MODE DE FORMATION

Les sédiments oligocènes comprennent essentiellement cinq termes bien distincts dans les vallées des Gouzes :

1* Des argiles sableuses et desarkoses inférieures ;

2* Des calcaires ;

3* De nouvelles argiles sableuses, des arkoses, des sables ou des grès ; enfin,

4* Des grès calcaires et des calcaires renfermant des Cypris, Potamides Lamarcki, P. arvemensis, avec des Limnées.

Nous allons indiquer rapidement les caractères de ces assises successives et essayer d'en déduire leur origine et leur mode de formation.

Sables argileux inférieurs. — Ges sables existent presque partout dans cette région, on les observe toujours reposant sur le granité ou le gneiss. G'est une des formations les plus constantes et les plus homogènes de tout l'Oligocène. Nous la retrouverons au Sud, dans le bassin du Lembron, avec des caractères identiques. Le substratum, qu'il soit granitique ou gneissique, n'exerce qu'une influence très faible sur sa composition.

L'épaisseur des sables argileux inférieurs est assez variable. Ils ont généralement une puissance de 20 mètres ; entre Saint-Floret et Saurier leur épaisseur atteint 30 mètres, tandis qu'ils se réduisent un peu vers l'Est, à Lavelle, où ils n'ont que 10 mètres. A l'Est de Saint-Floret, sur le bord de la vallée de Félines, leur épaisseur est excessivement faible et ne dépasse pas 1 mètre.

Les caractères de ces sables argileux restent assez uniformes. Ils sont toujours de couleur claire, ce qui permet de les distinguer des argiles sableuses supérieures presque toujours de couleur foncée et rouge. Leur composition varie depuis les sables à peine argileux jusqu'à des sables très chargés d'argile

et devenant de véritables argiles sableuses. Leurs assises les plus basses s^ présentent tantôt avec l'aspect d'une arène granitique passant graduellement au granité, tantôt sous forme de conglomérat à très gros blocs arrondis, mais h peine roulés, de granité et de quartz, ayant parfois plus de m. 40 de côté (ravins au Sud de Reignat), tantôt avec les caractères normaux de sables avec cailloux peu volumineux. Ces sables, examinés à la loupe, sont formés d*un agrégat d'éléments quartzeux, de fragments de feldspath et de débris de granité, de gneiss, de schistes anciens noirs altérés. La présence du gneiss que j'ai observée en de nombreux points est intéressante à noter, car les calcaires à Striatelles reposent presque partout sur le granité. Le substratum gneissique ne se montre que vers Cotteuges, Moulin-Neuf et jusqu'à Saurier, puis au Sud dans toute la région d'Ardes et de Lembron. Cela implique donc un transport du Sud au Nord pour ces sables. Mais en réalité, le transport a été très lent et de courte durée, car presque tous les éléments sont anguleux, à peine arrondis aux angles. L'absence d'oxydation montre en outre que cette formation n'est pas restée longtemps exposée à l'air. On est ainsi conduit à penser que les sables argileux inférieurs résultent de la lixiviation du sol au début de l'Oligocène et du transport, vers l'Est ou vers le Nord, des éléments meubles. Ces dépôts entraînés dans des points plus bas ont été recouverts immédiatement et soustraits à 1 influence oxydante des agents atmosphériques.

Calcaires à Striatelles. — L'approfondissement de la cuvette où ils étaient entraînés a permis l'arrivée de lagunes, au fond desquelles se sont déposés des calcaires à Striatelles. Bien que ces calcaires soient très constants dans la région définie plus haut, les bancs sont discontinus et se présentent toujours m amas lenticulaires. C'est d'ailleurs là un caractère général pour tous les calcaires oligocènes de la Limagne, les bancs apparaissent et disparaissent sur de faibles étendues et deux coupes prises à 50 mètres de distance, peuvent être très différentes dans le détail. Les mêmes ensembles marno-calcaires se retrouvent, mais avec des compositions différentes.

Les calcaires à Striatelles sont de couleur blanche ou légèrement jaunâtre et prennent alors une teinte jaune-grisâtre claire lorsqu'ils ont été exposés longtemps à Tair. Ils sont caractérisés par une pâte homogène qui leur fait parfois prendre l'apparence des beaux calcaires lithographiques. Ils renferment des petits grains de quartz, mais, plus souvent, de très petites géodes ou des cristaux isolés de calcite. Leur apparence homogène disparaît à la suite d'une longue altération à l'air et leur surface présente une multitude de très petites oolites, entourées d'enveloppes concentriques.

Ces caractères s'appliquent aux calcaires à Striatelles d'une région assez restreinte, limitée à Montaigut-le-Blanc, Saint-Floret, Creste, Verrières, Grandeyrolles. Au delà, vers Ludesse, les Striatelles, d'ailleurs très rares, se trouvent dans des grès calcaires jaunes ; à Ghampeix, les calcaires à Nysties, très réduits, prennent l'apparence de calcaires concrétionnés et renferment même des tubes de phryganes ; à Lavelle, ces calcaires sont très chargés en quartz ; au Sud de

Saint-Diéry, les marnes sont très abondantes, les Striatelles, rares, se trouvent dans des calcaires siliceux surtout caractérisés par les Néritines. Ils offrent les mêmes caractères de calcaires siliceux entre Saillant et Verrières, sur la rive gauche de la Couze ; ils ne reprennent leurs caractères normaux qu'à la hauteur de Verrières ; enfin, au puy de Gourdon, les calcaires à Striatelles et Néritines renferment beaucoup de quartz.

L'analogie des calcaires typiques à Striatelles avec ceux de Solenhofen fait supposer qu'ils se sont formés comme ces derniers, dans des lagunes très tranquilles et en des points soustraits à l'action des courants. En dehors de la zone que nous venons de délimiter, on peut supposer que les courants apportaient les grains de quartz, le mica et les sédiments argileux qui se mélangeaient au calcaire, en proportions de plus en plus grandes, à mesure que l'on s'éloigne de cette cuvette à fond tranquille. Les fossiles sont d'ailleurs relativement rares dans les calcaires sublithographiques, des bancs entiers en sont dépourvus et, le plus souvent, les coquilles se trouvent dans de petits lits de calcaire marneux ou de marne calcaire, comme si l'arrivée d'une eau plus chargée de vase avait déterminé la mort des petites Mélanies et des Nysties. On peut même noter quelques faits intéressants sur la répartition des fossiles divers : Striatelles, Mélanopsis, Nysties, Néritines, Planorbes. D'une manière très générale, les lits renfermant beaucoup de Striatelles ne présentent que rarement des fossiles différents, toujours en petit nombre, et alors ce sont des Planorbes ou parfois des Néritines ; les Nysties sont souvent associées à des Mélanopsis ; une autre association fréquente est celle des petits Planorbes avec de très petites coquilles qui paraissent être des Hydrobies. Ces observations, bien que n'ayant rien d'absolu, tendraient à faire supposer que les exigences biologiques des Striatelles devaient différer de celles des Nysties et se rapprocher davantage de celles des Planorbes. Or, nous savons que Melania tuberculaïay représentant actuel de la section des Striatelles, vit dans des eaux de composition très variable, puisqu'elle peut persister dans des sources minérales, mais elle exige des eaux relativement chaudes. Les Mélanopsis, souvent associées aux Nysties, s'accommodent aussi d'eaux à composition assez variable, puisqu'on les rencontre dans les estuaires, on ne trouve d'ailleurs jamais leurs coquilles en grand nombre sur un même point, de même que celles des Néritines. Les seules formes dont les coquilles se trouvent en très grand nombre dans certains lits séparés sont les Striatelles, puis les Nysties, enfin les Planorbes avec les petites Hydrobies.

On peut supposer : 4^ que les lits à nombreuses coquilles de Striatelles résultent de l'arrivée d'eau plus froide dans la lagune ; ^ que les lits à Planorbes auraient été provoqués par l'arrivée d'eau saumâtre et, comme conséquence, les petites formes, semblables à des Hydrobies, doivent appartenir à un groupe voisin, mais localisé dans les eaux douces. Quant aux Nysties qui forment parfois de véritables lumachelles associées à des Mélanopsis, comme à Verrières par exemple, il est assez difficile d'attribuer une cause à leur agglomération en nombre si considérable dans certains lits ; une variation de température ou une

diiïérence de composition des eaux ont dû influer, ou, plus simplement, un assèchement temporaire de la lagune.

3® Arkoses, argiles sableuses, sables et grès supérieurs. — Cette formation comprise entre les calcaires à Striatelles et ceux à Potamides Lamarcki présente des caractères essentiellement variables dans l'espace et dans le temps. Elle est entièrement d'origine détritique. Mais le mode d'action des agents destructeurs a beaucoup varié ; en outre, des mouvements du sol presque incessants ont influé sur leur intensité. On observe, en effet, des discordances très fréquentes entre les différentes assises de cette formation, mais il est impossible de raccorder les discordances de deux points, même peu éloignés, et l'on arrive à se convaincre que ce sont des phénomènes simplement locaux. On peut grouper les assises détritiques si variables en deux grands groupes : les unes ne présentent pas de stratification nette, les éléments ne sont pas roulés ; les autres ont subi un transport évident qui se manifeste par l'abondance des cailloux roulés, leur disposition en lits entrecroisés, si caractéristiques de la stratification d'eau courante.

Les formations du premier groupe sont des argiles sableuses presque toujours fortement colorées en rouge ; on y voit parfois de véritables amas de blocs à peine roulés et de grande dimension, de granité, quartz, granulite, etc. Leur épaisseur est parfois très grande et dépasse en certains points (Cotteuge) 40 mètres. Tout conduit à supposer que ces argiles sableuses incohérentes, non stratifiées, sont des produits de ruissellement; leur couleur rouge vient encore à l'appui de cette hypothèse, l'oxydation du fer s'étant produite avec plus d'intensité sur les portions soumises à un ruissellement très actif et, par suite surélevées par rapport aux points voisins. Les amas de gros blocs auraient été entraînés soit par les éboulis, soit lors de fortes pluies.

Les formations du second groupe sont, le plus souvent, de couleur plus claire. La stratification entrecroisée nette, l'abondance des lits de cailloux roulés de granité, de granulite, de quartz, de schistes anciens, font supposer qu'elles ont été formées par de larges cours d'eau peu profonds ou des courants provenant de zones granitiques exondées. Au Sud et au Sud-Est de la région où on les observe, se trouve une aire gneissique qui n'a pas été dratnée par ces cours d*eau, car on ne trouve pas de galets gneissiques dans leurs dépôts (ils étaient fréquents dans les sables argileux inférieurs). Il est probable qu'ils venaient du Nord, où les lagunes h Striatelles n'avaient pas pénétré et recouvert le substratum de granité et de schistes anciens.

Si l'on étudie l'extension, l'épaisseur et Tordre de superposition de ces deux ordres de dépôts détritiques, on observe des variations très notables qui devaient correspondre à des inégalités marquées du sol. On pourrait peut-être arriver à reconstituer la topographie de la région d'une manière assez détaillée pendant cette période, si une cause d'erreur possible n'était à craindre. Dans les points les plus escarpés, ceux par conséquent où l'observation devient plus facile par l'absence de végétation et même de terre végétale, le ruissellement détermine à

Tépoque actuelle, la formation d*argiles sableuses rouges par la décalcification du substratum et par l'entraînement des argiles préexistantes. Or, il est souvent très difficile de distinguer ces argiles sableuses de formation contemporaine des argiles sableuses réellement oligocènes. Cependant, la persistance de quelques couches moins altérées, la présence de morceaux de basalte arrachés aux nappes basaltiques qui protègent habituellement les plateaux, l'examen des couches à une faible distance de la surface, permettent le plus souvent d'éviter cette cause d'erreur.

Les argiles sableuses rouges sont bien développées dans la région comprise entre Murols et Champeix. Elles sont très épaisses à Murols, à Cotteuge (ravin des Moines), à Saint-Diéry, dans la vallée de Saurier h Saint-Floret, à Reignrfl, à Chazoux, Gourdon, à Montaigut et, au Sud de Champeix, jusqu'à Clémensat. Elles disparaissent à l'Est de Ludesse, au Nord de Champeix et sur le flanc Sud du puy de Lavelle, de même qu'à l'Ouest de Saint-Floret. D'une manière générale, elles sont séparées des calcaires à Striatelles par des grès ou sables d'origine sédimentaire et elles sont recouvertes par d'autres sables, à nombreux lits de galets, d'origine fluviatile. Les sables supérieurs sont très épais et riches en galets dans la région de Reignat, Verrières, Montaigut ; vers Ludesse, Lavelle et Saint-Floret^ ils sont remplacés par des grès ou des sables fins indiquant des courants beaucoup moins rapides. Enfin, les deux formations alternent et se pénètrent fréquemment sur certains points, notamment au Mont-Rose. Si Ton admet que les argiles sableuses ont été produites à l'air libre, lors d'une émersion, les grès et sables à galets roulés déposés sous des eaux le plus souvent courantes, on pourra tirer quelques déductions des faits observés.

Après le dépôt en lagunes tranquilles des calcaires à Striatelles, des mouvements du sol provoquent la formation de courants, qui recouvrent le bassin de sables plus ou moins grossiers. Ces mouvements déterminent même une émersion de la région comprise entre Murols, Cotteuge à l'Ouest et Ludesse, Champeix, Clémensat, à l'Est. Le ruissellement et les agents oxydants agissent avec une grande intensité sur les sols émergés. L'émersion ne s'est pas produite dans la bande située à l'Est de la ligne Ludesse, Champeix, Clémensat ; des courants ont persisté et déposé dessables et des graviers ; plus loin, vers l'Est, au delà de Neschers, le sol encore émergé n'a été recouvert par les eaux que plus tard. Pendant toute cette période troublée, les courants arrivaient dans le bassin à Striatelles des contrées granitiques avoisinantes, c'est-à-dire du Nord ou de l'Est.

L'émersion du bassin à Striatelles a été de courte durée, un affaissement se produit et des sables et grès, à stratification entrecroisée, s'accumulent sur les argiles sableuses rouges d'émersion et les recouvrent sur une épaisseur qui dépasse parfois 30 mètres (Reignat, Verrières) . Ces courants sont bientôt remplacés par des eaux plus tranquilles qui déposeront les calcaires à Potamides Lamarcki et Potamides arvernensis.

Quel est l'âge de cette formation détritique? Elle correspond à tout le temps écoulé entre la formation des calcaires à Striatelles et les premières couches à

ÉTUDES GROLOGfQUES SUR LA LIMAGNE 91

Potamidês Lamareki. Or, les calcaires à Striatelles peuvent être rangés dans le Sannoisien supérieur, les sables argileux inférieurs seraient alors du Sannoisien moyen. Les calcaires à Polamtdes Lamareki , déposés pendant la trangression, datent très probablement de la même époque que les sables transgressifs de Fontainebleau, c'est-à-dire du début du Stampien. Les formations détritiques comprises entre ces deux niveaux calcaires correspondraient donc au Sannoisien supérieur et sans doute au début du Stampien. Il est très difficile de tracer une ligne de séparation entre les dépôts de ces deux périodes. Les litsconcrétionnés à i/y(^ro6iVi Du^umont et Nysties que nous avions pris pour base du Stampien dans les environs de Montaigut, sont discontinus, comme toutes les formations oligocènes de la Limagne, le critérium de séparation des deux étages ferait ainsi défaut. Les discordances très nombreuses dans la masse détritique ne fournissent pas d'indications suffisamment précises.

D'une manière générale nous avons dû choisir comme limite du Sannoisien la fin de la période d'émersion caractérisée par les argiles sableuses rouges ; les grès ou sables qui recouvrent la masse principale de ces argiles sont considérés comme les premiers termes du Stampien. Dans la région de Saint- Vincent, Lavelle, Champeix (le Marchidial), des lagunes avaient persisté et déposaient L. cf lotigiscata à la fin du Sannoisien supérieur ; des flots d'eau saumàtre y arrivaient parfois et amenaient Cerithium p/icatum. Mais cette limite entre le Sannoisien et le Stampien devra sans doute être modifiée plus tard ; les caractères distinctifsde ces deux étages, ne peuvent être établis dans le Massif Central. L'étude plus détaillée des couches marines et saumâtres de cette époque dans l'Aquitaine, la vallée du Rhône ou le bassin de Paris, fixera certainement des limites que l'on pourra utiliser dans la Limagne.

4<> Calcaires supérieurs. — Rien n'est plus variable que l'ordre de superposition des grès calcaires et des calcaires à Potamidês, à Cypris ou à Limnées qui forment cet ensemble. Au-dessus des grès précédents, on observe généralement un enrichissement graduel des grès en calcaire et enfin l'apparition des calcaires francs ; mais les bancs de calcaires surmontent parfois directement des grès totalement dépourvus de calcaire'. Tantôt Potamidês Lamareki se trouve dès la base et alors presque toujours dans des calcaires gréseux ou même des grès calcaires très grossiers. Mais ailleurs (Neschers) ce sont des calcaires blancs homogènes, sublithographiques ou concrétionnés, qui se trouvent à la base de la formation. Ailleurs encore ce sont des calcaires durs, jaunes, en plaquettes, avec Cypris, qui supportent les calcaires à Potamidês. D'une manière générale on peut seulement distinguer une masse inférieure de calcaires et de grès un peu jaunes à Potamidês et Cypris, une masse moyenne de calcaires blancs gréseux ou marneux, à Potamidês Lamareki et Limnea cf Brongniarti, enfin une masse supérieure de calcaires jaune-foncé à Limnea cf Brongniarti assez rare et Planorbis cornu. Ces calcaires supérieurs sont souvent remplis de tubulures de couleur généralement plus claire, et dont la direction est sensiblement perpendiculaire h la surface des lits, mais leur parcours est sinueux. Il semble que ces

tubulures soient les vides laissés par les racines de plantes aquatiques (dont les débris indéterminables ne sont pas rares) ; quelques-unes plus grosses sont peut-être des petits canaux creusés par le dégagement de bulles gazeuses dans la vase encore molle. Toute cette masse supérieure, de couleur généralement jaunâtre, est formée par des marnes renfermant des lentilles irrcgulières et peu étendues de calcaire. On peut s'assurer de la disposition lenticulaire des amas par l'impossibilité de superposer deux coupes prises même à quelques vingtaines de mètres de distance. L'irrégularité du mode de superposition des différents groupes de fossiles, Potamides, Limnées et Planorbes, Cypris, montre qu'à un même moment, les conditions étaient très différentes dans les diverses parties du bassin. Certains points étaient recouverts d'eau saumâtre, alors que d'autres n'avaient que de l'eau douce. Ceci nous conduit à supposer que, pendant le Stampien, la région des Couzes était une terre basse, couverte de lagunes peu profondes; les unes, en relation momentanée avec la mer, devenaient saumÂtres, alors que d'autres, voisines, restaient douces. A aucun moment nous ne voyons une lagune saumàtre unique couvrir le sol. C'était une région de marécages, de marigots, de lagunes, une sorte de couloir envahi avec la plus grande facilité par la mer.

Comme les calcaires ont pu s'accumuler sur près de 200 m. de hauteur, il faut forcément admettre un affaissement continu du sol qui a empêché le comblement des petits bassins de sédimentation. Ces faits se retrouveront dans les régions voisines de celle des Couzes et nous permettront, après l'étude stratigraphique détaillée de ces différentes régions, de retracer un tableau approximatif du sol aux différentes périodes.

NOTES PALËONTOLOQIQUES

La région des Couzes s est montrée jusqu'ici excessivement pauvre en Vertébrés. Une seule mention de Mammifère a été faite à Monta igut-le-Blanc, dans des grès recouverts par une épaisse formation de tufs volcaniques. Celte description ne peut s'appliquer qu'à la butte dans laquelle sont creusées les caves de Saint-Julien. Cette butte est formée à sa base par des calcaires à Striatelles et Néritines. Au-dessus, un système détritique (sables et argiles sableuses) très épais, se termine, sous les alluvions ponceuses et le glaciaire, par des grès blancs. Ces grès seraient de l'âge des grès de Boudes, de Saint-Germain-Lembron ; les ossements (astragale et fémur) signalés par de Laizer*, appartiendraient au genre /IcerofA^riMm. C'est probablement h ce même gisement qu'il faut TBLip^orter Rhinocéros paradoxtis Dr., cité par Pomel, d'après Bravard, à Champeix. A Perrier les vertébrés, semblables à ceux du Lembron sont assez abondants.

A Saint-Floret, au dire des carriers, on aurait trouvé dans les bancs calcaires du four à chaux, une mâchoire de Mammifère de la taille du mouton, mais je n*ai pu vériûer le fait, car cette pièce n'a pas été conservée.

* De Laizer. Lettre h l'Institut, 1805.

A Reignat, malgré la surveillance exercée à ma demande, depuis plus de dix ans, par M. Sauzet, propriétaire du four à chaux, on n'a trouvé aucun Mammifère. Des plaques d*un crocodile, voisin du Diplocynodan RaUli, mais avec tubercules plus accusés^ y ont seules été trouvées avec quelques débris de Tortues

Invertébrés.

Les Invertébrés sont nombreux et très spéciaux; les Striatelies, par exemple, sont strictement localisées dans cette région. Les Cérithes, au contraire, sont ceux du niveau supérieur du Lembron et de Saint-Bonnet près Ëbreuil ; les Limnées et lesPlanorbes sont les mêmes que ceux de la région d'Issoire et du Lem« bron.

Cerithium (Granulolabrum) plicaium Brug. — Cette espèce est assez rare dans les gisements de Montaigut (plateau de Chazoux) et de Saint Julien. Elle est très abondante à Saint- Vincent.

C. plicaium var, Galeotti Nyst. — C'est surtout cette variété qui se rencontre dans les deux gisements précédents ; elle est d'ailleurs assez peu ornée et ne présente de tubercules que sur les deux ou trois côtes supérieures. On la trouve également à Olloix.

C. plicaium var. multilineatum Desh. — Cette variété est aussi abondante dans les mêmes gisements, mais les échantillons sont le plus souvent aplatis.

Des formes de cette section Granulolabrum se trouvent associées à PoL Lamarcki^ à Perrier, à Malbattu et à Sauvagnat.

? Ceriihium conjunctum Desh. * — C'est avec doute que je rapporte à cette espèce un échantillon de Chazérat^ dont l'ornementation est bien celle de C. conjundum, mais dont la bouche manque.

? C. elsgatis Desh. — C'est avec les mêmes réserves, motivées aussi par l'état incomplet des échantillons, que je signale cette espèce au Mont-Rose, près de Montaigut, avec Poiamides Lamarcki Brgt

Potamides Lamarcki Brgt. — Cette espèce se rencontre partout où le second niveau calcaire a été conservé (Montaigut, Verrières, Olloix, Saint-Julien, Champeix, etc.).

Poiamides arvernensis Munier-Chalmas. — Cette belle espèce des environs d*Ebreuil, qui avait passée inaperçue jusqu'ici dans la Limagne, y est en réalité assez fréquente. On la rencontre associée à Pot, Lamarcki^ Cerithium pliccUum var.,

« D'après M. G. DoUfus (B, S, G, F., 3» S., T. XXVIII, p. 117). cette espèce devrait ôtre, de même que la suivante, assimilée au Potamides subcincttu d'Orbigny.

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Galeotiit Cplicatum var.^ muUilineatum, C. elegans ?, C. œnjuncium^ dans le second niveau calcaire, au-dessus des calcaires à Striatelles, à Montaigut^ Saint-Julien et aussi à Pradas, etc.

Striatelles. — Les Sriatelles sont des Mélanies striées longitudinalement, séparées de g. Melania par Brot qui en fait une sous-section,

Striatella barjacensis Fontannes. — Cette espèce est très commune dans les calcaires inférieurs de la région des Couzes, qu'elle peut servir à caractériser. Elle y a été signalée dès 4886, par MM. Michel Lévy et Munier-Chalmas. Elle présente des variations de taille assez sensibles dans les divers gisements et même suivant les couches. Les exemplaires les plus grands se trouvent vers Prady* au Sud de Reignat, et au Sud-Est de Verrières, près de Fontenille. Bouillet avait recueilli celte espèce près de Saint-Floret, au domaine de Prady, comme j'ai pu m'en assurer par l'examen de sa collection, mais il l'avait déterminée Cerithtum subgranulomm. L'espèce d'Auvergne est bien identique à celle de Barjac. Les formes dominantes dans les gisements d'Auvergne sont celles correspondant aux figures 19 et 16 de Fontannes.

Striatella fasciaia J. de C. Sowerby. — L'espèce de Sovverby (Melania fasciata) de Bembridge et d'Hempstead nous paraît identique à Melania Nysli Duchastei. Nous confondrons donc, à l'exemple de Forbes, ces deux espèces en une seule.

Les échantillons belges (M. Nysti) paraissent cependant un peu plus allongés que ceux de l'île de Wight (M, fasciata). Les formes d'Auvergne se rattachent plutôt à la variété belge. Str. fasciata se distingue facilement de Str, barjacensis Font, par sa forme conique allongée, ses sutures profondes mais simples, ses tours convexes garnis de 5 ou 6 côtes longitudinales, tandis que Str. barjacensis a des tours faiblement convexes sur la partie médiane, déclives en avant et en arrière au voisinage de la suture et ornés de 4 côtes seulement. Mêmes gise* ments que Str. barjacensis.

Str. fasciata var. valcltisensis Font. — Cette variété paraît représentée, au Nord de Verrières, par des formes longues, effilées, à tours régulièrement convexes ornés de 3 fines côtes longitudinales avec légère indication de côtes transvei^ sales à peine tuberculeuses, à la partie supérieure sur le dernier tour ; à suture peu enfoncée ; leur longueur est de 8 millimètres pour 8 tours.

Striatella muricata S. Wood. var. orgnacensis Font. ? — Quelques exemplaires trouvés près de Prady, au Sud de Reignat, paraissent bien se rapporter à cette variété.

Striatella cf issiracensis Font. — Quelques échantillons du même gisement de Prady« paraissent identiques comme ornementation et comme taille à cette

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espèce de Fontannes, dont ils dilTèrent cependant par un angle un peu plus ouvert.

Striatella sp. — Deux espèces de Striatelles paraissent différer de celles figurées par Fontannes. L*une petite (de la taille d'JHydrobia Duhuissoni et très ornée (deux côtes longitudinales tuberculeuses) se trouve au-dessus des calcaires du four à chaux de Montaigut ; l'autre assez grande, très effilée, se rencontre au Sud-Est de Verrières, près de Fontenille, et aussi au Mont-Rose.

Melanopsis cf fusiformis Sow. — C/est de cette espèce que se rapprochent les quelques spécimens de ce genre que Ton rencontre près de Reignat, et à Verrières, bien que leur spire soit un peu plus allongée.

Nystia plicata d'Arch. et de Verneuil. — Cette espèce se rencontre, bien que peu abondante, à Montaigut, Reignat, Verrières. Les échantillons parfois de très grande taille (4 centimètre) ont toujours une longueur supérieure à 6 millimètres. Ils sont donc incomparablement plus grands que ceux que nous attribuons, avec doute, à la même espèce, dans la Limagne.

Nystia Duchasteli Nyst. — Cette espèce est très commune partout dans les calcaires inférieurs. Mais la forme d'Auvergne est assez différente de celle de Klein-Spauwen qui est grande (6 à iO millimètres) parfois subcylindrique ; celles de Tîle de Wight (collection Deshayes à TEcole des Mines) sont aussi plus grandes et à dernier tour renflé. C'est de la forme du Midi que Nystia Duchasteli d'Auvergne se rapproche le plus, tout en restant un peu plus grande.

Hydrobia DubuissaniBouiWei. — Cette Hydrobie existe associée à Potamides Lamarcki à Montaigut, Saint-Julien, etc. Elle est même associée à Nystia Duchasteli dans les petits bancs calcaires intercalés dans les arkoses supérieures.

Hydrobia Sanàbergeri Desh. — Des Hydrobies plus allongées que la précédente et paraissant se rapporter à l'espèce de Deshayes se rencontrent près des Horts, au Sud de Saint-Floret.

Hydrobia cî epiedsensis Carez var. vardinica Font. — A Reignat et à Montaigut, une Hydrobie beaucoup plus petite que les précédentes semble très voisine de la variété figurée par Fontannes.

Il existe d'autres Hydrobies de petite taille, à Saint-Floret, à Clémensat ; mais leur état de conservation ne permet aucune détermination.

Neritina cîconcavaSow. — Une Néritine d'assez grande taille de Reignat paraît très voisine de l'espèce de l'île de Wight. A GrandeyroUes et à Reignat, une autre forme rappelle N. a^uensis Font. d'Aix. D'autres Néritines de Verriô-

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res et de Montaigut ont la forme de Neritina aperta Sow. Mais ces rapprochements étant exclusivement basés sur la forme extérieure, nos échantillons n'ayant pas la bouche conservée, ne sont donnés qu'à titre de simple indication .

Nemaiura cfparvula. — Le rapprochement d'un petit Gastéropode du Nord de Verrières de cette espèce n'est aussi basé que sur la forme extérieure.

Des Pupas existent dans les calcaires supérieurs de Ghazérat, mais ils sont indéterminables.

Limnea cf Brongniarti Desh. — Cette espèce, représentée par des individus de taille généralement plus faible que ceux du bassin de Paris^ paraît exister dans les calcaires supérieurs de Montaigut, Cléménsat, Saint-Floret, Chidrac. Cependant la comparaison de cette forme avec les échantillons de la Sorbonne, révèle des différences assez grandes : la bouche est un peu plus grande, la columelle moins tordue dans l'espèce d'Auvergne. Elle est souvent associée à Potamides Lamarcki. C'est elle que Douillet signale à Chidrac sous le nom de fusiformis.

Limnea cf œqualis Serres.

Limnea cf Gouberti M. Ch. — Ces deux espèces sont associées à la précédente dans les mêmes gisements. Les échantillons d'Auvergne sont cependant plus grands que L, Gouberli^ dont le type m'a été communiqué par M. le professeur Munier-Chalmas.

Limnea tï Umgiscaia Bv^X' — Cette forme, plus allongée que L. Brongniarti, est plus courte que L, longiscata et se rapproche de la variété oslrogallica Font. M. Munier-Chalmas m'a montré des Limnées du même groupe, provenant des calcaires de Brie et aussi de la Ferté-Alais. Mais la forme d'Auvergne offre les plus grandes analogies avec celles de la vallée du Rhône recueillies par M. le professeur Depéret et aussi à celles de la collection Fontannes à l'Ecole des Mines, rapportées à L, longiscataysir. oslrogallica^ bien qu'assez différentes de L. longiscala du bassin de Paris. Elle est abondante à Saint-Vincent et surtout dans le Lembron, où on la rencontre dans les couches de passage du Sannoisien au Stampien.

Limnea cf comea Brgt. — Des Limnées de ce groupe existent, bien que de taille un peu faible, à Ludesse.

Planorbis co)^u Brongn. — Beaucoup de Planorbes ont la forme et les dimensions de l'espèce de Brongniart, mais ils sont réduits à l'état de moules souvent incomplets et leur détermination reste incertaine. Il en est de même pour les échantillons assez nombreux que l'on peut rapporter à la variété solidus.

Planorbis spiruhides Desh. — Certains lits sont remplis à Prady, au Sud de Reignat, par un petit Planorbe identique aux échantillons de celle espèce de la collection Deshayes à l'Ecole des Mines.

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNE 9l

Planorbis cf tropis F. Edw. — Un petit Planorbe caréné de Grandeyrolles appartient au groupe de cette espèce d'Hordwell .

Planorbis depressus Nyst. — Cette espèce existe à Saint- Vincent, et se rencontre plus abondamment encore dans le Lembron.

Cyrena semistriata Desh. — Des moules de cette espèce se rencontrent assez fréquemment à Montaigut et à Clémensat, dans des calcaires jaunes durs.

RÉSUMÉ

La région des Couzes Ghambon et Pavin comprend le versant oriental des Monts Dore jusqu'à l'Allier. Les terrains oligocènes reposent sur une plateforme archéenne (au Sud) ou granitique (au Nord), surélevée. Les formations oligocènes anciennes ont seules persisté, les assises récentes avaient partout disparu au moment de répanchement des grandes coulées basaltiques qui ont protégé leur substratum contre Térosion.

L'Oligocène comprend quatre termes principaux: i^ à la base des sables argileux ; 2^ des calcaires sublithographiques caractérisés par les Striatelles et lest Nysties ; 3® des argiles sableuses rouges et des grès ou des sables avec galets ; 4^ des calcaires jaunâtres à Potamides Lamarcki, et en quelques points, Potamides arvemensis, Cerithium multilineattim, des calcaires jaunes à Gypris et des calcaires blancs à Limnea cf Brongniarti et Potamides.

Les deux formations inférieures appartiennent au Sannoisien et présentent les plus grandes analogies avec les dépôts du même âge de la vallée du Rhône. Elles n'existent qu'au Sud d'une ligne passant par Lenteuge et Ludesse ; elles s'atténuent et disparaissent h l'Est de Ghampeix. Au Nord et à l'Est de ces limites, ce sont les grès supérieurs déposés au début de la trangression des lagunes stampiennes, qui reposent sur le granité. Au Sud, les calcaires à Striatelles ne dépassent guère la ligne de Saurier-Saint-Floret, mais ils passent latéralement à des formations d'eau saumAtre, très développées dans le bassin du Lembron, et qui présentent les plus grandes analogies avec celles de la vallée du Rhône. Pendant Tépoque sannoisienne, des lagunes saumâtres pénétraient de la vallée du Rhône, par une voie encore ignorée, jusque dans le Sud de la Limagne à la hauteur d'Issoire, mais un peu à l'Ouest de cette ville. Des mouvements du sol ont produit, pendant le Sannoisien supérieur, Témersion partielle de nombreux points du bassin, surtout dans la partie occidentale. Cette émersion a été accompagnée de phénomènes de ruissellement et d oxydation très intenses, qui se sont traduits par l'accumulation des argiles sableuses de couleur rouge vif, avec éléments détritiques anguleux. A TEst, vers Saint-Vincent, Lavelle, Ghampeix^ des lagunes persistaient à la lin du Sannoisien et déposaient des calcaires à L. cf Umgiscata. Des courants parcouraient les parties restées submergées et y déposaient des sables et des graviers provenant surtout du Nord ou de l'Est où

régnait le substratum granitique. Ces oscillations locales, avec courants assez forts, étaient le prélude de la transgression stampienne qui s'est étendue sur les régions exondées pendant le Sannoisien, comme sur celles qui avaient été submergées. L'allure lenticulaire des dépôts, des masses calcaires notamment, l'ordre de succession très variable des diiïérents fossiles (Potamides, Limnées, Cypris) montre que la région était transformée â cette époque en une terre basse, inégale, creusée de dépressions peu profondes, une sorte de large chenal, en communication temporaire avec les eaux marines. Il n*y avait pas de nappe marine, lagunaire ou lacustre continue. La grande épaisseur des dépôts accumulés (plus de 200 mètres) fait supposer que cette terre basse, sillonnée de marécages et de lagunes, était soumise à un affaissement lent qui assurait la persistance des mêmes conditions de profondeur. Dans la masse sédimentaire marno- calcaire, on trouve quelques lits gréseux renfermant une faune (Cei^ithium plicatum, C, muUilineatum, Potamides arvemensis) accusant des conditions de salure plus forte ; cette faune est identique à celle signalée près de Gannat, à Saint-Bonnet-de-Rochefort par MM. Munier-Chalmas et de Launay.