OO

environ de hauteur. Il est impossible, par suite des lacunes dans l'observation, de préciser le niveau de ces couches. Peut-être appartiennent-elles au môme horizon que les précédentes, peut-être en sont-elles séparées par une faille et sont-elles plus anciennes? Elles paraissent se continuer jusqu'à la grande faille qui, à quelques centaines de mètres plus à TEst, ramène le gneiss.

CoUines de Mens, Ohauliat, Chassaîng.-Les grès qui couronnaient la colline

au Sud du Breuil (flg. 33) prennent une importance plus grande en allant vers

le N.-O. Us forment

des escarpements de

plus en plus élevés

sur le flanc méridional de la colline de

Mon s, à mesure qu'ils

se rapprochent de

l'Ouest. En partant

du Moulin - du - Pont

(point 403) au Nord

de Saint-Germain, on

peut relever la coupe

suivante (fîg. 35) en se

dirigeant vers le N.-E.

Les grès y sont très

développés, les bancs

marneux que Ton

aperçoit à leur base

deviennent de plus en

plus épais vers l'Est

et admettent des intercalations calcaires.

Sur le versant oriental de cette colline, au N.-O. de la gare du Breuil, les grès sont très réduits, surtout à la partie supérieure. Les marnes et les calcaires forment la plus grande partie des assises. Au-dessus des argiles marneuses rouges qui apparaissent dans la plaine *, on trouve des alternances de grès, de marnes et de calcaires marneux jaunes à jCerithium plicatum variété GaleoUi. Ces alternances se poursuivent jusque vers l'altitude 423. A la partie supérieure, jusque sous les alluvions, on ne voit plus que des alternances de grès et de marnes jaunes. Au-dessus, les alluvions, jointes aux éboulis basaltiques provenant de la petite coulée basaltique presque complètement démantelée, ne laissent plus apparaître l'oligocène. Dans les murs et à la surface du sol on voit de nombreux blocs de grès jaunes, de calcaires jaunes durs en plaquettes à

Fig. 35. — Coupe au Nord de Saint-Germain, par le MouJin-du-

Pont. / -i— h — • 10000 2000

1 Marnes rouge». — 2 Grès blanc. — 3 Marnes. — 4 Grès grossier à grains de quartz, de calcaire, de schistes amphiboliques. — 3 Grès grossier avec lit de marne h la base. — 6 Marnes. — 7 Grès calcaire. — 8, 10 Grès k grain moyen. — 9 Sables fins è. la base, puis grossiers passant en haut à des marnes sableuses. — 11 Grès jaune tendre à mica blanc avec lit de marne rose micacée, èi la base. — 12 Marne rose très micacée, fissile. - - 13 Calcaire jaune marneux tendre à Cypris. — 14 Sables et grès jaune d'ocre. — a»» Alluvions à gros galets de p, Ç, y*, y„ quartz, calcaire.

I Ceci parait même un fait très général dans toute cette plaine du Lembron ; au fond de la vallée, il semble que les eaux d'infiltration, à la hauteur du niveau de base actuel, aient agi depuis assez longtemps pour ramener toutes les assises k l'état d'argile rouge plus ou moins marneuse.

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUli LA LIMAGNB

Fig. 36. — Coupe do la butte de Chassaing (470 de la carte)

au N. N.-O. du Breuil /

10000 litOOO

Cypris. Sur le versant Nord, les calcaires jaunes à Cypris affleurent près du basalte, vers 485.

On peut suivre les couches étudiées dans la coupe précédente vers l'Ouest, jusqu'à Chalus et à Boudes. Elles se prolongent également vers le Nord, à la petite butte de Chassaing (fig. 36).

En ce point, les grès sont beaucoup moins développés que vers le Moulin-du- Pont, mais ils le sont davantage qu'au N.-O. de la gare du Breuil. Les calcaires blancs, qui affleurent sur les grès au-dessus du village, renferment une faune intéressante et assez bien conservée, fait malheureusement bien rare dans l'oligocène du Puy-de-Dôme. On y trouve Cerithiumplicatum Brug. typique.

Certaines formes très ornées rappellent môme la variété alpinum de Tournouër.

C. pl/catum variété Galeotti Nyst, y est aussi abondant. Potamides Lamarcki Brgt, y paratt représenté par des formes presque inermes La riche ornementation des C. plicatum montre que cette espèce trouvait h\ de bonnes conditions de développement et probablement une salure assez forte. P. Lamarcki s'accommodait sans doute mal de ces eaux trop salées. Enfin, je mentionnerai dans ce gisement les formes d'Aix qui ont été décrites par de Saporta * sous les noms de Potamides pseudocosteliattis et P. clathratus. Mais la première espèce paraît une simple variété de C. plicatum, et les formes de Gouze identiques à P, clathratus sont des C, plicatum partiellement décortiqués. Je n'ai eu entre les mains, au laboratoire de Paléontologie du Muséum, que des moulages des plaques ayant servi à créer ces espèces d'Aix et je n'ose dire qu'elles ont été établies d'après des échantillons mal conservés. Mais les caractères du P. clathratus apparaissent si nettement sur certains échantillons de Couze que j'ai tenu k signaler ce fait.

1 Calcaires marneux et marnes jaunes à Potamides. — 2 Grès —

3 Calcaires jaunes k Cerithium plicatum. C. cf. elegans, —

4 Grès jaunes tendres à mica blanc. — 5 Marne verte. — Cl Grès jaunes fins k mica blanc. — 7 Marnes et calcaires durs à Cypris.— 8 Grès jaunes. — 9 Marnes et calcaires mnrneux en plaquettes à Cyrènes. — 10 Grès Ans ù, mica blanc. — 11 Marnes et calcaires durs & Cypris. — /Tufs(pépérites) avec basalte |3.

* Annales des Sciences géologiques, t. XX, 1888.

Au-dessus de ces calcaires et des grès qui les recouvrent, on voit apparaître les calcaires jaunes durs à Cypris qui, coupés par des marnes, s'élèvent jusqu'à la partie supérieure de la colline. Cette butte est percée par un dyke de basalte, exploité pour Teinpierrement sur le versant S.-O. Le dyke, en pénétrant dans les marnes, les transforme en pépérites. Les calcaires à Cypris apparaissent seuls vers le Nord, les couches inférieures h Potamides n'afQeurent plus. L'étude du plateau dn Broc jusqu'à Issoire sera faite un peu plus loin, après la description des couches à Potamides dans la direction de Chalus.

Chalus, Boudes. Ternant. — Les bancs de grès du versant occidental de la colline de Mons se continuent vers l'Ouest. Ils ont fourni des ossements à Bravard en un point qu'il n'indique pas d'une manière très précise et qui serait situé dans des sables au milieu des grès, à un kilomètre au Nord de Saint-Germain-Lembron. La carrière appartenait à M. Marcuet, receveur de l'enregistrement. Bravard put étudier et dessiner les ossements qui devinrent plus tard la propriété de de Laizer. Une astragale et une mâchoire inférieure à peu près complète furent attribuées à Anthracolherium lembronicum, divers débris de carapace permirent de caractériser Testitdo média ^ Pomel cite dans son Catalogue, de Saint-Germain-Lembron, probablement du même gisement : AnthracoUierium fnagnum Guv. A. Cuvieri Pom.

Ces grès se continuent vers l'Ouest, mais ils présentent des variations assez rapides. Ainsi, au Nord et au N.-O. du Moulin-du^Pont, leur épaisseur s'atténue assez rapidement tandis que des argiles sableuses exploitées pour tuilerie prennent plus d'importance. La carrière actuelle de la tuilerie, à la rencontre des routes de Gignat et d'Issoire, entame un banc assez épais d'argiles recouvertes (à 413) par une couche de grès quartzeux fin, prolongeant Tun des bancs inférieurs de la coupe 35. A la base, on voit une couche d'argile rouge, puis de l'argile sableuse grossière, une assise d'argile verte (0,40), puis de l'argile rouge (4 m.) et enfin, au-dessous du banc de grès, de l'argile sableuse verte. On peut se convaincre, dans la carrière même, que les couches sont lenticulaires et disparaissent très rapidement. Une ancienne carrière, située à 500 mètres plus loin, sur la route de Gignat, attaquait, à quelques mètres plus haut^ des argiles rouges ou vertes avec bancs de grès micacés intercalés.

Les alluvions empêchent de poursuivre ces couches au N.-O. et à l'Ouest. Â rOuest, à la bifurcation des routes de Boudes et de Chalus, des grès et des argiles rouges, qui sont très probablement sur le prolongement des couches de la tuilerie, se montrent sur une hauteur de dix mètres environ. Au-dessus des grès et des argiles en bancs sensiblement horizontaux, on voit, sur la route de Chalus, un ensemble de grès calcaires à la base, quartzeux et grossiers à la partie supérieure, et d'argiles sableuses ou de sables jaunes, d'une épaisseur de 5 mètres. Cet ensemble, de même que les couches qu'il supporte, plonge

* A. Bhavaiu). Considérations sur la distribution des mammifères te*Testres fossiles dans le département du Puy-de-Dôme, p. 32.

de 10° environ vers le S.-O., alors que les grès inférieurs sont horizontaux. Cette discordance paraît locale. On observe ensuite des alternances de marnes et de grès micacés avec quelques bancs calcaires. Un de ces bancs, plus dur, subconcrétionné, renferme vers 450, à 150 mètres environ avant le chemin du moulin, des Potamides assez mal conservés. Ces Potamides sont tous très petits par suite, probablement, du changement brusque des conditions de milieu qui les a fait périr en même temps. Ils paraissent tous appartenir à P. Lamarcki Brgt, comme me Ta montré leur comparaison avec de très jeunes individus de cette espèce qu'a bien voulu me donner M. le professeur Munier-Chalmas. Des argiles rouges et des marnes très épaisses, avec quelques intercalations calcaires, supportent ensuite, à la cote 500, des grès fins jaunes micacés, affleurant au fond du grand tournant de la route, et qui renferment des moules de Gyrènes, probablement Cyrena semistriata. Des alternances de marnes sableuses et de grès se continuent sur une hauteur de près de 30 mètres, jusqu'à des calcaires jaunes durs à Cypris. Ces calcaires sont à la base d'une formation marnocalcaire, qui se continue jusqu'au basalte, et dans laquelle certains bancs renferment des Cypris, d'autres des Limnées indéterminables.

Comme on le voit, les couches situées sur le niveau des grès des environs du Breuil, perdent ici presque complètement leur caractère saumâtre. Le niveau à petits P. Lamarcki est le seul témoin de leur extension ; les formations détritiques sont au contraire beaucoup plus développées ; un horizon supérieur apparaît en outre sous forme de marnocalcaires à Cypris et Limnées. Ce faciès se développe beaucoup à l'Ouest et au Nord de Chalus.

Les bancs de grès correspondant au niveau à Cy rênes observé à l'Est de Chalus, se continuent en s'abaissant un peu sur le flanc méridional du plateau de Chalus et ils arrivent jusque vers Boudes, où ils se tiennent à quelques mètres au-dessus du village. Bravard cite des ossements recueillis à Boudes et qui proviennent certainement de ces grès :

a En 1836, à une centaine de mètres au Nord-Est des premières habitations « du village de Boudes, du côté de la petite ville de Saint-Germain-Lembron, « un propriétaire, de mes amis, M. Gérard, en faisant extraire d'une couche de « grès du moellon pour construire des murs, rencontra beaucoup d'ossements (( fossiles.. ..

« La couche de grès au milieu de laquelle les ossements furent trouvés, « appartient à la partie supérieure de la formation du terrain tertiaire qui est « caractérisée par des couches d'argiles arénacées rouges et bleuâtres. Elle « repose sur une assise d'argile ou de marne jaune. Sa puissance est de 0m.60 « à 1 m. 80 ; le grain de la roche varie dans la même couche ; dans quelques a parties, il est uniforme, et tout au plus de la grosseur de la graine de millet ; « dans d'autres parties, les grains dépassent souvent la grosseur d'un pois

« Au-dessus de cette couche, on en rencontre quelques autres de même nature^ a alternant avec des argiles bigarrées ; plus haut, la formation calcaire propre- « ment dite, recouverte à son tour par le basaltede l'immense plateau de Chalus.

(c Nous ne pouvons donner^ dans cette partie, l'épaisseur exacte de Tensem- « ble des couches qui sont placées au-dessus du grès à ossements ; mais nous « croyons rester bien au-dessous de la vérité, en l'estimant à 100 mètres.

« Voici la liste des espèces que nous y avons reconnu : Rhinocéros fnedius^ «r Certtu primigeniuSj Budomys (ex Croizet), rongeur d'un genre nouveau, Tes- « iudo média »^

Bravard place ces grès sur le même horizon que ceux de Bournoncle-Saint- Pierre et de Saint-Germain-Lembron. Je ne peux rien affirmer sur le gisement de Bournoncle que je n'ai pas étudié, mais il semble que les grès de Saint-Germain-Lembron sont du même âge que ceux qui affleurent à l'embranchement des routes de Chalus et de Boudes et par conséquent plus anciens que ceux à Gyrènes situés à 80 mètres au-dessus et, qui se continuent jusqu'à Boudes. J'y ai observé des Cyrônes paraissant bien appartenir aussi à C. semistriata.

Quant à la composition des couches supérieures au grès à Mammifères, elle ne peut être étudiée que dans la moitié inférieure du versant, car au-dessus, sous les éboulis basaltiques, les affleurements sont très clairsemés. A partir du grès on peut observer quelques argiles rouges, puis des marnes épaisses avec quelques petits bancs de calcaires marneux, qui s'élèvent jusque vers la cote 510. Dans les marnes, ou les calcaires et surtout dans les lits d'une argile vert-noiràtre,on trouve des Gypris à test noir, des Planorbes et des Limnées nombreuses, mais indéterminables. D'après leur forme elles se rapprochent de L. cf Bronr gniarti. Il est probable, d'après les nombreux blocs épars, que ces calcaires se continuent encore plus haut. Vers 580 on voit des grès Ans à mica blanc. Au dessus, des calcaires blancs durs, traversés de ûlonnets de quartz, renferment quelques Limnées indéterminables. On les aperçoit encore tout près de la base de la coulée basaltique vers 620.

Ges marnes et calcaires à Limnées se retrouvent avec un grand développement de l'autre côté du plateau basaltique deGhalus, dans la plaine de Gignat-Mareugheol, comme on le verra un peu plus loin. Leur extension vers l'Ouest est assez difflcile à suivre sous les éboulis basaltiques. Gependant, dans les talus de la route de Boudes à Ternant et à Dauzat, on retrouve sensiblement la même succession de couches que celle observée au nord de Boudes.

Jusqu'à Hubel,ce sont les grès et les marnes, signalés vers la partie inférieure du versant, qui affleurent. Peu après la bifurcation des routes, à Hubel, un petit accident vient interrompre la régularité des assises. Une faille relève un peu le compartiment de l'Ouest ; au contact de la faille, dirigée N. 20.0, des couches profondes ont été relevées de 60^ ; ce sont des calcaires bleus siliceux à PotomiV/e* an«?niwm, surmontés par des marnes sableuses vertes, de nouveaux calcaires bleus siliciûés et des grès marneux verdàtres supportant des tufs basaltiques, s'élevant sur le flanc du plateau et qui sont en relation avec un dyke basaltique. Au-delà, les couches plongent un peu vers O.S.O. Ge sont des marnes

* Biu.FAiu>, loc. cit, p. 28.

et des calcaires jaunes, durs, avec bancs de grès intercalés. Les calcaires contiens nent quelques Gypris. Au voisinage du Pouzeix, les grès sont un peu plus abondants. De ce village jusqu'à Ternant, les calcaires jaunes durs supportent des calcaires blancs à Limnées indéterminables. Ces mômes calcaires se continuent jusqu'à la grande faille qui, un peu au-delà de Tembranchement de la route de Vodable, fait buter Foligocène contre le gneiss. Cette faille a une direction très oblique par rapport à la vallée. Elle passe près de Farges et un peu au Nord de Saint-Hérent. Sur son trajet se trouvent plusieurs sources minérales dans le fond de la vallée.

Puy de Lavoiron ou de Saint-Hérent (727). — Une nouvelle faille, un peu plus inclinée vers l'Ouest, sépare les coucbes du flanc méridional de cette vallée de Boudas, de celles qui viennent d'être étudiées. Le puy de Lavoiron se trouve ainsi isolé et surélevé par rapport aux couches du versant opposé. Le grand ravin qui entaille sa base au S.-O de Boudes est bien connu, sous le nom de < Vallée des Saints yy pour les grandioses pyramides de fées, atteignant parfois 30 m. de hauteur, que l'érosion y a disséquées. C'est un point qui mériterait de devenir classique. Nous ne pouvons que renvoyer à la belle description qu'en donne Lecoq * et à la figure, bien que celle-ci soit bien au-dessous de la réalité.

Des argiles rouges se voient dans le fond de la vallée, supportant les sables et argiles sableuses, épais de plus de 30 m., dans lesquels sont creusés les pyramides. Des sables à galets parfois assez gros recouvrent les argiles sableuses, puis viennent des argiles marneuses rouges, contenant intercalé un banc de calcaire rose en plaquettes. Des sables et grès fins, épais d'environ 15 m., sont recouverts par une couche argileuse et un banc de calcaire rosé à Potamides. Il est probable, bien que je n'aie pas pu déterminer les espèces de ce banc, que le calcaire rosé est sur le même niveau que les calcaires inférieurs de CoUanges et d'Augnat. Des grès grossiers avec quelques argiles rouges, épais de 40 m., atteignent ensuite la côte 670, où ils supportent des marnes et des calcaires durs à Potamides arvernensis et Cerithium plicatum. Des sables fluviatiles blancs sont ensuite recouverts par des alternances de grès grossiers, de marnes et de calcaires gréseux à Potamides Lamarcki * et Potamides arvernensis, qui arrivent à 710 sous le basalte du plateau. Cette succession d'assises est intéressante car elle nous montre la presque totalité des formations oligocènes du Lembron ; seules les couches supérieures surmontant les calcaires à Pot. Lamarcki manquent ici. Comme on l'a vu, elles sont représentées au Nord, sur le versant opposé, par des marnes et des calcaires d'eau douce à Limnées et Planorbes. Les formations détritiques, grès et sables, sont très développées sur toute la hauteur, mais tous les fossiles accusent un régime saumâtre. Les conditions de milieu rappellent à la fois celles de la région comprise entre Ardes et Collanges, pendant la première

* Leco(^. Les Epoques Géologiques de l'Auvergne, T. 11, p. 540.

* Ce fossile est cité par Bouillet dans son Catalogue dans les grès de Bard. Cette localité ne renfermant pas de couches oligocènes visibles, il est probable que l'indication doit être rapportée au puy de Lavoiron.

moitié de la formation, et celles réalisées à l'Est de Saint-Germain, pendant la la seconde moitié. Mais Tallure détritique des dépôts semble indiquer que les lagunes saumâtres s*arrètaient sensiblement en ce point, ou tout au moins y étaient parcourues par des courants assez rapides.

On est assez embarrassé pour tracer la limite des formations oligocènes au S.-E. du puy de Lavoiron, dans la direction deBard, car dans cette partie les argiles sableuses de la base du puy et les argiles à Bauxite, si développées sur les pentes gneissiques, viennent en contact, or il n'est pas toujours facile de les distinguer, comme on le verra un peu plus loin, au cours de l'élude sur la Bauxite. Cependant quelques observations précises montrent que l'oligocène bute contre le gneiss le long de la grande faille venant de Saint-Gervazy et qui passe tout près des dernières maisons à l'Est deBard, à 300 m. environ au N. de Charmaix- Bas, puis s'infléchit un peu vers le N., pour aller passer vers le village de la Croix, au nord de Saint-Hérent.

Plaine d'Antoingt, Mareugheol, ViUeneuve, Gignat. Plateau de Bergonne. — L'étude de cette plaine offre beaucoup de difficultés car les affleurements sont très rares sur ce sol peu accidenté et couvert de cultures. Quelques carrières ouvertes près de Mareugheol et d'Antoingt permettent cependant des observations suffisantes pour montrer que ce cirque, limité par les plateaux de Chalus, de Bergonne et de Les Ranoux, présente une constitution géologique assez uniforme.

Nous allons examiner successivement les affleurements dans l'intérieur de la plaine,'puis les coupes que l'on peut relever sur les versants, au Sud et à l'Ouest, puis au Nord et à TEst.

Les couches les plus anciennes se voient à quelques centaines de mètres au S. S.-E. de Gignat, dans le fond de l'un des ravins qui entaillent la base du plateau. Ce sont des argiles rouges avec grès qui se voient sur plusieurs mètres. Ces formations sont la continuation de celles étudiées au Nord de Saint-Germain, près du Moulin du Pont, mais ici les couches saumâtres à Potamides sont excessivement réduites et ce sont les calcaires à Limnées qui prennent un très grand développement. La partie supérieure de ces grès et argiles rouges affleure encore vers les dernières maisons de Gignat, sur la route de Mareugheol. Elles sont recouvertes par des calcaires jaunes à Cypris, puis par des alternan- Cîsde marnes jaunes, parfois bréchi formes, et de calcaires jaunes tantôt marneux et tendres, tantôt durs et subconcrétionnés et qui renferment CerWiium ilicatum peu orné, associé à Limnea cf. longiscataf L. cf. œqualis et des restes de Vertébrés. Ces couches marnocalcaires,en bancs faiblement inclinés à l'Ouest, sont exploitées, près de la route de Mareugheol, à 1 km. environ de Gignat. Elles forment ici le passage du Sannoisien au Stampien.

Les affleurements se réduisent ensuite, le long de la route, à quelques rares bancs de calcaire marneux jaune, renfermant parfois des Cypris. A 600 m. environ avant le point 488, exactement sur la ligne joignant Villeneuve à Monpentier, on voit, près de la route, un dyke basaltique de direction N.-O., long de

ms

Ha

30 m environ et large de 6 à 10 m., qui est en saillie de plusieurs mètres sur le sol. Au point 488, une ancienne carrière exploitait des calcaires plus ou moins marneux, blancs ou jaunâtres, renfermant associés C. plicafum peu orné avec des Limnées du type de L. œqualisei L. Brongniarti, des Planorbes etdesCypris à test noir. Ces couches paraissent bien superposées à celles notées près de Gignat. Les calcaires jaunes, séparés par des lits de marnes jaunes, ont d'ailleurs une très grande épaisseur; ils affleurent vers 560, au-dessus du château d'Eyry et comme nous le verrons, ils forment la plus grande partie des pentes qui dominent la plaine.

Ce sont ces mêmes calcaires qui sont exploités par le four à chaux d'Antoingt. Voici par exemple la coupe de la carrière Boucaine, à 800 m. environ à l'Est d'Antoingt et à l'altitude de 480. Les couches y plongent de quelques degrés vers ro. (fig. 37).

Fig. 37. — Carrière du four b. chaux d'AntoÎDgt.

1 Calcaire marneux bleuâtre.— 2 Argile verte (0.50). — 3 Cale, marneux, jaunâtre tendre (1.20). — 4 Argile verte (0.20). — 5 Calcaire marmoréen subfeiiilleté, rose, tendre, (0.60) — 6. Marne jaune (0.10). — 7. Calcaire marneux rose, tendre avec rares Limnées (0.80). — 8. Marnes feuilletées avec Cypris et traces charbonneuses à la base, plus compactes à la partie supérieure (0.80). — 9 Calcaire jaune dur avec rares Limnées (0.30). — 10 Marnes jaunes (0.50). — 11 Calcaire jaune dur (0.80). — 12 Marne jaune. — t. terre végétale.

Si Ton examine maintenant le versant oriental du grand plateau basaltique, qui vient se raccorder avec la plaine d'Antoingt, on retrouve encore, sur une grande hauteur, les mêmes calcaires marneux jaunes à Limnées et Cypris, mais les Potamides semblent absents. Ils affleurent vers Mazerat à 520. On les observe encore à 570, sur le nouveau chemin de Mazérat à Longchamp. Vers Violle, les bancs calcaires existent encore, séparés par des marnes jaunes ou vertes très épaisses. Plus haut encore, vers 720, sur la route de Vodable à Dauzat, près du chemin qui vient de Violle-Basse, ce sont les marnes jaunes avec des calcaires marneux jaunâtres à Limnées du type de L. œqualis, qui affleurent. Plus haut, jusqu'à la base de la coulée basaltique, on voit des marnes avec calcaires blancs durs un peu siliceux, dont certains lits sont remplis de Cypris.

Les mêmes successions s'observent au Nord, dans la région de Solignat, Vodable, Tourzel. Entre Antoingt et Vodable, à 400 m. environ d'Antoingt, existe une ancienne carrière qui entame, vers 550, les mêmes marnes et calcaires marneux jaunâtres à Limnées. C'est probablement dans cette carrière que Bravard a recueilli * : Rhinocéros médius, Cenus primigenius, Neomys, Crocodilus elaveris.

En tous cas les fossiles proviennent bien des calcaires marneux jaunes qui affleurent ici partout et d'une manière exclusive ; a les carrières de pierre à chaux des environs du village d'Antoingt • indiquées par Bravard comme gisement de ces fossiles sont toutes dans le même horizon. Pomel cite en outre de ce même gisement dans son Catalogue : Eckinogale gracilis Pom., Theridomys

* BiuTAiiD. Loc. cit., p. 40.

breviceps Jourd., Rhinocéros paradoxus Pom., Hyœnodonleptorhynchtts de L. et P., Hyœnodon Laurillardi P., Diplocynodon Rateli P.

Les Potamides ou les Cérithes ne se trouvent, plus associés aux Limnées, audessus de la côte 490, au voisinage du village.

De Vodable à Solignat les calcaires marneux jaunes à Limnées (L.c/'.Broiigniarii) et Cypris sont encore très développés. Ils étaient autrefois exploités à l'Ouest de Solignat, dans des carrières aujourd'hui abandonnées. Ces carrières situées vers Taltitude 680, renferment des débris nombreux d'ossements d'Oiseaux. Elles ont fourni des Mammifères à Pomel, Bravard. M. Vernière a eu Tobligeance de me communiquer une mâchoire inférieure de Rongeur bien conservée et qui appartient au Theridomys breviceps Jourdan.

On peut suivre ces calcaires vers le N. dans la direction de Perrier. Au-dessus de la carrière de la tuilerie de Perrier, qui exploite les argiles intercalées au milieu des grès, du même âge que celles de la base de la colline de Gignatet du moulin du Pont au Nord de Saint-Germain, on voit les calcaires blancs ou jaunâtres, renfermant beaucoup de Limnées (L, cf. Brongniarti), avec Pot, Lamarcki et C. plicatum ; ces calcaires deviennent de plus en plus jaunes en s'élcvant et se continuent directement par ceux de Solignat.

Toute la région comprise entre Vodable et la base du plateau basaltique à rOuestj présente la même composition. Enfin les marnes très développées, avec bancs de calcaires jaunes ou blancs à Limnées, se poursuivent vers Ronzières et Tourzel. Elles forment la plus grande partie des terres entre Vodable et Ronzières. Sur la route de Chassagne, sous le basalte, ce sont ces mêmes marnes et calcaires qui affleurent. Sur le flanc occidental du plateau de Ronzièresy quelques mètres de sables marneux y sont intercalés. Au N. et au N.-E. de Tourzel, les calcaires jaunes renferment de nombreuses Limnées du type de L. Brongniarti et de L . œqualis et des Planorbes du type de Planorbis cornu et de P. planulatus.

Comme on le voit, dans toute cette région, les calcaires marneux jaunes à Limnées sont très développés. On peut estimer leur puissance à 200 mètres au moins, les espèces saumâtres paraissent localisées dans la moitié inférieure.

Les conditions ont été sensiblement les mêmes vers la bordure orientale de cette plaine, comme le montre l'étude du plateau de Bergonne. Cette longue colline a été préservée par un chapeau de basalte à grands éléments, très huileux, et dont les cavités sont remplies par de belles zéolithes décrites par M. Gonnard. Le plateau assez large vers le Nord, entre Bergonne et le Broc, se rétrécit vers le Sud et se termine, au S.-E. deGignat,par des pentes assez raides qui ont été profondément ravinées. Lyell et Murchison ont exploré ces ravins. Ils y ont noté la présence du gypse et citent ce point (désigné sous le nom des Espinasses dans leur mémoire) comme présentant le passage des grès inférieurs d'Auvergne aux marnes et aux calcaires.

* Ltbll et Murchison. Sur les dépôts lacustres tertiaires du Cantal et leurs rapports avec les roches primordiales et volcaniques. Ann. des Sciences naturelles, 1829.

Ce passage s'observe en de très nombreux points et il se fait en outre à plusieurs niveaux. Les alternances observées par les deux savants anglais ne se produisent pas à Gignat entre les dépôts détritiques de base et le premier niveau marno-calcaire, mais entre les dépôts détritiques supérieurs et les marnes ou calcaires du second niveau.

Un fait qui frappe tout d*abord lorsqu'on étudie ces ravins est l'inclinaison de plus en plus forte des assises à mesure que Ton se rapproche de la partie supérieure. Lyell et Murchison attribuaient ce fait à plusieurs fractures. Il existe certainement des fractures mais elles paraissent très localisées et de très faible amplitude. Les différentes couches se retrouvent à une très faible distance des escarpements avec une direction à peu près horizontale et sensiblement au même niveau La cause dominante qui paraft avoir déterminé cette irrégularité dans Tallure des couches est l'abondance du gypse disséminé dans les marnes. Le dérangement des couches gypsifères, par suite de leur dissolution partielle, est un fait trop généralement constaté pour qu'il soit nécessaire de faire intervenir ici de grandes fractures hypothétiques.

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f^dal.

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Fig. 38. — Coupe de la partie méridionale du plateau de Bergonne au S.-E. de Gignat,

1 Alternances de grès et d'argiles ronges ou vertes. — ^ Marnes et calcaire«5 blancs à Limnées (L. cf. longiscata: /.. cf, œqualis, Planorbes, Rongeups.

— 3 Grès fin micacé avec Cerilhium plicatum,

— 4 Marnes sableuses et grès. — 5 Lit marneux h Cyrena semistriata. — 6 Marnes et grès avec quelques lits de CHicaire marneux h Limnées, Planorbes, plantes. — 7 Alternances de marnes et

de calcaires mnmeui jaunes k Cypris.— 8 Marnes brunes avec lits èi spongiaires. — 9 Marnes jaunes gypsifères avec petits bancs calcaires. — 10 Marnes jaunes et calcairos jaunes très marneux h. Limnces. — 11 Argile rose. — 12 Grès h mica blanc. — 13 Marnes et calcaires jaunes à Limnées (Z,. cf. Brongniarti). —14 Grès jaune micacé avec lit ferrugineux et marne. — 15 Marne et ares fçrossiers. ^ Âlluvions à galets de quarlz patiné, de 7i, 7*, basalte rare. — jS Basalte. — P dol. Basalte doléritique de Bergonne.

Quoi qu'il en soit on peut relever une coupe très détaillée des assises oligocènes qui sont mises à nu sur une centaine de mètres (fig. 38).

Au-dessus des alternances d'argiles rouges et de grès, continuation de ceux de la tuilerie de Saint-Germain visibles vers la base de la colline, on

uo

observe un banc de calcaire blanc à Limnées et à Planorbes ; les Limnées appartiennent aux groupes de longisvata et à'œqualis. En 1900, j'avais indiqué plusieurs noms spéciQques, mais une étude plus complète m'a montré que ces déterminations étaient un peu douteuses, en raison du mauvais état de conservation des fossiles Des recherches patientes permettraient peut-être d'extraire de ce banc inférieur des échantillons suffisants pour préciser les déterminations. Un peu au-dessus de ce banc de calcaire blanc il existe deux lits à fossiles saumâtres l'un avecC plicatum, l'autre, dans des marnes vertes sableuses, avec très nombreuses Cyrena semisinata. C'est à partir de ce niveau que Ton commence à trouver les échantillons de gypse, bien qu'il soit surtout abondant au-dessus d'un complexe de calcaires marneux jaunes à Limnées, Planorbes, Cypris^ débris de Vertébrés et de marnes jaunes. Au-dessous des couches gypsifères se trouve une petite assise marneuse, avec lits d'une matière friable tendre blanche et rappelant la Randannite. Mais au microscope elle se montre formée d'un feutrage de fibres de spongilles. Le frère Héribaud qui a bien voulu examiner les échantillons, n'y a pas rencontré de Diatomées,

Le gypse se trouve associé à des marnes jaunes renfermant parfois quelques Limnées ; des bancs calcaires y sont aussi intercalés. Le gypse se trouve en cristaux aciculaires formant des lits au milieu des marnes ; des fentes au milieu des marnes, sans doute produites par le retrait sous l'influence d'une dessication temporaire, renferment aussi du gypse. Très souvent des lits ferrugineux supportent les cristaux de gypse. C'est là un dépôt de lagune. La persistance des êtres d'eau douce (Limnées, Planorbes) pendant le dépôt des calcaires intercalés montre que les lagunes étaient normalement alimentées d'eau douce. Par intervalles leur alimentation en eau douce était suspendue et remplacée par l'arrivée d eaux saum&tres, dont Tévaporation et la concentration commençaient avec le précipité de marne, de fer et de gypse qui en était la conséquence, avant l'arrivée de nouvelles quantités d'eau douce. Ce processus s'est reproduit un grand nombre de fois. Nous avons vu que plus à l'Ouest, l'alimentation en eau douce était plus régulière et l'introduction des eaux saumàtres ne se manifestait que par l'arrivée de quelques C. plicatum, dont les restes sont mélangés à ceux des Limnées et Planorbes. A la partie supérieure, les grès sont plus développés, alors que dans l'Ouest les conditions restaient uniformes et permettaient le dépôt sur plus de 200 mètres, de marnes et de calcaires jaunes, analogues à ceux qui supportent la formation gypseuse de Gignat.

Dans les ravins les plus rapprochés de Gignat, l'inclinaison ne dépasse pas 40® vers N.70®-E., mais elle augmente à mesure qu'on s'élève et peut atteindre 30°. Mais comme on l'a vu plus haut, les couches reprennent vite dans toutes les directions leur allure normale. Entre Gignat et Bergonne, les affleurements d'ailleurs très rares, sont des calcaires jaunes, marneux, à Limnées ou à Cypris ou des marnes. Il en est de même entre Bergonne et Solignat ; les calcaires jaunes durs à Cypris et les calcaires jaunes à Limnées se voient notamment à l'Est de la Roche et dans le talus de la route d'Antoingt à Issoire, au-dessous du plateau basaltique de Bergonne. Le fond de la plaine entre Bergonne, la Roche

Hî ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LÀ LÎMAGNB

et le point 440 au Sud, est d'ailleurs couvert de gros galets de quartz jaunis à la surface, provenant probablement d'alluvions du plateau entraînées par les eaux, comme le feraient supposer les nombreux blocs de trachyte que Ton voit dans le fond de la plaine au Nord, ou bien d'anciennes alluvions qui auraient recouvert le sol. En tous cas ces galets et la terre végétale suffisent presque partout à masquer le sous-sol. Sur le plateau entre Bergonne et Perrier, les débris glaciaires forment une épaisse couverture qui ne laisse nulle part percer le substratum. »

Sur le versant oriental du plateau de Bergonne les affleurements sont peu nombreux. Sur la route nationale, à l'Ouest de la Gommanderie, on voit vers 425, des grès plus ou moins grossiers affleurer dans le talus. Us sont recouverts par des marnes jaunes ou rouges qui supportent, vers le chemin allant à Couze, des calcaires jaunâtres durs à Cypris et Cyrènes. Ces couches sont la prolongation de celles décrites à Couze^ en relation avec les dépôts saumâtres. Elles se continuent à l'Ouest par des marnés jaunes gypsifères et les calcaires marneux de Gignat qui passent eux-mêmes plus à l'Ouest, à des calcaires marneux jaunes à Limnées et ne renfermant que de très rares Cej^itkium plicatum. Le caractère saumâtre des dépôts s'accentue davantage en allant vers l'Est.

A TEst du point 560, les calcaires jaunes à Limnées et à Cypris dominent^ ils renferment quelques intercalations de calcaires à Potamidesarremensisei des grès jaunes grossiers. Entre les côtes 450 et 470, à l'Est du point 560 et jusqu'à la hauteur du domaine de Sainte-Agnès, des alluvions de l'Allier (a'^), continuation de celles du plateau de Beaulieu, Vichel, couvrent le sol.

Les marnes jaunes ou vertes avec calcaires jaunes existent sous le Broc môme. Au N.-Ë. du Broc, la coulée basaltique repose sur un cailloutis, visible surplus de 2 mètres, formé de petits galets de quartz patines, de granité et de granulite. L'examen du versant septentrional du plateau du Broc ne fournit pas de renseignements bien utiles. Dans la plaine entre Paix et Malbattu, dès que les alluvions de Paix (a* à Equtis caballus) cessent, vers 405, on voit des calcaires jaunâtres durs, en plaquettes, remplis de Cypris. Au-dessus, après une couverture de galets épars de quartz et de basalte, vers 455, dans les fossés de la route d'Antoingt, à 200 m. avant Malbattu, affleurent des marnes et des calcaires marneux jaunâtres durs avec filonnets de calcite et renfermant de beaux exemplaires de Potamides Lamarcki de grande taille et des Cérithes (Granuiolaln^um) . Les calcaires sont recouverts par d'épaisses alluvions à galets assez gros de quartz, de basalte, de gneiss et de granité. Ces alluvions de Malbattu dépourvues de roches volcaniques du Mont-Dore, sont probablement les alluvions anciennes del'Allier (a ') que j'ai indiquées plus au Sud. Ces alluvions sont en contre-bas d'une épaisse formation de cinérites, d'alluvions et de brèche glaciaire identique à celle de Perrier.

Les formations oligocènes de Malbattu se continuent à l'Ouest avec celles décrites à Perrier. Il est plus difllîcile de les suivre vers le Nord, comme on l'a vu, à la suite de l'étude des Couzes. Le granité apparaît sans doute par faille entre llauterive et Issoire et il est actuellement impossible de savoir quelle est

ëtOdes géologiques sur la LtMAjSNE: UÈ

la nature des couches supportant les calcaires à Cypris et ceux à P. Lamarcki de Malbattu. Mais plus loin, au Nord, vers Saint- Yvoine, nous verrons que ces assises à Potamides reposent presque directement sur le granité, alors que dans le Lembron elles en étaient séparées par une épaisseur de plus de 50 mètres.

On peut donc résumer ainsi la composition de l'oligocène dans le Lembron, sur la rive gauche de l'Allier. Dans les environs d'Ardes et jusque vers Saint- Germain, Toligocène comprend, au-dessus de formations détritiques, un premier niveau lagunosaumfttre très localisé (calcaires à C. margariUiceum, P. submargaritaceus^ Pot, rkodanicus). Un second niveau bien distinct, caractérisé d'abord par Potamicles arvernensis, se développe ensuite et se retrouve dans tout le bassin. Ce niveau lagunosaumâtre très épais à TËst, passe rapidement vers rOuest à des calcaires lagunolacustres, puis lacustres, très épais (calcaires jaunes à Cypris et Limnées). C.plicatum est associé à Pot. arvemensis dans les parties plus rapprochées du centre de la lagune. Enûn Pot. arvemensis disparaît lui-même vers Issoire et se trouve remplacé par Potamides Lamarcki, . Nous allons voir, sur la rive droite de TAUier, les formations lagunosaumfttres du niveau à Pot. ai'vemensis prendre une importance plus grande encore.

RivB DROiTB DE l'allier. — Sur la rlvc droite de l'Allier il existe, comme sur la rive gauche, des lambeaux oligocènes élevés que Ton voit reposer sur la plateforme gneissique ; d'autres, au voisinage de TAllier, sont effondrés. Au Sud d'Auzat-sur-Allier, l'oligocène n'apparaît pas sur le plateau ancien, continuation de celui de Beaulieu-Charbonnier. Ce plateau s'étend vers le Sud jusqu'à l'origine du bassin de Brioude sur la rive droite. Au Nord d'Auzat, l'oligocène a été conservé au-dessus du gneiss, sur un petit compartiment limité au Nord, à l'Est et à l'Ouest par des failles. Au Nord, la faille de direction Est quelques degrés Nord, passe sur la lèvre méridionale du ravin au Sud de 538 et rejoint la faille terminale près d'Aubiat. La faille orientale, séparant le dernier compartiment du gneiss, a une direction N. N.-E. et se dirige de Tansac vers Aubiat. Enfin, à l'Ouest, une faille parallèle à la précédente, passant un peu à rOuest d'Auzat, sensiblement par les points 474 et 476, relève le gneiss qui n'a pas conservé d'oligocène à sa surface.

Sur le voussoir ainsi délimité, le gneiss arrive jusqu'à la cote 470, comme on peut s'en assurer, par exemple, à la tuilerie située à quelques centaines de mètres au Nord de Peilleras. L'oligocène est formé à la base par des sables à graviers grossiers, peu ou pas roulés, épais de 2 mètres. Ils supportent des argiles rouges peu sableuses (i m.), des argiles sableuses roses ou vertes (1 m. 50) exploitées à la tuilerie, des sables argileux verdâtres à gros grains (4 m 80). A la carrière de la tuilerie, ces sables argileux sont ravinés par des graviers avec galets de quartz, gneiss, granité, granulite, à stratiflcation entrecroisée, dont l'épaisseur est d'environ 3 mètres. Ils sont surmontés par des sables argileux roses et des argiles rouges et des sables argileux jaunâtres grossiers, qui s'élèvent jusqu'à 490. Ces différents termes détritiques forment la plus grande partie du plateau au Nord d'Auzat. Dans le chemin qui se dirige vers

Aubiat,au Nord de 480, on voit déjà des marnes^des grès et des calcaires qui les recouvrent, mais les superpositions ne sont bien visibles qu'un peu plus à TEst, au delà de la route de Lamontgie, sur ce môme chemin (fig. 39). Des marnes.

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Fig. 39. — Coupe près d'Aubiat.

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C* Gneiss granitolde. — 1 Sables grossiers. — 2 Argiles rouges sableuses.

— 3 Sables argileux verd Aires. — 4 Sables à gros galets. — 5 Sables argileux et argiles. » 6 Marnes. — 7 Calcaire blanc bleuAtre grossier à Potamides indét. — 8 Marnes vertes, argiles et gros . — 9 Calcaire marneux jaune. — 10 Marnes jaunes et rouges.

— 11 Grès blanc ou jaunAtre. — 12 Marnes. — 13 Calcaire sublithographique rose. — 14 Calcaire jaune. — 15 Marnes jaunes ou rouges et grès.

puis des calcaires blanc-bleuàtres, subcristallins» mu peu siliceux, avec mica blanc et nodules marneux, affleurent d'abord. Ces cakaires renferment des Potamides, en très mauvais état de conservation ; on peut eepeadanty reconnaître C. plicatum variété GaleoUi peu orné, et d'autres formes qm rappellent P. submargaritaceus et P. rhodanicus du Lembron et d'Ardes. De nouveaux, calcaires sublithograpbiques rosés existent à 513 ; ils renferment des œufs de tortue ; sur un morceau altéré j'ai pu reconnaître C margarilaceum Br. C'est donc bien, là le niveau inférieur des calcaires de Collanges, d'Augnat, d'Apchat. Les couches supérieures ne sont pas conservées sur ce compartiment, mais on verra plus loin qu'elles existent avec une grande puissance de l'autre côté de la faille, vers Orsonnette, Nonette, Les Pradeaux, Lamontgie.

Sauxillanges. Usson. — Dans les environs de Sauxillanges il existe plusieurs» lambeaux d'argiles sableuses reposant sur le gneiss ; le contact est le plus souvent masqué. Vers Ghampalaud, à l'Ouest de Sauxillanges, le gneiss arrive vers 455 et supporte un petit lambeau d'argiles ferrugineuses rouge vif, rappelant les bauxites de la région de Barrège.

Au Nord de Sauxillanges, à Colombier, à 462, une tuilerie exploite des argiles sableuses rouges, surmontées par des sables à mica blanc (2 m.) qui les ravinent et sont ravinés à leur tour par une nouvelle formation à petits galets de quartz et de granité, qui pourrait bien être une alluvion pliocène. Dans cette région, les alluvions, dépourvues de galets volcaniques, sont parfois très difficiles à distinguer des formations détritiques de Toligocène inférieur. Les argiles sableuses et les galets quartzeux se voient vers le Nord, partout où la végétation forestière laisse apercevoir le sous-sol.

Des compartiments assez étroits ont été effondrés et pinces dans le gneiss. On peut surtout bien s'en rendre compte vers la base septentrionale du puy

d'Usson. La coupe suivante (fig. 40) montre ces alternatives de gneiss et d'argiles sableuses rouges^ telles qu'on peut les observer le long de la route de Sauxillanges à Issoire. La tuilerie du Mazet, à l'E. N.-E. de Varennes, exploite des argiles rouge sang vers la base, qui font supposer la proximité du gneiss ; les argiles sableuses et les marnes (2) appartiennent au contraire à des couches un peu plus élevées.

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Pig^ 40. Coupe de Sauxillanges à Varenne, passant au pied Nord du puy d'Usson.

Ç Gneiss. — 1 Argiles sableuses rouge sang. — l' Argiles sableuses rouge-foncé, surtout à

la base. — 2 Marnes et argiles rouges.

Il est assez difficile de préciser la stratigraphie de la masse du puy d'Usson, couverte d'éboulis basaltiques et aussi de cultures. Sur le versant méridional, le gneiss (dépendant probablement du compartiment surélevé contre lequel butent les argiles de la tuilerie du Mazet de la coupe précédente) arrive très haut, jusqu'à Montagner. A l'Ouest de ce compartiment gneissique, près de Saint-Rémy-de-Chargnat, des argiles ferrugineuses semblables à celles du Mazet, se voient butant contre le gneiss ; elles appartiennent très probablement au même compartiment que les premières. A TEst, un peu au-delà de Montagner, des marnes blanches et des calcaires se voient vers 500, butant contre le gneiss ; mais les éboulis basaltiques très épais recouvrent tout, ne laissant paraître que quelques afDeurements marneux sur le flanc oriental.

Aulhat. — La même disposition en compartiments étroits se retrouve un peu plus au Nord, sur les bords du petit ruisseau de TAilloux, vers Aulhat. L'oligocène bute par faille contre le gneiss qui affleure vers Aulhat et un peu au Nord. Sur ce gneiss reposent, vers 415^ des argiles sableuses rouges et des sables argileux micacés, gris-verdâtres, exploités à la tuilerie au N.-E. d*Aulhat. Une faille passant à TEst des Parapheux, dans le ravin, limite ce compartiment et relève le gneiss. A partir des Parapheux, la faille va passer un peu à l'Est du point 574. Mais les éboulis rendent les observations à peu près impossibles. Le compartiment d'Aulhat est d'ailleurs très étroit et se trouve limité par une faille passant sensiblement par ce village. A l'Ouest, ce sont des couches assez élevées de l'oligocène qui apparaissent.

De l'examen rapide de ces voussoirs, il résulte que le niveau saumàtre inférieur existe au Sud de Lamontgie. L'érosion et la décalcification qui ont agi

146 ÉTUDES GÉOLOGIQQES SllR LA LIMAGNEl

très énergiquement n'ont laissé subsister, plus au Nord, que des argiles sableuses dont il est impossible de préciser l'âge.

Zone Centrale. Orsonnette. — Le plateau compris entre Nonette, Orsonnette, Lamontgie, Bansat, Saint-Martin -des-Plains et les Pradeaux, présente une constitution géologique assez homogène. Mais les nombreuses failles, d'assez faible amplitude, il est vrai, et les alluvions épaisses qui le couvrent, •viennent .en compliquer l'étude.

Fig. 41. — Coupe au S.-E. d'Orsonnetie, sj2

dans le grand ravin au Sud de 538 et lèvre Nord de ce ravin jusqu'à 532.

^ môo 2055'

1 Argiles sableuses. — 2 Calcaire gréseux.

— 3 Marnes. — 4 Argiles sableuses roses ou vertes. — 5 Poudingue à galets. — 6 Argiles sableuses peu colorées, plus ou moins grossières. — 7 Poudingue. — 8 Argiles sableuses. — 9 Marne verte à C. Galeotti, C. plicatum. — 10 Calcaire marneux un peu jaun&tre (1,20). — 11 Marne verte. — 12 Calcaire compacte en grandes dalles à C. plicatum, — 13 Calcaire blanc sublithographique et marnes. — 14 Calcaires jaunes et grès grossiers. — 15 Sables ou grès tendres à grains moyens (5 m.). — 16 Grès fin. — 17 Calcaire sableux jaunâtre. — 18. 20 Marne jaune. — 19 Calcaire bleuté fin un peu siliceux. — 21 Grès fins jaune-nankin. — 22 Grès grossiers. — 23 Calcaire jaune-nankin un peu siliceux.

— 24 Grès grossiers.

Deux de ces failles sont plus importantes et donnent des dénivellations très notables. Leur direction est N. N.-E. L'une passe un peu à l'Ouest du point 538, h rOuest de Circoux, à Malhat, puis à Saint-Martin-des-Plains. A l'Ouest de cette faille, l'oligocène est abaissé d'environ 60 mètres. Une autre faille, parallèle à la première, va du piton basaltique de Nonette aux Pradeaux. Elle abaisse également l'oligocène d'une quantité à peu près égale et l'amène au niveau qui a été observé sur la rive gauche de l'Allier, au Breuil et à Couze. Il existe plusieurs autres petites failles secondaires mais, leur action se réduisant à une dénivellation de quelques mètres seulement, elles seront simplement indiquées. C'est dans le grand ravin au Sud du point 538 que l'on observe les couches les plus anciennes (fig. 41).

Plusieurs petites failles, parmi lesquelles trois au moins sont très nettes, abaissent encore graduellement l'oligocène d'environ 40 mètres entre ce point et la carrière Augier à Orsonnette. On peut reconnaître ces failles facilement,

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMA6NË 14t

car elleâ de manifestent par des dentelures suivies par les ravins sur le flanc du plateau.

Au fond du ravin et assez près de la faille, au-dessus de quelques argiles sableuses, deux petits bancs de calcaire gréseux, plongeant un peu vers le Nord, supportent une puissante série détritique d'argiles, de sables et de poudingues, profondément entamée par le ravin. Ces calcaires gréseux inférieurs rappellent ceux qui ont été atteints au sondage de la carrière Augier et qui renferment fl.cf, Hombresi Font., signalé à Letz, Sur les dépôts détritiques reposentdes marnes à Cerithium plicatum très orné rappelant la variété alpinum de Tournouër; C. Galeotti s'y trouve également. Le C. plicatum existe encore, assez abondant, dans les calcaires compactes en grandes dalles qui supportent les marnes et les calcaires sublithographiques avec quelques bancs gréseux exploités autrefois par un four à chaux. On voit ensuite quelques sables, puis le substratum est coupé par une faille accompagnée d'une zone de brouillage. Au-dessus, ce sont des grès qui dominent et qui atteignent l'altitude 532 ; des bancs de calcaire siliceux bleuâtre et de calcaire jaune-nankin dur sont intercalés, avec des marnes, dans ces grès.

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Fig. 42. » Coupe par Orsonnette 1 . 4

Argile rouge presque pure. — 2 Grès. — 3 Calcaire sublithographique, bleuté ou blanc-jaunàtre. — 4 Marnes. — 5 Alternances de marnes et de calcaires sublithographiques avec quelques bancs gréseux. — 6 Argile. ^ 7 Calcaire blanc jaunâtre un peu marneux avec lit à Cypris h la base. — 8-10 Argile rouge. — 9 Grès grossier, plus fin au milieu. — 11 Grès grossier dur. — 12 Marnes jaunes. — 13 Calcaire jaune marneux en plaquettes. — 14 Grès calcaire grossier jaun&tre. ^ 15 Marne sableuse jaun&tre.

— 16 Calcaire jaune nankin h Hydrobics. — 17 Marne et calcaire marneux jaune en dalles minces.— 18 Marne rouge. — 19 Calcaire marneux, micacé, feuilleté et marnes grises.— 20 Grès fin jaunâtre h mica blanc.

— 21 Marne.

On peut suivre facilement ces grès sur le flanc occidendal du plateau où ils forment des corniches très accusées. Mais ils sont à une altitude moins élevée et ils s'abaissent assez rapidement par suite de failles, en môme temps que leur épaisseur diminue. A l'Ouest d'Orsonnette, sur le chemin de Circoux, ils sont à 460 ; au-dessus de la carrière Augier, on les observe vers 455. Les deux coupes suivantes montreront d'ailleurs les modifications assez rapides qui se produisent du Sud au Nord dans Tallure des couches. La première (fig. 4â), pas« sant par Orsonnette, montre les bancs de grès encore très développés. Dans la seconde (fig. 43), passant par la carrière de l'usine à chaux hydraulique de M. Augier, les bancs de grès sont plus réduits et plus bas. Deux failles, l'une de direction N. N.-E., passant par Orsonnette, l'autre entre la carrière et la maison d'école, produisent cette dénivellation. On peut même remarquer, dans

le compartiment ainsi limité, que les couches sont courbées à leurs deux extrémités ; ce fait se voit bien dans la côte derrière la maison d*école. La coupe passant par la carrière montre en outre le grand développement que prennent les calcaires sublithographiques en grandes dalles ; on verra un peu plus loin

sftntcUM^f^

jsf Ji ^^S- *3. — Coupe passant par la carrière

Augier, à Orsonnelte. l —- — h -— -,

lOOOO 2000

1 Grès calcaire h. grain moyen à Hélices.

— 2 Sables verts. — 3 Argile sableuse verdàtre. — 4 Calcaires spathiques marmoréens blancs ë, C. Galeotti avec asphalte, calcaire blanc jaunâtre marneux.

— 5 Marne rouge. — 6 Calcaire marneux feuilleté. — 7 Marne verte. — 8 Calcaire un peu marneux sublitliographique rosé. — 9 Marne bleue à gros Potamides.

— 10 Alternances de marnes et de calcaires sublithographiques, de calcaires marmoréens, de calcaires marneux à Pot. Lamarcki, Pot. arvernensis, Cyrènes, Hélices. — il Marne rouge. — 12 Grès dur grossier. — 13 Calcaire très marneux feuilleté. - 14 Alternances de

marnes et de calcaires marneux se délitant en feuillets. — 15 Marnes, grès et calcaires marneux. — 16 Marnes et calcaires sublithographiques blancs ou jaunâtres en grandes dalles.

qu'ils atteignent leur développement maximum aux environs des Pradeaux. Un sondage de 27 m. a atteint des grès calcaires renfermant des Hélices identiques à cetles de Letz (H. cf. Hœnbresi F.) de l'horizon inférieur. Au S.-E. d'Orsonnette,vers Aubiat, on voit les couches du niveau inférieur qui sont assez différentes. Les couches visibles d*Orsonnette sont la continuation de celles de Couze, sur la rive droite de l'Allier, dont le niveau stratigraphique n'est pas douteux. D'ailleurs, la faune des calcaires d'Orsonnette est bien celle qui a été signalée partout sur la rive gauche de l'Allier : Cerithium plicatum, C, Galeotti, Pot. arvetmensiSt Pot, Lamarcki typique, un Gérithe de grande taille et du môme groupe que C. papavei^aœum du miocène, Cyrena semistriata, Hélix aquensis. Les ossements sont en outre nombreux et distribués très généreusement par le propriétaire de l'usine, M. Augier, que je tiens à remercier de l'accueil si cordial et de la si aimable hospitalité qu'il m'a offerte pendant les recherches multipliées et assez longues que j'ai faites dans cette région. Parmi les débris de Vertébrés, que m'a offerts M. Augier, se trouvent une mandibule inférieure de Gelocus communis Aymard, une partie de métacarpien qui pourrait être attribuée à un Acerotherium, des restes d'oiseaux, enfin une carapace de tortue en bon état de conservation que j'ai rapprochée, sur les indications de M. Reinach, de Emys Comploni Bell, qui existe à un niveau inférieur, dans l'tle de Wight, à Hordwell.

Les calcaires d'Orsonnette appartiennent bien au second niveau saumâtre du Lembron et môme à sa partie supérieure, celle dans laquelle Potamides ai^ernensis et P, Lamarcki se trouvent associés. Ils sont par conséquent plus récents que les calcaires à Strintelles.

Nonette. — Cette localité est célèbre, car elle fut visitée par Alexandre Brongniart^qui y reconnut Potamides Lamarcki. Il établit la stratigraphie de la colline de Nonette : à la base est un psaramitedur, azoïque, recouvert par des lits de marnes dures, de marnes friables et de calcaire blanchâtre, compacte et susceptible de poli et renfermant P. Lamarcki ; dans les marnes on trouve en outre H. Cocqui, mais les fossiles sont comprimés et déformés. 11 rangeait ces différentes couches dans son terrain d'eau douce supérieur, celui qui correspond au calcaire de Beauce des environs de Paris *.

Fig. 44. — Coupe un peu à TOuest de Nonette. l

25000 2000 ' ArUrtU^Tie^

i Marnes rouges. — 2 Grès grossier. — 3 Marnes. — 4 Grès calcaire à grain moyen. — 5 Marnes jaunes. — 6 Calcaire blanc ou blanc-jaun&tre sublithographique à Potamides Lamarcki, Pot. arvernensis (Marbre de Nonette). — 7 Marnes et calcaire jaunâtre sublithographique. — 8 Calcaire fin jaune-nankin. S.S.O

— 9 Marnes.— iO Calcaire ^ blanc un peu marneux, dur. ^ ♦ /^A'.-i •

— il Marnes.— a Alluvions ^^^^^£^- '

pléistocènes {Rhinocéros v"*s=r*<^^^^^^^^^^-^ "

tichorhinus) . — a* Alluvions t ;. .^Mj/ ^^ ^ récentes de l'Allier. ^^i^^

Il est assez difficile de relever une bonne coupe complète des couches de Nonette, les éboulis y sont partout très épais. Cependant entre Antraigues et le point 386, à l'Ouest du piton basaltique, on peut relever dans le chemin une coupe (fig. 44) assez nette pour bien fixer la position des marbres dans la série de couches déjà étudiée.

Le « marbre de Nonette » est un calcaire sublithographique légèrement gris ou jaunâtre, à pâte fine» avec petites géodes de calcite, à cassure esquilleuse. Les Potamides y sont remplacés par de la calcite ou de Toxyde de fer.

En rapprochant cette coupe de celle d'Orsonnette, il est aisé de voir, d'après les fossiles, comme d'après la nature des sédiments, que les calcaires sublithographiques, connus sous le nom de marbres de Nonette, sont le prolongement des couches exploitées à la partie supérieure de la carrière d'Orsonnette. C'est un affieurementdes calcaires blancs sublithographiques, si développés dans cette région de Nonette, les Pradeaux, Lamontgie, Orsonnette. Ces assises caractérisées par Potamides Lamarcki associé à Pot. arveimensis et à Cerithium plîcatum appaitiennent au second niveau saumâtre du Lembron. Or ce niveau qui a une très grande extension, se retrouve dans la région de Montaigut-Heignat par exemple, où il surmonte les calcaires à Striatelles. Il est séparé des calcaires inférieurs deReignatpar une puissante série de dépôts détritiques dont l'épaisseur peut dépasser 50 mètres. Il est de même bien séparé du niveau inférieur à Cerithium margaritaceum, Potamides rkodanicuSy P. submarqaritaceus, d'Ardes»

< AL Brongniart, Mémoire sur des terrains qui paraissent avoir été formés sous l'eau douée. Ann. du Muséum Vol, XY, p. 357, 1810.

d'Augnat. Les calcaires de Nonette ne doivent pas être placés sur le même horizon que ceux de Reignat. Le calcaire de Nonette est plus récent et correspond sensiblement à la partie inférieure des sables de Fontainebleau.

On peut encore observer ces mêmes couches sur le même versant, un peu plus au Nord, près du château de Beaurecueil, où elles ont été exploitées pour la fabrication de la chaux hydraulique. La carrière est aujourd'hui en grande partie comblée. Voici quelles étaient les couches exploitées, d'après les renseignements que m'a obligeamment fournis M. Augier qui a ouvert l'exploitation : à la base un banc de calcaire marneux (1,50) grès (4 m.), marne (2 m.), calcaire très marneux (0,50), marne (0,50), calcaire blanc sublithographique (4 ,20), argile sableuse (5 m.), calcaire sublithographique (marbre) (4.20) directement recouvert par les alluvions épaisses de 2 mètres. Il est très probable que ce banc de marbre, plus élevé que celui signalé dans la coupe 44 est différent. Ce faciès des calcaires blancs sublithographiques est en effet très développé et on peut observer, dans les points où les couches affleurent ou sont coupées en tranchée d'une manière continue, de nombreux bancs semblables superposés. L'épaisseur de ces bancs est assez variable, et peut parfois atteindre 3 m. (au Sud-Ouest de Beaurecueil, dans la garenne).

Les calcaires blancs sublithographiques se voient encore sur le plateau, en quelques points où la couche alluviale a été enlevée. Ainsi dans le fond de la petite dépression coupée par la route, à l'Ouest de Beaurecueil, des marnes rouges supportent à 442, les calcaires blancs spathiques sublithographiques ; audessus on voit quelques marnes, puis un petit banc de grès. Un peu plus haut, ce sont les calcaires jaunes et des calcaires en plaquettes à Cypris qui dominent. La succession est bien la même que vers Orsonnette.

Mais sur tout le plateau entre Nonette, Bethel et le château de la Grange, un épais manteau alluvial couvre le sol et gêne l'observation. M. Groisne, receveur de l'enregistrement à Saint-Germain-Lembron qui a réuni un collection locale fort intéressante, a trouvé entre Béthel et Nonette, dans ces alluvions, une molaire inférieure de /?Atnoc^o« /icAorAtwtt*. Cette découverte permet de fixer l'âge de ces alluvions au Pléistocène moyen, à l'époque du Mammouth. Or ces alluvions. sont au même niveau que celles si développées sur la rive gauche entre Charbonnier, Vichel, Beaulieu, le Breuil, et, au-delà, au-dessous du Broc.

Il est intéressant de constater un creusement de la vallée de l'Allier dans cette région, atteignant une valeur de près de 80 mètres, depuis une époque aussi récente. Nous en aurons l'explication en étudiant la Limagne, dans la région de Clermont et de Pont-du-Château.

Lamontgie. Circouz. Malhat. — Ces localités sont intéressantes car elles ont fourni à Croizet et à Bravard plusieurs fossiles conservés dans leurs collections.

La coupe d'Orsonnette (fig. 42) donne la constitution du flanc du plateau. Il se termine par des grès fins jaunâtres à mica blanc (n^ 20 de la coupe) sur-

ÉTDDniS GÉOLOGIQUES SUR LA L1MAGNE 15i

montés par quelques marnes. Ces grès forment le sol du plateau jusqu'à la faille qui passe un peu à TOuest de Circoux et à Malhat.

Au-delà de cette faille, on retrouve les couches de la coupe précédente, mais à un niveau plus élevé de 50 mètres environ. C'est ainsi qu'à Circoux ce sont les grès grossiers parfois un peu calcaires, jaunâtres (n® 14 de la coupe) et les calcaires jaune-nankin à Hydrobies (n® 16) qui affleurent et ont servi à bâtir les maisons. Entre Lamontgie et Circoux, un peu au Nord du château du Terrail, on voit des marnes et des calcaires jaunes durs à grands Potamides Lamarcki, Les mêmes grès grossiers et les calcaires jaunes durs, les calcaires jaunenankin, affleurent à Lamontgie et se poursuivent vers le N.-E. dans la direction de Bansat. Au S.-O. de Lamontgie, dans le même compartiment, on retrouve les mêmes formations. Le niveau de toutes ces formations est partout le même ; c'est celui caractérisé par Poiamides Lamarcki.

Il est donc très facile de préciser le niveau stratigraphique des gisements de Mammifères explorés par Croizet ej Bravard dans cette région. Croizet et Jobert* ont décrit une mâchoire inférieure d' Anthracotherium magnum Cuvier, trouvée c au milieu des grès tertiaires qui alternent avec les calcaires, les marnes et « les argiles de la Limagne. C'est sur la rive droite de l'Allier, entre la com- « mune de Lamontgie et celle de Nonette, près des bords et vers l'extrémité « méridionale du bassin, que l'un de nous l'a recueillie ; le bloc qui lui sert de a gangue est un grès quartzeux cimenté par le calcaire siliceux )). Cette indication assez vague est quelque peu précisée par Bravard * qui dit que cette magnifique mâchoire d'Anthracolkêrium a été achetée par Croizet à des ouvriers qui l'avaient découverte près d'Orsonnette, dans les grès tertiaires. On connaît bien l'âge de ces grès compris entre les bancs calcaires à Poiamides Lamarcki.

Bravard lui-même découvrit plusieurs gisements. L'un d'eux, le plus riche, était celui de la Croix deSaintrVemet, à l'Ouest de Malhat, dans des grès exploités pour pierre à bâtir. Il y a trouvé Anthracothertum cyclognathum Croizet et il indique, avec doute, des débris de Rhinocéros médius Bravard. Dans les calcaires intercalés il a recueilli également des os du carpe et un fragment du fémur d'A. cyclognathum. Dans les calcaires du four à chaux de Bansat, il a trouvé un grand nombre d'ossements de la même espèce.

Tous ces gisements appartiennent encore, et sans aucun doute possible, au même niveau du Poiamides Lamarcki,

Bravard ' fait remarquer que Ton rencontre journellement des débris fossiles d'animaux perdus dans les carrières de grès qui avoisinent ces trois villages (Nonette, Orsonnette et Malhat). Les découvertes sont devenues beaucoup plus rares et je n'ai entendu parler d'aucune trouvaille d*ossements, en dehors de celles qui sont faites et si généreusement cédées par M. Augier.

* CnotzBT et JoBKAT. Sur une mâchoire inférieure d'Anthracotherium trouvée dans les grès tertiaires de la Limagne. Ann, Se. Nat,, t. XYII, p. 139-456, 2 pi., 1829.

* Bravarb. Loc, cit., p. 33 et 35.

* BiLAYARD. Ibid.j p. 33-39.

Saint-Martin des-Plains. Saint- Remy-de-Chargnat. Les Pradeauz. — Les

formations étudiées dans la région d'Orsonnette-Lamontgie, se continuent avec les mêmes caractères vers Saint-Martin et les Pradeaux ; on voit môme les calcaires sublithographiques en grandes dalles y acquérir leur plus grand dévelop-

Fig. 45. — Coupe par Saint-Martin-des-Plains.

1 Marnes argileuses rouges.— 2 Calcaire jaune sublithographique. — 3 Marne verte. — 4 Calcaire marneux bleu&tre. — 5 Calcaire blanc-rosé sublithographique. — 6 Marne jaune. — 7 Calcaire jaune dur spathique. — 8 Alternances de marnes et de grès fins micacés. — 9 Calcaire marneux blanc bleuâtre avec quelques Cypris. — 10 Marne rouge. — 11 Calcaire jaune spathique. — a'^ Alluvions anciennes (Pléistocène moyen).

pement. Une bonne coupe (fig. 45) peut être relevée au Nord de Saint-Martin, où une carrière exploite des calcaires semblables à ceux d'Orsonnette et de Nonette.

On ne voit pas le substratum de ces couches car le fond de la vallée, jusqu'aux Pradeaux, ne montre que des affleurements de marne argileuse rouge, produit de décalcification superficielle des couches calcaires profondes.

Entre Saint-Martin et Saint-Remy-de-Chargnat, on retrouve sur le plateau les calcaires jaunes spathiques, puis on voit affleurer les bancs de grès un peu plus développés que sur le versant méridional. Au-dessous se trouve une série de couches, autrefois exploitées dans plusieurs carrières (vers 450). Ce sont des calcaires blanc-jaunfttre, spathiques, fins, des calcaires jaunes avec cristaux de spath et surtout des calcaires jaune-brun en bancs irréguliers, mal lités, avec calcite et paraissant concrétionnés ; je n'ai pas pu y découvrir de fossiles. Plus loin, à 440, une autre carrière attaquait de gros bancs d'un calcaire jaune, sublithographique* rempli de fîlonnets ou de géodes de calcite. Au-dessous il n'y a plus d'affleurements ; ce sont les marnes argileuses rouges de décalcification qui recouvrent le versant à partir de 425. Une ancienne tuilerie, au Sud de SaintRemy, exploitait à 418, ces produits de décalcification (argiles marneuses rouges ou bleuâtres, avec quelques grains de quartz). Les alluvions couvrent le sol à Saint-Remy et doivent masquer une faille N.-O. qui relève le gneiss, comme on peut le constater dès la base du puy d'Usson.

Au Sud des Pradeaux on peut observer les mômes calcaires sublithographiques blancs, jaunâtres ou jaunes, des calcaires jaune-nankin, des grès fins ou grossiers. Il est difficile d'en donner une coupe détaillée. Cependant versBethel» à 450, on voit des calcaires sublithographiques blancs ou grisâtres avec quelques Cypris ; plus bas,à 420, un gros banc de calcaire sublithographique blanc, en grandes dalles, repose sur des marnes surmontant des calcaires sublithographiques jaunâtres qui contiennent quelques Hydrobies et Potamides Lamarcki,

avec Potamides arvemensis et Cerithium cf muliilineatum. Les murs, au voisinage des Pradeaux, sont construits en calcaires jaunes, renfermant d'assez nombreux exemplaires de ces Potamides ou Cérithes. Entre les Pradeaux et le château de la Grange, on peut aussi noter quelques affleurements. Au-dessus de marnes rouges, recouvertes au fond de la plaine par des alluvions, on voit à 420 des calcaires jaunes mal lités,puis des marnes jaunes^ vertes ou rouges, recouvertes à 430 par des calcaires sublithographiques rosés. Au dessus, des marnes avec bancs calcaires intercalés, supportent à 450 des grès grossiers, sortes d'arkoses, recouverts par les alluvions anciennes à nombreux galets de quartz.

Bravard * signale des Vertébrés aux Pradeaux. et Ce gîte, n*est en quelque sorte que le prolongement de celui de la Croix de Saint-Vernet. Les ossements s*y trouvent dans un grès analogue également exploité comme pierre à bâtir ». 11 y a découvert: vertèbre dorsale d'Anthvacothermm cyclorjnaihum^ un métatarsien externe d'un petit pachyderme voisin des Palœoiherium ou des Anihracotherium, enfin deux œufs à surface chagrinée, provenant probablement d'un Palmipède (Anas ?). Ce gisement est évidemment du même âge que les précédents.

Enfin la petite butte cotée 449, au Nord des Pradeaux, nous montre encore ces mêmes formations qui se modifient très rapidement vers le Nord. Au-dessus des argiles marneuses rouges de la base, on voit, sur le flanc méridional, des grès calcaires jaunâtres sublithographiques à rares Potamides Lamarcki, des arkoses grises à grain variable, des calcaires blancs sublithographiques. Sur le versant septentrional, on voit bien encore les calcaires blancs et jaunâtres sublithographiques avec filonnets, mais ils reposent à 406 sur des sables h .grain moyen, jaune- verdâtre, épais de 8 mètres, recouvrant des argiles sableuses. Ce faciès sableux qui se manifeste ici va prendre une très grande extension à quelques kilomètres plus au Nord, vers Parentignat et la Tour de Gevillat.Cela permet de supposer que les lagunes saumâtres dans lesquelles s'effectuait d'une manière si tranquille le dépôt des calcaires sublithographiques à Potamides Lamarcki^ s'arrêtaient un peu au Nord des Pradeaux. Au-delà il régnait des conditions toutes différentes, comme va le montrer l'étude de la région comprise entre Parentignat et Saint Babel.

Tour de GeTillat, le Chauffour, Orbeil, Fiat, Saint-Babel. — A TEst d'Issoire, sur la rive droite de TAllier, s'étend un étroit massif triangulaire de terrains oligocènes, limité par des failles, qui le font buter à TOuest contre le granité, à TEst contre le gneiss. La faille occidentale est masquée par les alluvions vers le Sud, mais elle doit suivre à peu près le cours de l'Allier et la falaise granitique, visible au Nord d'Issoire, émerge de la plaine entre Orbeil et Pertus ; elle se continue ensuite vers le Nord par Nave et Roure. La faille orientale, de direction N. N.-E. passe par Brenat. Au Nord, les terrains oligocènes vont disparaître dans les Bois de la Comté sous les éboulis basaltiques. Celte région est fort intéressante, tant pour les riches gisements de vertébrés qui s'y ren-

<BfuvARD. Loc, cit., p. 39.

contrent, que par la nature des dôpôts et les grands escarpements qui les mettent à nu sur plus de 100 mètres de hauteur à TOuest.

On peut relever une coupe très complète le long de la falaise qui domine l'Allier au pont de Parentignat (fîg. 46).

^êo

Id'&'inr^

Pig. 46. — Coupe passant à 50 m. au N. de la tour de

Gevillat / -4rx h -i- • 10000 1000

1 Sables verdàtres micacés avec petits galets de quartz blanc et de quartz noir, micaschistes verd&tres, yS C*. — - 2, 4 Argile rouge très sableuse. — 3, Grès micacés. — 5 Grès jaunâtres tendres à grains moyens. — 6 Alternance de grès fins avec lits de petits galets roulés et d'argiles sableuses rouges. — 7 Sables gris fins. — 8 Grès.

— 9 Argiles et sables assez fins. ^10 Argiles rouges et sables jaunes. — 11 Marnes et calcaires marneux feuilletés. — 12 Cale, mai^ neux à Cypris. — 13 Cal-' caires blancs durs subli* tliographiques. — 14 Cale, jaunes â Pot. Lamarcki — 15 Cale, blancs et marnes vertes.

Au-dessus de formations détritiques très épaisses (visible sur 75 m. de hauteur) formant une falaise presque verticale que les eaux commencent à découper en pyramides de fées, viennent des marnes et des calcaires marneux, jaunes, feuilletés, des calcaires marneux jaunâtres à Cypris, puis des calcaires blancs sublithographiques, identiques à ceux des Pradeaux, dont ils sont le prolongement atténué vers le Nord Des calcaires jaunes à Polamides Lamarcki et Gyrènes les surmontent et sont recouverts par de nouveaux calcaires blancs et des marnes, qui forment la butte à 30 mètres au Nord de la tour de Gevillat. Des débris de ces calcaires se trouvent dans les tufs basaltiques qui, à un niveau inférieur, accompagnent sur le versant méridional le dyke basaltique visible dans cette coupe. Ces tufs descendent sur la pente jusque presque au niveau de la route. Ils sont étudiés plus loin ; ils ne peuvent nullement être considérés comme sédimentaires.

ÉTinïES GËOLOOIQUES SUR LA L1HAGNE (HS

En s'éloignant de la tour, vers le Nord, on voit que des marnes et de nouveaux calcaires jaunes en plaquettes avec Cypris, se poursuivent jusque vers 490, où des formations difTérentes apparaissent. Dans toute cette partie de la coupe les couches plongent de 10" à 15* vers le S. S.-E. Une faille vient isoler ce petit lambeau de formations détritiques avec calcaires à Potamides Latnarcki, et le fait buter & l'Est contre des formations plus récentes. Des sables verdftlres visibles sur 7 à 8 m. près du point 368, au Sud-Ouest d'Orbeil, paraissent appartenir à ce voussoir élevé . La faille passe à la seconde butte au Nord de la tour, à environ 300 m. de cette dernière. Elle se dirige vers N 15" 0. et de là un peu & l'Ouest d'Orbeil. Le granité affleure sur l'autre rive de l'Allier ; à cAté du massif granitique existe & l'Est, un petit lambeau de bordure moins effondré que celui qui lui fait suite.

lîfaFiim' Gtmlùit

Kg. *7. ~ Conpo d'Orbeil i la tour de Gevillat / - ,. — —

S. Sables, grès el argiles sablonses (conpo i6). — S' Marnes et caJcairos jaune» k. Pot. Lamarcki, Cyrènes, Cypris, calcaires blancs su blilho graphiques. — 1 Calcaires jannes en plaquettes h Cypris et marnes. — 2 Calcaire janne compacte et marnes. — 3 Calcaire jaune en plaques h Cypris el marnes. — * Mames et calcaires jaunes fenillstés b. Cypris. — 5 Alternances de marnes e( de calcaires jaunes à Limnées et Cypris — 6 Mames vert«s avec nombreux débris de test, de LimnËes et Planorbes. — 7 Marnes jaunes & Limnées el gypse. — 8 Marnes jaunes feuilletées k Cypris. — 9 Marne verl-noirélre k débris de mollusques et de vertébrés. — iD Calcaire brun rempli de débn!i de mollusques el de vertébrés. — tl Lignite feuilleté brun. ~ 12 Alternances de marnes jannen ou vertes gypaiftres et de calcaires marneui à Limnées el Vertébrés. — 13 Gréa tabac, — 14 Mames sableuses jaanes. — 15 Calcaire gris brun.

On peut étudier facilement ce lambeau elTondré entre Orbeil, le Chaufour et le point 525 (flg. 47). Les couches les plus basses qui affleurent à 405, au Sud d'Orbeil, dans le chemin passantauSuddu point 368 (porté par erreur 568 sur la

carte au - bqqqq ) sont des marnes et des calcaires jaunes en plaquettes à Cypris, c'est-à-dire les couches supérieures de la coupe précédente. Au-dessus, des alteroances de marnes et de calcaires jaunes, présentant parfois des sortes de tubulures remplies de cristaux de spath, se poursuivent, avec quelques inlercalations de calcaires en plaques à Cypris, jtisque vers 485 ; les calcaires compactes ren-

ferment quelques Limnées. A ce niveau commence une formation de marnes gypsifères avec deux bancs ligniteux, de marnes brunes remplies de débris de vertébrés et d'invertébrés et de calcaires également fossilifères. Ces couches autrefois exploitées pour le marnage sur le flanc occidental de la colline à un kilomètre environ au S.-O. du Chaufour, ont livré de nombreux vertébrés. Leur position stratigraphique est bien nette. Elles se trouvent en rapport avec le Potamides Lamarcki, sur le même niveau que les calcaires sublithographiques des Pradeaux et d'Orsonnette, que les marnes gypsifères de Gignat, que les calcaires d'Antoingt et que les couches du four à chaux de Perrier. Nous pouvons remarquer que le caractère saumâtre est beaucoup moins accusé que dans les localités précédentes ; le gypse y est très réduit et Pot. Lamarcki très rare. Il est probable, comme on le verra plus loin que ce point était rapproché de la limite des lagunes saumâtres à cette époque.

Les Invertébrés des marnes et des calcaires, bien qu'excessivement nombreux, sont généralement écrasés et d'une détermination très diffîcile. Dans les calcaires bruns, transformés parfois en lumachelle, j'ai cependant pu reconnaître un fragment écrasé de Potamides Lamarcki^ parmi les Limnées, une forme assez grande est Limnea cf Bronqniarti Desh., une autre forme commune, plus petite, très régulière, paraît voisine de Jt. œqualis de Serres. Les Planorbes sont aussi fort nombreux, les uns semblent se rapporter à Pianorbis solidus Thom., les autres, plus petits, et que Ton peut trouver en bon état,sont très voisins de Pianorbis depressus Nyst. bien que l'ombilic de l'espèce du Chaufour soit un peu plus petit et. que ses tours paraissent plus involules, en môme temps qu'un peu plus aplatis.

Le gisement du Chaufour désigné par les anciens auteurs sous le nom de Tour de Boulade est connu depuis fort longtemps. Douillet et Dévèze de Chabriol * signalent des intercalations très étendues de tourbe au milieu de calcaires d'Orbeil, mais ne mentionnent pas de vertébrés ; de Laizer' présenta en 1835 à la Société Géologique deux mâchoires de petits Insectivores provenant des calcaires du Chaufour, où il avait rencontré également les débris de grenouilles et de tortues. Pomel ' a étudié en détail ce gisement et l'a exploité de la manière la plus fructueuse. Il y a trouvé les ossements de petits animaux en quantité prodigieuse, surtout dans la partie supérieure du banc calcaire en contact avec le lit tourbeux (10 et il de la coupe). Les ossements souvent brisés, portent fréquemment des traces de dents de carnassiers. Les squelettes sont désarticulés, les carapaces des tortues ont leurs plaques séparées. Il n'y aurait pas eu de transport d'après Pomel. Tous les êtres vivaient dans des eaux peu profondes, dans de grandes mares entourées de terrains bas et marécageux, comme le

* BouiLLET et Devèze de Chabriol. Essai géologique et ininéralogique sur les environs d*Issoire et principalement sur la montagne de Boulade, 4827.

* De Laizer. Débris de mammifères et de reptiles dans le terrain d'eau douce du Puy-de- Dôme. B. S. G. F. !• S. T. VI. p. 237.

* PoMKL. Description géologique et paléontologique de la tour de Boulade. B. S. G. F. 2« S. T. 1, p. 589, i844.

montrent les œufs de tortues, les coprolithes conservés, la prodigieuse quantité de feuilles. La plupart des espèces sont aquatiques (Batraciens, Crocodiles), d'autres terrestres (Lézards, Tortues, Echassiers^ Palmipèdes, Rongeurs, Insectivores). Les débris des animaux terrestres, rares dans les couches à végétaux, se rencontrent surtout dans les bancs plus épais et dans tout le groupe des calcaires de la tour de Boulade. Pomel ne cite pas moins de 24 espèces de Vertébrés, dont on trouvera la liste plus loin, dans les notes paléontologiques et parmi lesquelles nous nous bornerons à indiquer: Anihracotherium magnum Cuy,, Dremoilierium Feitfiiouxi Geof., AmpkitraguluSy Didelphis arvernensis Gervais.

Les observations que Ton peut faire dans ce compartiment, en dehors du flanc occidental, sont peu nombreuses. Le plateau est couvert par une épaisse couche de débris basaltiques provenant très probablement du démantèlement complet d'une ancienne coulée basaltique. Sur le versant méridional, entre Gevillat et le château de Durette, quelques rares affleurements des calcaires marneux en plaquettes avec Cypris sont visibles et montrent que ce sont bien les couches d'Orbeil qui se prolongent. Mais le versant occidental entre Dore et Brenat est complètement recouvert par des produits volcaniques qui descendent jusqu'aux alluvions du fond de la vallée et qui seront étudiés plus loin. Aussi est-il difiicile de fixer la position stratigraphique des sables gris verdâtres grossiers que Ton voit sur 4 à 5 mètres de hauteur, presque au niveau de la plaine, au Sud du château de Durette. Ils appartiennent probablement à un compartiment différent, moins abaissé et doivent être sur le même niveau que les sables des escarpements du pont de Parentignat. Le fond de la vallée de TAllioux est remblayé par des sables fluviatiles micacés jaunâtres avec quelques galets de quartz, de granité et de basalte, exploités sur 4 mètres de hauteur par une carrière au Nord-Est d'Aulhat. Ces alluvions masquent le substratum. Plus haut, entre Aulhat, Fiat et le Chaufour, des marnes jaunes qui affleurent en plusieurs points dans les fossés de la route, font supposer que les formations d'Orbeil se continuent sur ce versant. Elles doivent se prolonger vers le Nord, dans la direction de Saint-Babel. Sous les épais éboulis basaltiques, on aperçoit en effet plusieurs affleurements de marnes jaunes, sur la route, entre la Martre et les Joncos, qui se continuent plus haut jusque vers le cimetière de Saint-Babel, où elles sont recouvertes par des calcairss jaunes très marneux et des marnes vertes. Le basalte paraît reposer sur ces dernières par Tintermédiaire d'une couche de fines scories jaunes. Entre Saint-Babel et Pertus sur la route, les marnes jaunes surmontent des calcaires jaunes et des calcaires en plaquettes à Cypris, identiques à ceux notés au Sud d'Orbeil. La faille-limite longe la route sur une certaine longueur vers Nave ; le ruisseau coule, à partir de ce point, dans le granité, au fond d'une vallée très encaissée qui succède brusquement à la large dépression existant en amont dans les couches oligocènes.

Dans l'espace compris entre Orbeil et Saint-Babel, les formations éruptives très développées couvrent la plus grande partie du sol d'une épaisse couverture d'éboulis qui laissent apercevoir ça et là quelques affleurements de marnes jaunes. C'est le cas notamment pour l'espace compris entre le puy d'Ibois, le mont

m ÉTUDES GÉOLOGIQUES SÛR LA LtMACKË

d'Allicol et Terneire. Sur le versant méridional du puy Enlre-les-deux-bois, du sommet duquel on a une des plus jolies vues sur le Lembron, les Monts Dore et la chaîne des Puys, les marnes sont en rapport vers la Roye avec une épaisse formation pépéritique décrite plus loin.

Toute cette partie septentrionale du bassin d'Issoire présente en somme une composition géologique assez uniforme ; les couches visibles appartiennent toutes à l'horizon du Potamides Lamarcki, De nombreuses coulées basaltiques paraissent l'avoir recouverte en grande partie, à une époque indéterminée, mais sans doute assez ancienne. La plupart de ces coulées ont en effet disparu et la région se trouve à un état d'aplanissement assez avancé qui contraste singulièrement avec les formes topographiques plus jeunes^ plus accusées, de la rive droite de TAllier, qui dépendent du versant oriental des Monts-Dore.