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Fig. 29. — Coupe entre Perpezat et.Saghal /

Ç Gneiss rubéfié à la surface. — 1 Grès gneissiques durs rouge-sang. (Bauxite). — 2 Argiles sableuses rouges. ^- 3 Sables argileux rouges avec cailloutis.— 4 Sables marneux verdàtres. — 5 Sables calcaires grossiers & Potamides. — 6 Calcaires blancs ou jaunes et marnes h. Potamides submargaritacevLs. — 7 Marnes jaunes. — 8 Grès grossiers durs à la base, plus fins en haut. — 9 Marne rouge. — 10 Calcaire sableux. — 11 Marne jaune. — 12 Grès tendre. — 13 Grès grossier dur. — 14 Argile rouge très pure. — 15 Calcaire blanc dur siliceux ou marneux à Potamides arvernensis. — 16 Argile et marne jaune. — 17. Calcaire jaune dur à Cypris. — 18 Marne blanche. — 19 Marne jaune avec lit de grès. — 20 Calcaire jaune en plaquettes à Cypris. — 21 Marne jaune d'ocre. — 22 Calcaire blanc siliceux. — 23 Marne jaune. — 24 Grès jaune. — 25 Argile rouge ou jaune.

(Bauxite) se continuant par des argiles sableuses de même couleur.qui affleurent dans le chemin Elles passent à la partie supérieure à des sables argileux rouges puis h des sables blancs.avec bancs de sables verts plus ou moins marneux. Dans le talus du cbemin qui se dirige vers Perpezat on les voit recouverts par des sables calcaires grossiers, provenant de bancs calcaires gréseux en voie de disparition. J'y ai trouvé des Potamides en assez mauvais état de conservation, et à peu près indéterminables. Ces sables calcaires sont recouverts par des calcaires blancs (6) à Potamides qui sont mieux conservés et beaucoup plus développés sur l'autre versant. Ils renferment à Tétat de moules Pot. submargaritaceus Braun de grande taille. Cette forme domine associée à Pot, rhodanicus Font,, à quelques rares spécimens de Pot. druenticus Font et à une grande espèce voisine de Pot, Munieri Larrazet *. Ces fossiles se trouvent non seulement dans les calcaires un peu siliceux blancs ou jaunâtres.

* Lahrazet. Notes paléontologiques et stratigraphiques sur la province de Burgos. B. S. G. F. 3* S., T. XII, p. 376, PI. ill. fig. 3.

mais encore dans des grès calcaires très durs jaunâtres, à grain fîn, qui leur sont associés. Les marnes et les grès recouvrent ces calcaires fossi. lifères. Vers 700, de nouveaux calcaires durs siliceux ou marneux renfér-^ ment d'autres fossiles. Bien que les échantillons soient mal conservés on peut y reconnaître C. plicatum, Brug. associé à quelques Pot. arvemensisM. Ch. Les fossiles sont surtout abondants à une faible distance de la coupe vers l'Est. Là, un flot basaltique, indépendant de la grande coulée de plateau, s'est épanché sur les calcaires et les a métamorphisés. Au contact ils sont devenus bleuâtres^ friables, à cassure esquilleuse ; ils sont très chargés de silice. Les fossiles y ont été conservés. Ces calcaires reposent sur une couche assez épaisse (5 à 6 m.) d'une argile très pure, rappelant l'argile plastique et qui existe sur l'autre versant au même niveau. A Augnat, elle supporte des calcaires blancs à Limnées. Au-dessus existent des marnes, renfermant des intercalations de calcaires jaunes durs à Cypris, qui forment un horizon assez constant dans la région.

Si Ton compare cette coupe à celle d'Augnat on constate que les formations détritiques de base sont beaucoup moins épaisses au Sud, où Thorizon saumâtre inférieur est beaucoup plus rapproché de la base. En outre le second niveau saumâtre à Pot. arvernensis apparaît plus tôt ; il est représenté au Nord par des calcaires à Limnées. Cela tend à faire supposer que les eaux saumâtres arrivaient du Midi. Nous aurons occasion d'en'citer d'autres exemples.

Les dépôts de base de l'oligocène sont très variables suivant le point considéré ; dans l'espace compris entre Saghat, Perpezat, Apchat, on peut observer le contact du gneiss et des couches sédimentaires en trois points différents : les trois coupes sont différentes. Dans la coupe précédente l'oligocène débute par des grès rougesang, excessivement riches en fer (Bauxite). Les dépôts ferrugineux sont très fréquents dans la région d*Ardes et dans celle du Lembron ; nous les étudierons isolément plus loin. Au Nord du village de Saghat, une faille relève le gneiss qui supporte à 680 des argiles sableuses rouges (6 m.), des sables marneux jaunes, des grès avec lit d'oxyde de fer enfin les grès calcaires à Pot. submargaritacens Br. En suivant le chemin qui monte au plateau, les éboulis basaltiques très épais, ne laissent apercevoir que quelques affleurements des roches les plus dures (grès et calcaires à Cypris) de la coupe précédente.

Une grande faille N.-O., absolument comparable à la faille-limite de la Limagne, et venant aboutir à Apchat, interrompt l'oligocène vers le Sud. Entre Perpezat et Ardes une petite faille passant près de la première maison à l'Est d'Apchat, a isolé un petit compartiment sur lequel l'oligocène a été conservé à l'altitude de 700. Ce petit lambeau qui affleure entre les points 648 et 705 de la carte, est formé par des grès h très gros blocs de quartz, reposant sur les gneiss rubéfiés. Comme on le voit, les couches oligocènes les plus basses sont excessivement variables et impliquent un sous-sol assez inégal en même temps que des conditions de formations assez différentes.

De l'examen des formations oligocènes du pourtour de ce plateau d'Apchat, il

iC8 ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNE

résulte donc : !<> qu*il existe deux niveaux saumâtres distincts : l'un, près de la base, caractérisé par Pot. stibmargaritaceusy Pot, rhodaniens. Pot, druenticu$ ; Tartre, plus élevé et séparédu premier par des formations détritiques, est caractérisé parPo^. arvememis'y 2o que les formations saumâtres sont plus développées et se montrent plutôt vers le Sud, enfin, 3^ les sédiments sont beaucoup plus arénacés, pendant la première période, à l'Est qu'à l'Ouest. L'axe des lagunes pendant le dépôt des marnocalcaires inférieurs semblait se trouver dans la région Perpezat-Augnat.

Mazoires. — Avant d'aborder l'étude des plateaux au N. d'Ardes, il convient de mentionner le petit lambeau oligocène figuré par M. Fouqué,dans le substratum du volcan de Mazoires. Les éboulis et les projections volcaniques masquent le sous-sol. Cependant, à l'O.N -0. du village des Angles, on voit le gneiss sous la masse du volcan jusqu'à l'altitude de 1.035. Il a une direction N. 20^0., et plonge d'environ 20<* vers le S.-O. Les éboulis recouvrent ensuite le sol jusqu'à la cote 1.075, où sur un espace de quelques mètres carrés on voit des sables blancs quartzeux, supportant des marnes sableuses jaunes. Ces marnes sableuses résultent de la décalcification de bancs calcaires, car on y trouve de très nombreux fragments d'un calcaire blanc gréseux friable. Bien que Ton ne sache rien sur l'âge exact de ce lambeau, il n'en reste pas moins comme un témoin de l'extension ancienne des sédiments oligocènes. Ils s'étendaient beaucoup plus loin vers l'Ouest, mais l'érosion les a fait disparaître partout où les phénomènes volcaniques les avaient laissés à découvert.

Je n'ai observé aucun lambeau entre Ardes et Mazoires, je n'en connais pas au-delà de Mazoires.

Plateaux de Mareuge et du Fromental. — La faille qui, dans la partie haute de la petite ville d'Ardes, fait buter TOligocène contre le gneiss à l'Ouest, se continue vers le N.N.O., elle passe à Chausse-Bas sous la coulée basaltique puis, plus loin, tout près de l'Esplantade. Là, dans le profond et court ravin qui limite ce village à l'Est, l'Oligocène bute encore contre le gneiss. La faille passe ensuite sous le grand plateau basaltique de Mareuge et elle reparaît de l'autre côté avec une direction presque N.-S., au village de Laval. A l'Ouest de cette faille, le gneiss monte jusqu'à plus de 1 .000 mètres et va supporter directement les grandes nappes de basalte des plateaux. A l'Est, au contraire, l'Oligocène est toujours interposé entre le gneiss et le basalte. On peut le suivre d'une manière continue depuis l'Esplantade jusqu'au Fromental, puis sous le plateau développé à l'Est de ce village et ensuite à Brugère, Chalouze et jusqu'à Laval.

En suivant le ravin qui passe à l'Esplantade et se dirige au N.-E vers le point 892, on peut relever une coupe détaillée de l'Oligocène {f\g, 30). A l'Est de la faille qui passe dans le ravin même, au voisinage du village, le gneiss supporte, vers 770, une épaisse formation détritique formée d'argiles rouges sableuses

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grossières, d'argiles presque pures et de sables verts avec bancs de gros blocs peu roulés de gneiss, de granité, de quartz et de granulite. L'abondance des galets granitiques permet de supposer qu'ils ont été amenés par des courants venant du Nord^ car au Sud, à TËst et à rOuest> la plateforme est exclusivement gneissique. Les premiers calcaires qui apparaissent^ à 40 mètres aurdessus de la base, sont excessivement réduits et n'ont pas plus de 40 centimètres d'épaisseur. Je n'y ai pas trouvé de fossiles; des marnes et des grès se développent ensuite sur 15 mètres d'épaisseur et supportent un petit banc calcaire, séparé d'un nouveau banc fossilifère par des marnes. Les premiers fossiles trouvés dans cette coupe proviennent de ce banc d'un calcaire marneux blanchâtre (10) à 60 mètres du gneiss. Il contient des Limnées dont le test a disparu, mais qui par la forme paraissent très voisines de Limnea cequalù Serres. Après de nouvelles marnes et argiles avec grès, apparais-

/ 'RspleavleulÊ/

Pig. 30. — Coupe par l'EspI&ntade.

Ç Gneiss. — 1 Alternances d'argiles rouges sableuses, d'argiles presque pures, de sables verts avec lits de gros galets peu roulés, de C, 7*. 7i, quartz. — 2 Sables marneux verts. — 3 Marnes. — 4 Calcaire siliceux légèrement jaun&tre, en placfuettes. — 5 Marnes avec lit sableux intercalé. — 6 Sables et grès grossier, avec lit ferrugineux ii la base.— 7 Marne verte avec lit gréseux. — 8 Calcaire marneux. — 9 Argile jaun&tre. — 10 Calcaire & Limnées {L, cf œqualts)^

— 11 Argile avec banc de grès. — 12 Calcaire marneux. — 13, 15, 16, 19 Marnes. — 14 Calcaire jaune dur siliceux. — 17 Calcaire banc à Cypris.

— 18 Grès. (Les bancs plongent de 10® vers le N.-O.).

sent les calcaires jaunes durs à Cypris, bien développés plus au Sud. Comme on le voit le niveau des calcaires inférieurs est excessivement réduit ici et représenté seulement par un banc mince dépourvu de fossiles. Les calcaires à L cîœgualis d'Augnat se retrouvent bien ici. Mais je n'y ai pas rencontré Pot, arvemensis qui se montre déjà au Sud dans ce niveau.

En se dirigeant vers l'Est, on voit la plateforme gneissique s'abaisser de plus en plus par suite de failles nombreuses, dont la direction générale est le N.-O. Au S.-O du Fromental, la base de l'Oligocène est à 710, au S.-E. de ce village et au N. du Treuil, elle descend à 680. Le contact est ensuite masqué par suite des éboulis. A Letz, le gneiss atteint sensiblement la même hauteur.

De l'Esplantade à Letz il n'est pas possible de relever une seule coupe complète ; tantôt, comme à l'Ouest de Fromental, les termes inférieurs sont masqués par les éboulis ou par une coulée de basalte conservée sur la pente et qui se connu

tînue vers l'Est, tantôt au contraire, comme au S.-E du Fromental ce sont les formations de la partie moyenne qui sont dissimulées. Cependant, en rapprochant les nombreuses observations faites sur ce versant, il est possible de rétablir Tordre de succession des différentes assises.

Les dépôts inférieurs sont d'origine détritique et très épais. On peut les observer facilement dans le petit sentier qui monte directement au Fromental sur le flanc Est, et mieux encore, au Nord de Treuil. Dans le premier point, les gneiss à feuillets très contournés, de direction générale N. 25.0, injectés de nombreux filons de granité et de granulite, supportent vers 710, des sables grossiers à graviers de gneiss, granité et granulite, des argiles sableuses rouges, des sables verts grossiers ; l'épaisseur de ces formations est d'environ 40 mètres. Au-dessus reposent des sables calcaires. L'Oligocène est alors masqué par une coulée de basalte des pentes, recouvrant un poudingue très épais formé de gros éléments peu roulés de gneiss, de granulite, de granité, de quartz, de calcaire avec quelques fragments très altérés de basalte Lorsque le substratum reparaît, il est formé de calcaires jaunes à Cypris qui se continuent jusque sous le basalte de Fromental. La lacune dans les observations porte sur une quarantaine de mètres. Dans le ravin situé à l'Ouest du Fromental et qui se continue jusqu'au voisinage du four à chaux, on peut voir que des grès calcaires et des calcaires à Hydrobies surmontent les sables calcaires, puis viennent de nouveaux sables, des marnes et des calcaires siliceux blancs à Limnées, enfin de nouvelles marnes supportent les couches du four à chaux. La carrière exploite des calcaires inférieurs jaunes, séparés par des marnes et des argiles noires avec lits ligniteux, de calcaires marneux jaunâtres renfermant de très rares Limnées indéterminables (du type de L. œqualis). Au-dessus, les calcaires jaunes durs à Cypris, avec quelques bancs à structure suboolitique, se poursuivent jusqu'au basalte du plateau de Mareuge.

Les observations au N. du Treuil concordent avec les précédentes. Le gneiss vers 680 supporte des argiles sableuses rouges (20 m.), des sables blancs (1 m.), dessables grossiers argileux rougeàtres (8 m.), des sables blancs fins (2 m.) et enfin des sables à graviers (3 m.). Sur ce système détritique inférieur reposent des calcaires jaunes durs, très pauvres en fossiles, renfermant quelques Limnées (du type de L. œqualis) et des Planorbes. Tout le col à TEst du Fromental est dans ces calcaires. Au-dessus, des calcaires jaunes très durs, en plaquettes, avec nombreuses Cypris à test coloré, arrivent, coupés de quelques lits marneux, jusqu'au basalte supérieur du plateau de Letz.

Les formations sont donc assez semblables à celle de l'Esplantade. Le niveau inférieur à Potamides manque aussi ; les calcaires ne prennent de l'importance que dans la partie supérieure, riche en Cypris.

Le chemin qui va du Fromental à Letz, sur le versant méridional du plateau, se tient un peu au-dessus du gneiss, mais les éboulis s'opposent à des observations suivies jusqu'au grand ravin qui entaille profondément le sol à l'angle S.-E. du plateau, à l'Ouest de Barrège, à l'O. N -0. de Lavadoux. Sur le gneiss, présentant de nombreux dépôts de Bauxite qui seront étudiés plus loin, repo-

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sent vers 690, des couches détritiques très épaisses (flg. 31). Au contact même se trouve un petit lit de marne sableuse (0 m. 40) recouvert par une puissante formation (20 m.) de sables grossiers avec petits blocs à peine roulés de quartz, de gneiss, de granité, de granulite et de Bauxite ; au-dessus les blocs sont plus volumineux. A cent mètres environ au S.-O., les marnes manquent à la base et le tertiaire débute par des sables très grossiers renfermant des blocs non roulés de toutes dimensions des roches précédentes ; les blocs de plusieurs décimètres cubes ne sont pas rares et reparaissent à plusieurs niveaux. C'est une nouvelle preuve de l'irrégularité de la plateforme archéenne et du rôle peu important des eaux courantes dans la formation des premières couches sédimentaîres. L'eau courante est certainement intervenue en revanche dans la partie supérieure des sables à galets précédents (1) et dans les dépôts des assises supé-

êOû.

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Pig. 31 . — Coupe du grand ravin au

1 r * S. S.-E. de Lelz / — — - h ---

Ç* Gneiss rubéfié \ la surface h Bauxite. — 1 Sables rouges & galets» grossiers à la base, plus fins à la partie supérieure. — 2 Argile sableuse rouge. — 3 Sables rouges avec lits de galets. — 4 Sables blancs fins. -« 5 Argiles sableuses rouges. — 6 Sables blancs à grain moyen. — 7 Sables argileux rouges avec lits de sables blancs fins. — 8 Calcaires mamosableux àk Hélix,— 9 Marnes et argiles rouges. — 10 Grès grossier. — 11 Marne rouge. — 12 Calcaire blanc siliceux, fin, dur, à Pot, arvernensis, — 13 Marne rouge. — 14 Argile rouge.

rieures (2 à 7) . Les nombreux lits de galets roulés et la stratification entrecroisée très nette démontrent, en effet, son intervention. Les premiers dépôts d'eau tranquille sont formés par des calcaires marneux (8), un peu sableux vers la base, blanchâtres ou parfois colorés en rose et renfermant de très nombreux Hélix. Tous les échantillons ont perdu leur test ; d'après les moules externes et internes il semble bien qu'ils se rapportent à Hélix Hombresi Font. Des marnes, des argiles et des grès séparent cet horizon inférieur des calcaires blancs ou veinés de rouge, durs, grenus ou sublithographiques, renfermant Pot. arcernensis. L'Oligocène se termine sous la coulée par une couche d'argile rouge. Ce fait est à peu près général et fait supposer que ces argiles sont un produit de décalcification du substratum marno-calcaire par les eaux d'infiltration traversant la coulée ou s' écoulant à sa base.

On peut suivre assez facilement Thorizon des calcaires à Pot. arvemensis ; au S. de Letz, dans des calcaires siliceux blancs, cette espèce est associée à quelques rares Pot, Lamarcki Brgt. A TOuest du village, à la terminaison septentrionale du plateau, Pot, arvernensif se trouve dans les calcaires jaunes durs à Cypris, si développés vers le Fromental et la Freydère.

Les formations d*argiles ferrugineuses et de Bauxite rendent difficile le tracé des contours de TOligocène à l'Ouest de Madriat et de Bard. Ces dépôts ressemblent parfois beaucoup à ceux de la base des assises sédimentaires et peuvent être facilement confondus avec eux à la suite d'un examen rapide. En réalité une grande faille passant par Saint-Gervazy, Bard, le flanc Sud du puy de Lavoiron (727 de la carte), sépare le compartiment effondré de l'Est du voussoir élevé de TOuest, dans lequel le gneiss se tient à une altitude de 660 à 700 mètres. La limite passe au dessus de Letz et de Brugère-Haute, elle se trouve, à la terminaison N.-E. du plateau de Mareuge, tout près de Charmaix-Haut, reste audessus de Videau, de Chalouze et passe à Laval. Là, ce compartiment bute par faille contre le gneiss qui monte ensuite à plus de 1.000 mètres sans présenter d*01igocène superposé. Les argiles sableuses rouges inférieures se voient à Laval, butant contre le gneiss qui supporte directement le basalte à l'Ouest. Au-dessus de ces argiles sableuses, viennent des sables plus ou moins argileux à graviers, qui disparaissent dans les prairies. Bien au dessus et sensiblement au même niveau qu'à Letz, on voit des grès calcaires jaunes assez grossiers, des grès jaunes plus fins et des calcaires jaunes durs à Cypris avec quelques rares Potamides arvemensis M. Ch. Au Sud de Chalouze des calcaires siliceux jaune brun renferment aussi, sensiblement au même niveau, Pot. arvemensis et Cerithium plicatum , v** Galeotti Nyst. Ces mêmes fossiles se retrouvent au S.-E. de Chalouze, dans des calcaires jaunes ou blancs où ils sont associés à des Cypris. Les argiles ferrugineuses inférieures peuvent encore s'observer à l'Ouest de Bard, où elles surmontent le gneiss rubéfié et orienté vers le N.-O.

Plateau de Genilière-Refransac. — L'une des apophyses du grand plateau basaltique de Les Ranoux se dirige vers l'Est, franchit la faille limite et vient reposer sur les terrains oligocènes. Un lambeau de ces terrains a été ainsi protégé au-dessus des gneiss; il s'étend depuis une faible distance à l'Est de Dardes, jusqu'à l'Ouest de Rouhérent, sur le versant opposé. Mais les observations suivies sont impossibles au milieu des bois des versants méridional et oriental, des éboulis et des cultures du versant septentrional.

A 250 mètres environ à TEst de Dardes, les gneiss à peu près verticaux et dirigés N.60®0., supportent, vers 840, des grès quartzeux blancs, des grès marneux, des grès grossiers à gros fragments de quartz blhnc, des grès plus fins, des grès marneux et enfin des marnes jaunes qui disparaissent sous les éboulis basaltiques. Ces différentes couches occupent une hauteur de 2 m. 50; elles plongent de 45° vers le S.-E. Plus loin, dans le chemin qui descend vers le ravin et aboutit aux Chareyres, on rencontre de nombreux blocs de calcaire blanc et de calcaire jaune renfermant Potamides arvemensis M. Ch., associé à quelques

P, Lamarcki Brgt. Mais je n'a pas observé ces calcaires en place. Un peu à l'Ouest de Souille, le gneiss supporte à 735, quelques mètres de grès qui sont immédiatement recouverts par des calcaires bla^jcs à Pot. arvemensis et Pot. Lamarcki, Ce fait est intéressant, car il nous montre lallure transgressive de l'horizon à Pot. aroernensis et la localisation, dans la partie méridionale du Lembron, des lagunes où se déposèrent les marnocalcaires à Pot. submargaritaceus. On retrouve ces calcaires supérieurs au Sud de Ilouhérent, associés à des calcaires bleuâtres à petites Limnées, que je n*ai pas pu observer en place.

Au Nord de Rouhérent, à Ternant, Toligocène existe encore sous le basalte, mais comme il se trouve dans la zone effondrée du centre, son étude sera faite à la suite de celle de la zone médiane.

Malnon. — J'ai découvert au Nord de Chassagne, au milieu des produits éruptifs du volcan récent de Malnon, (son cône de scories est encore bien conservé et sa coulée atteint, à TËst, le fond de la vallée au Peyroux, ce qui permet de supposer qu'il doit dater du début du Quaternaire) un petit lambeau oligocène très intéressant, à Taltitude de 990 mètres. Bien que ses relations avec le substratum ne puissent pas être observées — il est entouré de toute part par les produits volcaniques ^- sa faune permet d'en fixer l'âge.

En suivant le chemin qui part vers TOuest de Malnon, passe au point 1000 et aboutit à Auzolette, on voit à une centaine de mètres du premier village, des calcaires qui affleurent sur 20 mètres environ. Ils ont été fortement redressés à TËst par un gros dyke basaltique et sont recouverts par le basalte altéré. A l'Est, les projections du volcan descendent beaucoup plus bas, elles sont coupées verticalement en falaise et ont été creusées de galeries.

La coupe (flg. 32) a été relevée le long du chemin. Dans les grès calcaires (13) les moules des fossiles sont en bon état et se prêtent facilement aux déterminations. Ils renferment Potamides Lamarcki Brgt (variété à fortes carènes longitudinales et à côtes saillantes), Ceriihium elegaw, identique à la variété de Vieux-Jonc. Dans les calcaires (10) on trouve Potamides Lamarcki variété à forte côte médiane et à sutures bordées, C, elegans, C. cf. conjunctum, C. plicatum^ variété Galeotti^ Pot. arvemensis. Dans les marnes, les mêmes formes existent, mais leur ornementation est encore plus accusée. Il est difficile détablir les relations stratigraphiques de ce lambeau avec les terrains avoisinants. Il est probablement la continuation des assises sédimentaires que Ton peut observer entre Malnon et Chavagnat. Dans le fond de la vallée, au-dessous de Mègemont, au milieu des débris basaltiques, on voit beaucoup de blocs d'un calcaire jaune très dur, rappelant celui à Gypris des environs d*Ardes, et des grès calcaires jaunes sans fossiles. Sous les éboulis au N.-O. de Mègemont paraft un petit aflleurement de marnes vertes et jaunes et d'argiles bleues. Sur la roule de Tourzel, à 1 kil, environ de Malnon, sous la basalte très riche en péridot, un petit lambeau de calcaire afQeure sur une quinzaine de mètres dans le talus. Le calcaire est jaune, friable, fragmenté; les morceaux sont empâtés dans une masse marneuse, jaunâtre et beaucoup sont cloisonnés.

A Test, OÙ le calcaire n'est plus en contact avec des tufs basaltiques mais bien avec le basalte lui-môme, il est fortement rubéflé. Au-delà de Ghavagnat, le basalte descend jusqu'au fond de la vallée et, à la sortie du défilé basaltique, ce sont des marnes jaunes qui reparaissent. Il est probable que ces marnes et calcaires jaunes sont sur le môme horizon que les calcaires jaunes à Cypris et Potamides aroemensis d'Augnat.

Fig. 32. — Coupe du lambeau oligocène de Main on.

1 Basalte altéré, en boules. — 2, 20 Basalte en petits fragments. — 3, 19 Basalte altéré, ressemblant à une marne rougeâlre. — 4 Calcaire jaune très altéré, fragmentaire avec veinules de quartz. — 5 Calcaire noir&tre fétide. — 6 Marnes schisteuses bleuâtres. — 7 Calcaire un peu sableux. — 8 Calcaire jaunâtre dur. — • 9 Calcaire jaun&tre en plaquettes. — 10 Calcaire h, Potamides. — 11 Grès à Potamides. — 12 Calcaire jaun&tre en plaquettes. — 13 Grès calcaire dur h, Potamides. — 14 Grès calcaire friable. — 15 Marne sableuse fine, gris bleuâtre, à Potamides. — 16 Sables marneux. — 17 Calcaire concrélionné grisâtre, à cassure irrégulière. ^18 Marne verd&tre. — 21 Basalte en bancs séparés par dos lits et des (ilonnets de quartz.

D'après les fossiles, c'est bien à cet horizon que se rapporterait le lambeau de Malnon. Nous pouvons remarquer de suite que le niveau de Malnon est identique à celui signalé sur le versant oriental du plateau de Chazoux et aussi au S.-O. de Ludesse.

La vallée de Félines qui serait si intéressante à étudier pour montrer le passage des couches du Lembron à celles de Reignat-Montaigut, ne fournit malheureusement comme on l'a vu, que des indications assez vagues et insuffisantes, par suite de l'épaisseur des éboulis.

Autrac. — Le petit lambeau surélevé d'Autrac, à l'Ouest de Blesle, a été cité depuis longtemps par Pissis et M. Raulin. Sa grande altitude (830 mètres à la base) Ta fait souvent citer par la suite. Nous avons eu déjà occasion de noter beaucoup de lambeaux à des altitudes semblables ou supérieures.

En réalité le lambeau d'Autrac appartient à une région affaissée, une sorte de bassin tectonique transversal, prolongeant vers l'Ouest la zone longitudinale (N.-S.) d'elîondrement, dans les mêmes conditions que les régions des Couzes Chambon et Pavin et les environs d'Ardes déjà étudiés. Ces zones transversales effondrées sont séparées par d'autres restées en place, et sur lesquelles Toligocèiie plus élevé a été emporté. La région effondrée de Blesle est assez étendue et comporte des terrains oligocènes partout où les coulées basaltiques sont venues les protéger. A cette région de Blesle appartiennent la traînée qui commence à Chadecole au Nord de Blesle, et se poursuit par Pradelles jusqu'à

Autrac, le lambeau de Gheylat, ceux du plateau de Laurie, Chavagnac, la Borie, le Fraisse, enfin ceux des plateaux de Serre, la Rochette près d'Auriac-rÉglise, de Grenier-Montgon et d'Espalem sur la rive droite de TAlagon.

Le lambeau d'Autrac m'a fourni d'assez nombreux fossiles. Il forme le versant oriental du puy d*Autrac (Signal' de la Croix du Cornet, 1034 m.) ; il est limité par une faille, passant un peu à l'Ouest du village d'Autrac, qui relève le gneiss. La base de Toligocène se trouve a 833, tout près de la route de Blesle ; il débute par quelques mètres d'argile rouge un peu sableuse avec fragments de gneiss altéré ; au-dessus, un poudingue, ou plutôt une brèche à morceaux de quartz irréguliers, parfois de la grosseur d'une noix, a un ciment calcaire. Le quartz devient de plus en plus rare et le poudingue passe à des grès calcaires, puis à des calcaires à grains de quartz, d'orthose, de mica. Ces calcaires se débitent en grandes dalles. J'y avais observé quelques débris d'ossements. M. P. de Brun, receveur de l'enregistrement à Blesle, qui fouille avec tant de persévérance les nombreux gisements de Vertébrés de l'Auvergne, a eu l'obligeance de me communiquer une pièce intéressante provenant de ces calcaires. C'est une mâchoire inférieure d'Amphiycon ambignus Filhol. Au-dessus, viennent des calcaires en plaquettes irrégulières, des grès calcaires grossiers à Cerithium plicatum variété Galeotti et Cyrènes (probablement Cyrena semistriata), puis des ciilcaires sableux. Ces différentes couches sont en partie masquées par les cultures. Elles sont surmontées par celles exploitées au four à chaux (880 mètres) et qui comprennent, affleurant dans le chemin, des calcaires marneux, des grès siliceux, puis et surtout des sables avec lits de galets de quartz, d'améthyste, de calcaire, des poudingues calcaires à galets de quartz et de calcaire, paraissant identiques à ceux cités à 15 mètres plus bas et renfermant comme eux C. Galeotti avec Polamides arvemensis M. Ch., des calcaires un peu sableux avec les mômes fossiles. Le four à chaux exploite les couches superposées à ces calcaires sableux ; ce sont des marnes jaunes, alternant avec des calcaires marneux renfermant quelques Cyrènes vers la hase, mais surtout de nombreux Hélix indéterminables, paraissant appartenir à des espèces des groupes H. conoidea et H, cadurcensis. Au-dessus de ces couches du four à chaux, les escarpements manquent. Sur le sol on trouve épars de nombreux fragments de calcaires sableux, de grès siliceux, de calcaires blancs avec œufs de tortue, de calcaires tendres, grenus à Hydrobies (H. cf. pyramidalis), Pupas, Hélix qui dominent à la partie moyenne. A la partie supérieure, près du basalte on ne trouve que des calcaires jaunes durs se débitant en plaquettes et quelques plaques de calcaires marneux avec rares Hélices indéterminables.

Bien que les documents soient insuffisants pour fixer d'une manière précise l'âge de ces formations, la présence du Pot. arvemensis montre qu'elles doivent être rapportées au second niveau d'Ardes ; il y aurait très probablement ici une transgression à cette époque. L'arrivée des lagunes saumâtres qui ont déposé le niveau inférieur d'Ardes ne se serait pas faite par le Sud mais très probablement par le S.-E. Cette question sera d'ailleurs examinée à la fin de l'étude du bassin de Lembron.

426 ÉTUDEIS GÉOLOGIQUES SUR LA LLMAGNE

Lies observations rapides que j*ai pu faire à Ghadecol, et au sud^ autour d'AuriaCj ne me permettent pas de m'arrêter sur les formations oligocènes de ces régions. Cependant les quelques fossiles que j'y ai recueillis (Limnées, Glandtnies, Hélices) à l'exclusion des formes saumâtres, me font supposer que les lagunes ne se continuaient pas dans cette direction et que, par suite, il n'y avait pas communication à cette époque entre la Limagne et le bassin d'Aurillac. Mais des observations nouvelles seront nécessaires pour faire connaître ces terrains encore insuffisamments étudiés.

Pahtib centrale du bassin de Lembron, vallée de l*Allibr, au sud d'Issoire. — Le bassin de Lembron présente, comme nous Tavons déjà dit^ les plus grandes analogies avec la Limagne. 11 est formé aussi par une zone médiane effondrée, bordée de chaque côté par des compartiments moins abaissé^. L'oligocène a été conservé sur les compartiments en bordure, à rOuest, grâce aux coulées volcaniques qui sont venues le protéger. La bordure orientale, dépourvue de roches volcaniques, a perdu la couverture sédimentaire, sauf en un très petit nombre de points et le gneiss est partout dénudé.

La zone effondrée de Lembron se trouve dominée par un compartiment surélevé barrant la vallée de TAllier entre Beaulieu et Auzat et se prolongeant vers le Sud jusqu'à Arvant. L'oligocène est limité par une grande faille N.-N.-E., qui le fait buter avec le gneiss contre le houiller. Cette faille passe un peu à l'Est de Moriat, à 300 m. environ à l'Ouest de Beaulieu et vient se terminer, un peu à l'Est du château, près de la ligne du chemin de fer. Elle change alors de direction et s'incline vers l'E.-N.-E , passe près du ravin au Sud du point 538, au S.-E. d'Orsonnette, et va se raccorder au Nord d'Aubiat, près du point 547, avec la faille-limite.

Sur les plateaux de la rive gauche de l'Allier à l'Est de cette faille, les épaisses alluvions de l'Alagon et de TAllier masquent le substratum, mais partout où l'on peut l'apercevoir, il est constitué par le gneiss ou le houiller et nulle part l'oligocène n'est interposé entre cette plateforme ancienne et les alluvions. Sur la rive droite de l'Allier, au Sud de la faille, un petit lambeau oligocène se trouve conservé au Nord d'Auzat.

La zone médiane dans laquelle le substratum gneissique ou granitique est enfoncé au-dessous du niveau de l'Allier sera étudiée tout d'abord en commençant par la rive gauche, puis les rares lambeaux conservés dans la bordure orientale seront étudiés à leur tour.

Sur la rive gauche, la zone effondrée se trouve limitée par la faille Moriat- Beauheu et d'autre part, par une grande faille passant par Saint-Gervazy (au Nord de la maison d'école), Bard, le versant méridional du puy de Lavoiron (727 de la carte), la rencontre des routes de Vodable et de Boudes, entre Ternant et Dauzat. A partir de ce point la faille passe sous les plateaux basaltiques et ne peut être suivie, mais elle doit probablement aboutir près de Saint- Floret. Au Nord, la limite sera formée par les voussoirs surélevés de la région d'Issoire-Saint-Yvoine-Coudes.

lie

ÉTUDKS GÉOLOGIQUES SIÎR La LIMAGNE iîl

Sur la rive droite, les limites sont fournies : au Sud par la faille E.-N.-E. passant près d'Aubiat ; à l'Est par une grande faille passant à Aubiat, à TEst de Bansat, à la base occidentale du puy d'Usson, à TEst de Brenat et d'Aulhat ; au Nord, par la masse des plateaux de la Comté ; à TOuest, par l'Allier d'abord et ensuite par la région granitique s'étendant d'Orbeil à Coudes.

Plateau de Moncelet. Saint-Oervazy, Collanges, Vichel. — Les versants de ce plateau sont couverts de vignes et de cultures variées ; à la partie supérieure les éboulis basaltiques sont très épais. Aussi les points où l'observation est possible sont-ils rares, particulièrement à l'Est de Vichel, par suite de l'épaisse couverture d'alluvions (probablement pleistocènes).

Les couches les plus anciennes affleurent à l'Ouest de Collanges sur les bords du ruisseau de la Volave, à la rencontre du petit ravin descendant du voisinage du point 504. En suivant ce ravin on peut relever une bonne coupe de la pnrtie inférieure des assises (la portion supérieure ne laisse apparattre aucun affleurement), La couche la plus basse est un petit banc de calcaire dur avec Potamides indéterminables. Au-dessus, se trouvent des marnes assez minces puis une série de couches variées dont la nature change latéralement sur un espace de quelques mètres. Voici leur succession le long du ravin : Ce sont d'abord des sables, des grès sableux, des grès grossiers avec quelques lits de marne généralement sableuse, qui se développent sur une hauteur de 15 à 20 mètres ; des alternances de marnes, d'argiles et de calcaires commencent un peu au-dessus du chemin de Collanges à Saint-Gervazy, et supportent des calcaires durs un peu siliceux, bariolés, à cassure irrégulière, des marnes roses, des calcaires marmoréens rosés et des marnes à nodules d'un calcaire semblable au précédent. Ces deux dernières assises forment un petit plateau vers 465, au-dessus du chemin. On y trouve, surtout dans les parties exposées à l'air, une faune intéressante qui permet de ûxer leur âge : Cerithium margaritaceum Br. de grande taille se rapprochant de la variété calcaratum^ Potamides submargaritaceus Br., Potamides rhodaniens Font , Cyrena sp. ; dans les marnes on trouve en outre Pot. bernasensis Font. Cerithium plicatum Brug., Hydrobia sp. Les marnes sont recouvertes par un calcaire blanc fin siliceux, à Pot. rhodaniens Font. Au dessus, des marnes puis des calcaires blancs siliceux et des argiles (sources de St-Germain) supportent une formation gréseuse et marneuse assez épaisse, qui monte jusque vers 1 altitude 500. Les éboulis et les cultures recouvrent ensuite le sol. On aperçoit çà et là quelques affleurements de grès, de calcaires siliceux, de calcaires jaunes, siliceux, durs, à Potamides, très mal conservés, mais qui, d'après leur forme pourraient être P. arvemensis. En approchant de la coulée basaltique, les galets de basalte, de quartz jaune, de granulite, de granité et de gneiss deviennent de plus en plus abondants. Ils proviennent probablement du démantèlement d'une couche alluviale sous-basaltique que je n'ai pu voir en place. La présence des Potamides cités plus haut ne laisse aucun doute sur le niveau des calcaires de Collanges ; ils sont la continuation des calcaires inférieurs d'Apchat, de Perpezat, d'Augnat. On peut remarquer que les échantillons de Collanges pré-

sentent une ornementation plus accusée que ceux des gisements d'Ardes, ce qui peut faire supposer que la salure des eaux était un peu plus forte et que Ton était plus rapproché du centre de la lagune.

Si de ce point on se dirige vers le Sud, on voit, dans le talus du chemin à 500 m. avant St-Gervazy, un ensemble de grès fins marneux très riches en mica blanc» de sables micacés, de marnes vertes et de grès jaunes qui viennent buter contre la faille h une faible distance de la maison d'école. Au voisinage de la faille et sur une longueur de 10 m., les couches sont ondulées. Elles sont très probablement la continuation des assises supportant les calcaires à Potamides de Collanges.

Le village de Saint-Gervazy repose tout entier sur le gneiss ; la faille passe sur le flanc du Montcelet et vient couper la route de Moriat à 150 m. environ à TEst du point 564. On peut relever une coupe assez détaillée des assises supérieures de Toligocène de ce point jusqu'au basalte. Il est très probable que cette coupe complète celle, relevée au SO de Collanges, qui a fourni les termes inférieurs, mais je n'ose l'afflrmer en raison du nombre des failles qui découpent le sol. Au niveau du gneiss vers 560, on voit des sables marneux grossiers qui passent au S.-E. à des sables blancs fins, fluviatiles. Puis Ton trouve successivement, plongeant un peu vers le N-O., des marnes sableuses jaunes, grossières, des argiles rouges ou vertes, des sables fins à mica blanc et des sables grossiers qui arrivent jusqu'à l'altitude 600 ; puis des alternances de marnes et de calcaires siliceux blancs, rosés ou jaunes (6 m.), des sables blancs et des alternances de marnes et degrés blancs, fins, qui se continuent jusqu'au voisinage du basalte à 640. Ici encore il doit y avoir des alluvions sous-basaltiques très anciennes car les galets de quartz sont excessivement abondants. En l'absence de fossiles il est difficile de fixer la position des différentes assises de ce versant. Cependant il est probable que les calcaires siliceux et les marnes doivent représenter le niveau de Pot arvernensis; mais je n'ai trouvé aucun fossile.

Mes observations sont très incomplètes pour le versant oriental du plateau. Les argiles sableuses rouges se voient dans le talus de la route au Sud ; puis entre les points j05 et 516, des blocs épars font supposer que les calcaires roses marmoréens (à Potamides) de Collanges arrivent vers le fond de la vallée ; on retrouve aussi les mêmes grès grossiers qui les surmontent sur l'autre versant. On a vu que l'oligocène a subi une décalcification presque complète au Sud, à Moriat, Scoularoux. Dans ces conditions il est bien difficile de rattacher ces observations et de rétablir la continuité des assises cachées par l'épais manteau alluvial.

Sur le versant Nord les observations sont aussi assez clairsemées et insuffisantes. Cette région serait cependant fort intéressante car c'est là que s'opère le passage du faciès d'Ardes, dans lequel les couches renfermant le niveau supérieur de Potamides sont surtout détritiques, à celui de la rive droite de l'Allier où les couches marnocalcaires sont très développées et accusent une origine plus lagunaire.

Saint-Gfrermain-Lembrony Fenier, le Breuil. — Entre Collanges et Saint- Germain les cultures ne laissent apparaftre aucun affleurement. La route est en grande partie dans les alluvions de la Couze d^Ardes ; parfois, dans les fossés, des argiles marneuses jaunes ou rouges percent la couche alluviale ; le calcaire n'affleure nulle part. 11 faut arriver jusqu'au Sud de la station du Breuil, dans l'espace compris entre cette localité, Fenier et Beaulieu,pour noter quelques superpositions. La petite butte comprise entre les points 420 et 410, au Sud du Breuil, est formée à la base par des argiles rouges, des marnes jaunes et des calcaires marneux jaunâtres à Cerithium Galeotti Nyst., affleurant à 397, dans le talus de la route de Saint-Germain- Lembron. A ce niveau, sur le versant oriental, des alluvions de l'Allier (a*) sont coupées par la route sur une hauteur de plusieurs mètres.

Dans la tranchée du chemin de fer

Fig. 33. -- Coupe N.-S. par la garo du Brenil. / — — h

on voit des grès

1 Argiles ronges et marnes, avec grès intercalés. — 2 Cale, à Polamides. — 3 Argiles marnes et grès. — 4 Cale, marneux jaunâtre & C. pliccUum, variété Galeotti, — 5 Marnes et argiles. — * 6 Grès grossiers. — a'* Alluvions anciennes avec quartz, ^, beaucoup de fibrolite. a*, Alluvions de la fin du ploistocône.

grossiers très calcaires et micacés intercalés dans les argiles rouges. Les calcaires à Cérithes supportent des argiles rouges avec banc de calcaire jaune, puis des marnes, recouvertes à 438, par une couche assez épaisse, autrefois exploitée, de calcaire marneux jaunâtre, parfois marmoréen, à C^i7Atum p/tco/um variété Galeotti identique aux formes d'Ormoy, on y trouve aussi quelques Potamides bernasensis • puis, on observe des marnes et des argiles rouges recouvertes par des grès grossiers* jaunes durs, très épais. La colline est couronnée par des alluvions anciennes (a^) de l'Allier, à galets de quartz gras jaunis à la surface^ de basalte et de fibrolite. Le banc de calcaire marneux supérieur à C. plicatum passe, vers l'Est, à des grès calcaires grossiers que l'on peut observer dans le chemin aboutissant au point 427 au S.-Ë. de Saint-Germain. Les grès se développent d'ailleurs très rapidement dans cette direction et remplacent les marnes, bien repré. sentéesau Sud du Breuil.

Les mêmes formations peuvent être étudiées plus au Sud, dans les talus de la route du Breuil à Beaulieu, à partir du point 410. Des marnes argileuses suppor. tent des grès calcaires fins, puis des sables grossiers à la base, fins à la partie supérieure. Au-dessus, des marnes rouges sont recouvertes par des calcaires blancs contenant quelques Potamides et des petits Gastéropodes indéterminables. Un petit lit de sable est surmonté par un banc de calcaire marmoréen à Cerithium plicatum et C Galeotti de grande taille ; ce calcaire est la continuation de celui cité un peu plus haut. Il se retrouve près de Beaulieuau S.-O. et à l'O., presque

lâO ETUDRS GÉOLOGIQÙRS Stltl LA LIMAGNË

en contact avec la faille qui relève le gneiss. Des sables et des marnes le surmontent et sont recouverts à 460 par les alluvions (a'^) ^

On peut remarquer d après les coupes relevées en ces deux points, éloignés d'à peine 1 km., combien la nature des couches est variable. Les marnes disparaissent rapidement au Sud (comme à TEst) et sont remplacées par des sables

Pig, 34. — Coupe de la carrière de la tuilerie de Penier. / rrrr\ h -rrr-' ^ . *^ 20000 2000

1 Grès à grain moyen. — 2 Argile rouge 1 m. — 3 Grès grossier tendre rouge 0,50. — 4 Argile rouge 0,40. — 5 Argile sableuse grossière 0,40. — 6 Argile rouge 1,50. — 7 Grès blanc, tendre 0.60. — 8 Argile rouge 2,50. ~ 9 Sable et grès jaunâtre 2 m. — 10 Argile

rouge 11. Argiles et sables. — a* (niveau supérieur] Alluvions anciennes et fibrolite. —

a*, {fi Allnvions de TAllier.

OU des grès. Le faciès calcaire se développe au contraire beaucoup sur la rive droite de l'Allier et aussi au Nord du Breuil. Tous ces dépôts appartiennent à l'horizon supérieur. Bien que je n'aie pas trouvé en ce point Potornû/^^ arvemenm, il existe très abondamment sur la rive droite de rAllier, dans des couches qui sont certainement sur le môme horizon stratigraphique. Plusieurs failles abaissent graduellement Toligocène depuis Collanges jusqu'au Breuil, mais il est impossible de les suivre d'une manière continue.

Au Nord de Beaulieu, à la sortie du village même de Fenier, une carrière exploite pour tuilerie des argiles rouges, mêlées de grès à la base et de sables à la partie supérieure (ûg. 34). Ces formations sont entamées sur iO mètres

t Ces alluvions ont une grande extension. Elles affleurent partout, entre les côtes 460 et 520, dans toul l'espace compris entre l'Allier, Moriat et Saint-Germain. EUles ont été déposées au confluent de l'Allier et de l'Alagnon. Il est môme possible de distinguer, à partir de Charbonnier, les alluvions provenant de l'Alagnon, k éléments beaucoup plus gros (basalte et quartz) de celles de l'Allier. Ces dernières sont très riches en galets de flbrolite. On peut remarquer que les galets de fibrolite sont d'autant plus abondants en un point que la couche alluviale y est moins épaisse; il semblerait qu'ils ont été déposés surtout au début de la période d'alluvionnement. On peut les suivre au Nord du Breuil (Mons, Chauliat), près d'issoire (Malbattn).

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