andrésieux par un couloir étroit, couvert d*alluvions, compris aujourd'hui encore entre deux falaises peu élevées de granité. Au delà elles ont dû suivre le vallon du Voulvon , que longe le chemin de fer de Roanne , laissant à Touest, comme rive gauche, le plateau tertiaire de Bouthéon et Veauché et à Test la bordure tertiaire de Saint-Bonnei-les-Oules, Chambœuf et Saint-Galmier. L'épaisseur du dépôt alluvial , sur ce point, ne dépasse nulle part i^fSo; il est mis à nu, sur toute la hauteur, par les tranchées du chemin de fer et se compose de galets moins volumineux que ceux que roule aujourd'hui la Loire, preuve évidente que, dans ces premiers temps de la période alluviale, le volume des eaux était plutôt moins considérable qu'aujourd'hui. On n'y rencontre aucun bloc qui puisse rappeler, même de loin, la formation erratique du massif des Alpes.

A partir de Veauche, la pente du Voulvon devient plus forte; il descend rapidement vers la Goize, qui a profondément entamé et creuse encore aujourd'hui le plateau plus élevé de Jourcey et Guzieux. Mais tel n'était point l'état des Heax à l'époque dont nous nous occupons. Le plateau de Cniieux étant lui-même couvert d'alluvions, la Loire devait d^abord couler à ce niveau plus élevé, situé à 3o mètres au-dessus de l'étiage. La rive gauche du fleuve était alors formée par le prolongement nord du plateau de Veauche, prolongement qui plus tard, comme nous le verrons, fut totalement démantelé lorsque la Loire changea de cours. Du coté opposé, à Test , le plateau de Guzieux se prolongeait

sans iiitciTuption jusqu'aux limites du dépôt alluvial, siluëe> exactement au même niveau, et se raccordait ainsi pardessus la dépression de la Coize, qui n'existait point encore, avec le rivage tertiaire de droite allant de Saint-Galmier à Saint-André-le-Puy.

Au nord de Cuzieux, on descend brusquement dans la plaine de Meylieu et Montrond, où Talluvion s'arrête à la cote de 365 mètres, placée à i5 mètres au-dessus de réliage; en même temps les galets y sont plus gros. Cette double circonstance semble prouver que, sur ce {K>iDt, le lit primitif du fleuve a complètement disparu et coïodde plus ou moins, sauf son abaissement progressif, avec lo thalweg de la période suivante. Mais, pour établir ce fait d'une manière positive, suivons les traces de cette deuxième direction, en repartant du point où la Loire sort du défilé de Saint-Viclor.

i»ruiK'.m .ii.iiaî Le coteau entier sur lequel eSt bâtie la ville de Sainlix i.iic. Uambert est couvert d'alluvions; mais elles ne dépassent pas, relativement à Tétiagc, le niveau de â5 à 3o mètres. Par suite, lorsque les eaux de la Loire ont passé par la, leur niveau s'était déjà abaissé de i o k 1 5 mètres. ¥Mes avaient enlevé graduellement par érosion une partie des sables qui comblaient alors le défilé de Saint -Victor, et dont on retrouve encore quelques restes le long du cbemiii creux qui monte de Saint-Rambert vers Chambles. A louest et au nord de Saint-Rambert, la limite du dépôt alluvial est marquée par le pied du coteau qui sépare la Mare du val de la Loire, depuis le château de Batailloux jusquà Fontalun, au nord de Sury. On y distingue clairement une ancienne berge que les eaux de la Loire ont dû côtoyer jadis, lorsque son lit était à 20 mètres au-dessus du cours d'eau actuel. Elle passe au pied et à l'est des domaines de la petite et grande Plaine, du petit et grand Mont, d'Epelluy, Sanzieu et les Massards, puis se détourne au N. N. E . vers Boissel et Montrond, le long du cours même de la Mare, dont la rivo gauche tertiaire domine de 10 à 19 mètres

DU DEPARTEMENT DE LA LOIRE. 7t3

la plaine alluviale de sa rive droite. Toute cette plaine, comprise entre la berge dont je viens de parler et le plateau plus élevé de Veauche et Guzieux, est couverte d'ailuvions; mais elle se divise elle-même en deux parties : la plaine basse, que les eaux de la Loire envahissent encore, au moins partiellement, lors des fortes crues, et la terrasse supérieure, dont le niveau dépasse de la à 90 mètres celui de rétiage. Celle-ci est séparée de la plaine inférieure par une dernière berge, plus récente, qui longe le pied des villages de Saint- Cyprien, Craintillieux, Unias, Boisset, Maguieux, etc. La Loire, pendant sa deuxième phase, coulait, par suite, à la hauteur de cette «terrasse supérieure, qui, en se relevant graduellement vers Test, devait se raccorder, dans cette direction, avec le plateau, alors plus .large, de Bouthéon, Veauche et Curieux, fondant dès cette époque la rive opposée du fleuve. Le dépôt alluvial de celte deuxième période n'est guère plus épais que celui de la première. Immédiatement au-dessus de la berge inférieure, vers Craintillieux et Unias, son épaisseur est de & mètres, et à Saint-Cyprien de si"',5o à 3 mètres; mais en approchant du coteau de Fontalun, d'Épelluy, Sanzieu et les Massards, oa bien de la Mare , entre THôpital et Boisset , on la voit descendre rapidement à o'*,5o et moins encore; car déjà, à Anzieu, le soc de la charrue ramène à la surface le soussol tertiaire.

Nous venons de voir qu'au nord de Sury la Loire coulait, pendant sa deuxième période, du S. S. 0. au N. N. E., le long de la rive gauche de la Mare. Cette direction devait se continuer au delà, passer sur Montrond, où Tallurion couvre les falaises tertiaires des bords du fleuve sur 9 mètres a a^ySo, et aboutir à Valeilles, en coupant en écharpe le chenal primitif creusé à la surface du pjateau de Cuzieux. Et en effet, à partir de la Thoranche, le oepôt alluvial s'élargit brusquement, en empiétant fort avant sur le soussol tertiaire; et cette saillie, si marquée entre Saint-Cyrles-Vignes et Valeilles, correspond précisément à Taxe pro-

l\à DESCRIPTION GÉOLOGIQUE

longé du cours de la Mare. Arrivées là, les eaux ont dd smfléchir au N. N. 0. et couler de ce point, à peu près en ligne droite, sur Feurs et Balbigny. Sur tout ce trajet les alluvions sont peu épaisses. Sur les bords de la Tbo^ ranche elles ont à peine o",5o à i mètre; autour de Feurs et vers Balbigny, guère plus de o",3o à o™,5o , puis i mètre au maximum sur les bords du fleuve.

Troisième «lu nul La Loire, coutinuaut à creuser son lit, changea une troila Loire. sièmo foîs de direction, en se rapprochant davantage do thalweg actuel. Ce troisième lit est bordé sur la gauche, vers Torigine de la plaine, par la falaise, déjà mentionnée, qui sépare la basse plaine des bords de la Loire de la terrasse alluviale moyenne. C'est sur le haut de cette berge de 8 à 1 o mètres que sont bâtis Saint-Cyprien, Craintillieux et Unias. Les assises tertiaires y furent mises à nu, et au-dessous de Craintillieux la Loire en est même derechef bordée. Sur la droite , les eaux étaient alors limitées par les coteaux de Bouthéon, Veauche et Cuzieux; celles-ci, en se portant tantôt à droite, tantôt à gauche, couvrirent tour à tour toute la plaine basse de Vcauchetle ctRivas. De Cuzieux, elles ont dâ se détourner au N. 0. , laissant à droite la falaise tertîaîre actuelle de iMeylieu, Montrond, Marclop, -Saint-Laurent, Feurs, et à gauche , celle qui va de Boisset, par Sourcieox, à Magnieux-Haute-Rive. Enfin, au delà, la Loire coule de nouveau vers le nord , et cela en grande partie sur la gauche du cours d'eau actuel, dont la rive orientale, entre Feurs et Balbigny, est généralement un peu plus élevée que le bord opposé. Au reste, depuis Feurs, les trois thalwegs suecessils se confondent presque entièrement, parce que le sous-sol tertiaire n a pu être creusé dans cette partie de la plaine autant quen amont, à cause du défilé des Roches, dont le niveau dut rester constant dès qu'il fut déblayé des sables de rélage tertiaire supérieur.

1.-^. •,,»„,»> Le sol dont se compose le troisième lit esl relativement !. i:M.!iM p<*u caillouleux. Il est surtout formé d'éléments très- fins flans la plaine ba.sse des communes de Magnieux, (ihani-

DU DÉPARTEMENT DE LA LOIRE. 7t5

b^n, Clëpëy Mizérieux et Nervieux. Cest là que sont situés principalement les chambtms de la plaine du Forez, qui semblent provenir de Tensablement graduel de l'ancien lit de la Loire. Cependant même là Tépaisseur du dépAt alluvial n'atteint point i o mètres et ne dépasse le plus souvent pas a à 3 mètres.

Enfin, à l'origine de la période actuelle, la Loire s'est ciMMiaciaei creusé son dernier lit dans la plaine basse dont nous venons u un. de parier, et ce thahv^ semble s'être peu modifié depuis les temps historiques; car d'anciens villages sont bâtis, en divers points, aux J[>ords mêmes du fleuve.

Ce que nous venons de dire pour la plaine du Forei 7Uim^« s'applique également à la plaine de Roanne. Là aussi la é^^^v^ Loire a creusé le sous-sol tertiaire jusqu'au moment où un ^*f!Ji^ approfondissement plus grand a été rendu impossible par le défilé que parcourt le fleuve, au travers des calcaires jurassiques,' entre Briennon et Iguerande.

Dans le bassin Roannais on peut aisément constater deux anciens thaboegi, c'est-^-dire deux séries de berges élagées l'une au-dessus de l'autre. La Loire s'est d'abord dirigée, presque en ligne droite, de Villerest à Briennon, ou plutôt en décrivant dans ce trajet une légère courbe dont la concavité est tournée vers l'est. Elle côtoyait alors tes hauteurs de Riorges, Fourchambœuf et Mably, en coulant à 3o mètres au-dessus de l'étiage actuel. Ce n'est qu'aux approches de Briennon que la bei*ge s'abaisse peu à peu à*95, 90, puis i5 mètres.

Sur la rive opposée, à Ferreux, Vougy, Pouilly, les alluvions ne montent guère au delà de lo mètres; preuve évidente que la Loire ne s'y étendait pas lors de cette première période, et que la profondeur de ses eaux ne fut jamais de 3o mètres, comme on pourrait être tenté de le croire, d'après le niveau élevé de la berge de Riorges h Mably. Au reste, à Roanne comme dans* le Forez, la petitesse des galets ue saurait se concilier avec l'hypothèse rl'une vériteble débâcle.

le Roannais.

716 DESCRIPTION GEOLOGIQDE

Deuxième chenal Sous Tinfluepcc du promontoirc porphyrique qui borde dans la Loire entre Villerest et Commières, en amont de Roanne, le fleuve dut se rejeter à Test, à mesure qu'il creusait son lit dans les sables tertiaires. La deuxième berge est celle que longe le canal de Digoin entre Roanne et Rriennon; elle s'éloigne peu du thalweg actuel , et domine au maximum de 6 à 7 mètres la plaine basse des bords de la Loire. A ce pli du sol correspond, sur Tautre rive, la lisière même du xlépôt alluvial , qui se termine au pied des coteaux de Ferreux, Vougy, Pouilly et Saint-Nizier, à la hauteur moyenne de 1 o à 1 2 mètres au-dessus de Tétiage de la Loire. Entre ces deux lisières, distantes Tune de Tautre d'environ 3,000 mètres, le fleuve a dû souvent changer de cours, avant d'y creuser le chenal qu'il suit maintenant, et qui se modiGe plus ou moins encore aujourd'hui sur certains points. Ainsi, au pont d'Aiguilly, la Loire vient de nouveau battre l'ancienne berge de la rive gauche et y entame graduellement la falaise tertiaire.

Le long de cette plaine basse du Roannais, l'épaisseur des alluvions est partout faible, comme dans le Forei. A Roanne, le trou de sonde a donné 7 mètres; au pont d'Aiguilly, sur les bords de la Loire, on constate 3 à & mètres; auprès de Vougj% les argiles tertiaires apparaissent au fond de presque tous les fossés. On en peut conclure que, dans le bassin de Roanne aussi , la Loire a toujours eu plus de tendance à creuser qu'à exhausser son lit; ce qui d'ailleurs est une conséquence directe de la forte pente générale <te la plaine, qui atteint encore o",ooi entre Roanne et Marcigny.

En aval de Rriennon, dans le défilé d'Iguerande, les alluvions n« dépassent plus la basse plaine des bords de la Loire; et dans les fortes crues, comme celle de i846, où le fleuve s'éleva à 7'",5o, les eaux couvrent encore aujourd'hui ces dépôts graveleux ^

' Le lonfj de Tlndre, de la Vienne et de la Greiise, se présenleni <ie» circonstances lout à fail idenliqucs. Là aussi j'ai pu distinguer le dépôt

3* Alhivions des principaux affluents de la Loire et du RhAne.

La plupart des affluents de la Loire, dans nos deux plaines, sont dépourvus d'alluvions, ou du moins là surtout on peut con^ter Tabsence de toute violente dëbâcle depuis Torigine de la période quaternaire. Cependant, à mesnre que la Loire creusait son lit, la pente aussi de ces rivières devenait plus forte et leur niveau s'abaissait graduellement. Il en résulte que là encore on doit trouver une succession de berges et de dépdts graveleux étages les uns au-dessus des autres. Effectivement, quant aux beiges, on peut les suivre sans difficulté; mais les alluvions ne sont pas faciles à didtinguer du cailloutis tertiaire, parce qu'on* n*a pas ici, comme pour la Loire, le secours des galets volcaniques. L'étendue de ces dépAts et surtout leur épaisseur sont d'ailleurs presque toujours insignifiants, sauf pour le Somin, le Rhins, le Renaison, le Lignon et l'Aix, les seuls dont j'ai cru devoir figurer les alluvions sur la carte.

Dans la plaine tlu Forez, les galets des affluents de la Loire se composent des mêmes éléments que le cailloutis tertiaire : ce sont des quartz et des roches anciennes. Dans le Roannais, la différence est plus grande, à cause des fragments d'origine porphyrique et secondaire. Cependant, là encore, il n'est pas toujours facile de distinguer les alluvions proprement dites des dépAts graveleux, simplement remaniés par le retrait plus ou moins graduel des eaux tertiaires.

allana] da caiUoutis tertiaire , quoiqu^on n^ait plus à sa disposition, ponr les différencier, le secoure des galets volcaniques. L'assise graveleuse tertiaire couvre tous les plateaux, comme dans le département de la Loire, jusqn^aa niveau dei6oài5o mètres au-dessus du thalweg des rivières ▼oisiiies, tandis que Ifi dép6t quaternaire longe uniquement les coure d^eau actuels et ne s'élève qu'à 35 ou &o mètres au-dessus de leur niveau présent. Ce dernier est, d'aiileure, plus sablonneux, ei se compose d^éléments |Ju8 variés, généralement colorés par Toxyde rouge de fer (aablières du Porteau , près de Poitiere).

Allinini)!!

«1.1 II s \o l»;i«;<sin

hoiiiller.

Quelques affluents de la Loire et du Rhône ont dépost^ des alluvions en traversant le plateau liouiller de Saint- Etienne : ce sont le Furens et les diverses branches de TOudène, pour la Loire; le Gier et ses ramifications, pour le Rhône. Tous ces torrents diminuent brusquement de peole au débouché de la chaîne du Pilât, et^y ont laissé, par suite, de nombreux galets: ainsi le Furens dans la vallée de Saint-Etienne, TOndenon et le Cotatay dans la vallée du Chambon, TEchappre et la Gampille dans le bassin de Firminy, le Janon et le Gier à Saint-Chamond, le Doriay aux environs de la Grand'Croix, etc. Pourtant, ailleurs, même dans le terrain houiller, la pente de ces torrents eM trop forte pour y laisser un dépôt/ Les galets sont constamment entraînés et les eaux coulent directement sur les assises houillères; celles-ci, quoique beaucoup plus dures que les sables tertiaires, se délitent cependant, à la longue, au contact de Fair et des eaux. Ces rivières ont donc aussi, eu général, une certaine tendance à creuser le sol; ce qui explique comment, dans le bassin hoiiiiler, les bancs caillouteux du terrain alluvial dépassent, sur certains poioL«:. de 1 Q à 1 5 mètres le niveau actuel des eaux, ainsi que cela se voit à Saint-Etienne, la Grand' Croix, Firminy, etc.; et cela sans que les galets y soient plus gros que ceux que ces torrents charrient encore aujourd'hui. Ils ne renferment d'ailleurs aucune roche étrangère au bassin même de ces rivières, et, dans tous les cas, aucun élément d'origine alpine. Ainsi, les alluvions de nos rivières, pas plus que celles de la Loire, ne sauraient être le résultat d'un violent cataclysme du genre de celui auquel on attribue généralement les dépôts diluviens. Elles se forment encore aujourd'hui; mais leur dépôt a dû commencer vraisemblablement dès l'époque quaternaire, sous l'influence de circonstances peu différentes de celles qui caraclérisent l'époque actuelle.