BAUXITE DES CANTONS D'ARDES ET DE SAINT-GERMAIN

Au cours de Tétude précédente les dépôts ferrugineux si abondants et qui donnent un aspect si spécial à cette région, ont été simplement mentionnés. Il est nécessaire de préciser leur position stratigraphique et leurs relations avec les assises oligocènes.

Ces dépôts ferrugineux, de couleur rouge-sang, sont formés de Bauxite, c'est-à-dire d'un hydrate d'alumine très riche en fer *. Leur teneur en fer est telle que Jusseraud les considérait comme un bon minerai de fer, utilement exploitable. Il les supposait d'origine sédimentaire et intercalés au milieu et la partie supérieure de la formation tertiaire *.

Pour Lecoq ces minerais avaient une origine hydrothermale : ce Pendant a cette grande formation (des argiles sableuses de la base des terrains tertiaires), « les eaux minérales généralement siliceuses ou ferrugineuses, préludèrent « aux émissions calcarifères et ont dû jouer un rôle dans la formation des d argiles. Ainsi, les minerais de fer de la Brugère, de Madriat et de tous les «c environs ne sont autre chose que des dépôts de peroxyde faits par des eaux « minérales, ainsi que ceux de Bard^ de Boudes et des cantons d'Ardes et de « Saint-Germain » '.

Sur la feuille géologique de Brioude, la Bauxite n'a pas été séparée des formations oligocènes dont elle constituerait la base.

En 1888, M. Auge a consacré une note spéciale à l'étude de cette Bauxite ^.

* Leur étude a été faite d'une manière très complète au point de vue minéralogique par M. Lacroix, aans son magnifique ouvrage (Minéralogie de la France, T. III, 1901). indispensable k tous ceux qui s'occupent de Géologie de l'Auvergne et auquel nous sommes heureux de renvoyer nos lecteurs.

* E. Jusseraud. Notes sur quelques gisements de minerais de fer qui se trouvent aux environs du bassin houiller de Brassac.

' H. Lbcoq. Les époques géologiques de l'Auvergne, t. II, p. 319.

^ AuGÉ. Note sur la Bauxite, son &ge, son importance géologique. Bauxite de la vallée d'Ardes (Puy-de-Dôme) B.S.G.F., 3» S. T. XVI, p. 345, 1888.

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGMë

La Bauxite serait un produit hydrothermal semblable à celui qui se formerait actuellement autour de certains geysers du Yellowstone. Elle aurait pris naissance, comme celle du Languedoc, entre TUrgonien et le Cénomanien. Un croquis, très schématique, indique l'extension de la Bauxite, mais il englobe en même temps que ce minerai des assises bien distinctes.

En réalité l'extension des dépôts de bauxite est très différente. Ils occupent deux larges bandes arrivant presqu'en contact à la hauteur de Barrège : la première s'étend sur toute la partie inférieure des flancs du plateau basaltique d'Apchat^depuis Saint-Gervazy jusqu'à Saghat, en passant par Augnat et Ardes; elle est sensiblement limitée, au nord par une ligne réunissant Unsac, Augnat, Ardes, Bonmorin et Saghat. La deuxième bande entoure dans les mêmes conditions les plateaux basaltiques du Fromental et de Mareuge, depuis le Treuil, au sud du Fromental, jusqu'à ce la Vallée des Saints » entre Bard et Boudes, en passant par Letz et la Brugère.

Les nombreux affleurements de Bauxite que Ton peut observer dans ces deux bandes peuvent être ramenés à trois groupes différents. Nous nous bornerons à donner la description d'un gisement pour chacun de ces groupes et d'en rapprocher ensuite les gîtes semblables.

!• Bauxite à la base des terrains oligocènes, — Cette première catégorie de gisements peut être étudiée très facilement à l'Ouest de Saghat (au Sud-Ouest d'Ardes) au Nord du point coté 648 (fig. 48). Le gneiss se voit vers le ruisseau, à 648, avec ses caractères normaux et il conserve ces caractères jusqu'à une faille

Fig. 48. — Conpe à l'Ouest de

^ iO.iOO 1.000

C Gneiss normal. — (r Gneiss rubéfié passant h b. -^ b Bauxite très dure passant à a*. — a* Argile ronge, dure (bauxite impure) un peu quartzeuse passant à a*.

— a* Argile sableuse rouge. — 4 Sables argileux rouges avec cailloutis. — 2 Sables marneux verts. — 3 Sable calcaire et calcaire à Potamides et Gérithes.

que l'on peut suivre facilement depuis Apchat. Le gneiss paraît encore de l'autre côté de la faille, mais il est rubéfié et altéré d'une manière si profonde qu'un examen attentif est nécessaire pour le reconnaître. Cette rubéfaction s'accentue de plus en plus et l'on arrive par une transition absolument insensible à une sorte de grès rouge-sang, excessivement dur, dans lequel on ne remarque aucune stratification. Ce grès, ou plutôt cette Bauxite, conserve les mêmes caractères sur 4 à 5 mètres, puis perd un peu de sa compacité en même temps que le quartz se montre avec plus d'abondance et l'on arrive, insensiblement encore, à des argiles rouge sang, d'abord très dures, puis plus meubles

et plus quartzeuses et en même temps moins colorées. A cet état elles ne peuvent être distinguées des argiles sableuses rouges qui se voient si généralement à la base de l'oligocène du Sud de la Limagne. Au-dessus de ces argiles sableuses, on voit ici des sables blancs avec bancs de sables verts plus ou moins marneux, des calcaires fossilifères et toute la série oligocène précédemment décrite. La position de la Bauxite est très nette, on la voit passer sous Toligocène. En outre on peut affirmer qu*elle provient d'une modification du gneiss. La présence de gneiss sain au sud de la faille, à côté de gneiss rubéfié de l'autre côté de cette cassure, montre de plus que le phénomène est ancien et antérieur à la faille, car dans le cas contraire le gneiss serait également altéré de part et d'autre de la fracture. Le même point permet même d'affirmer que la modification du gneiss n'a pas été produite par un phénomène hydrothermal qui se serait fait jour le long de la faille.

On peut observer les mêmes faits à 150 mètres au S.-E. du grand coude que fait la route de .Saint-Germain en pénétrant àArdes, dans le petit chemin qui va au point 678 et à Apchat. Les gneiss, très rubéfiés, perdent graduellement leur schistosité, les lits de mica disparaissent et on arrive, à 650, à des bauxites rouge-sang épaisses de 2 mètres^ qui admettent ensuite des graviers grossiers (1 m.) supportant des grès grossiers, puis des poudingues à gros blocs et la série normale de l'oligocène de la région.

A Letz on observe encore les mêmes faits, mais ils sont associés à ceux qui caractérisent le second groupe de gisements.

2® Bauxite remaniée. — Le gisement de la Bauxite à l'Ouest de Barrèges, près de Letz, permet -de rattacher les gisements de ce groupe à ceux du précédent et aussi à ceux du suivant. Dans le profond ravin au S.-O. de Letz, qui aboutit vers Lavadoux, le gneiss rubéfié arrive jusque vers 690 (fîg. 49). Il est recouvert par une croûte peu épaisse (^20 centimètres) de Bauxite pure, ou plutôt il existe une zone de 20 centimètres passant très rapidement au gneiss rubéfié, mais reconnaissable, et qui présente des caractères identiques à la grosse masse de Bauxite de Saghat. Au-dessus vient une couche 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 gros et les assises oligocènes normales recouvrent ces formations inférieures. La couche de Bauxite est donc très réduite ici à la base de l'oligocène mais elle n'en existe pas moins. Elle a été en partie décapée lors du dépôt des couches inférieures normales de l'oligocène ; elle était complètement formée à cette époque, puisqu'elle existe à l'état de galets dans les assises les plus anciennes. Au-dessous de la base de l'oligocène, le gneiss très rubéfié est visible sur plusieurs mètres, puis il est caché par un dépôt de Bauxite atteignant parfois plusieurs mètres d'épaisseur. Cette Bauxite quoique très compacte est moins pure que celle de Saghat, on y trouve davantage de grains de quartz. La surface gneissique reparaît de nouveau et, plus bas, on aperçoit de nouvelles couches de Bauxite mais beaucoup plus impures, mélangées à des morceaux de quartz assez gros ; en outre elles ont une stratification inclinée. Elles apparaissent

nettement comme entraînées sur la pente par le ruissellement des eaux qui avaient lavé les bauxites supérieures. Ces dépôts inférieurs de Bauxite s'accroissent journellement aux détriments de ceux situés à une altitude supérieure. Ce processus apparaît très nettement dans le premier ravin au Sud de Letz. Le dépôt supérieur de Bauxite, près du chemin, pourrait être une sorte de

Fig. 49. — Coupe au 80 de Letz, dans le ravin aboutissant & Lavadoux

sj:

T- -1 r'r "r î It;!^ S K Gneiss normal avec inlercalations de '\\\''\ViN

gneiss amphiboliqnes. — Ç' Gneiss m- ' y*^ ^^^Vx

Défié. — b Bauxite. — 6* Bauxite rema- ^ H'

niée. — 1 Sables argileux rouges & blocs do quartz» de Bauxite, etc. ^2 Argile sableuse rouge.— 3 Sables rouges à galets. — 4 Sables blancs fins.

poche du même âge que la mince couche passant sous Toligocène car on n'y observe pas la stratification entrecroisée, par ruissellement, si nette dans le dépôt inférieur. Au-dessous de ce dernier dépôt, le gneiss est encore un peu rubéfié, mais il reprend bientôt ses caractères normaux. Dans tout Tintervalle compris entre la base du tertiaire (690) et le dépôt inférieur, vers 630, sa surface est altérée et partiellement transformée en Bauxite. C'est là un cas du troisième groupe de gisements. Mais comme en ce point la lixiviation des bauxites supérieures aurait pu altérer les couches gneissiques sous-jacentes, l'exemple de ces derniers gîtes sera pris en un point différent.

Les exemples de cette Bauxite déposée par ruissellement sur les pentes sont excessivement nombreux. Mais tandis qu'à Letz on connaît la Bauxite initiale en place, sous l'oligocène, elle a souvent disparu avec tout l'oligocène, et il ne reste que les dépôts de ruissellement. C'est le cas notamment pour la région comprise au Sud d'Ardes où de nombreux témoins d'argiles sableuses rouges (Teyne, Bel-Air, Bonmorin) attestent l'ancienne extension de l'oligocène. Sur les pentes, on retrouve des amas de Bauxite impure qui se sont accumulés alors que les produits détritiques plus légers étaient emportés. Dans la petite vallée entre Apchat et Ardes, sur la rive gauche, on voit de petits cônes de déjection de ruissellement, déposés sur des pentes de 45° environ et formés de Bauxite impure. Le gneiss se trouve ainsi dépouillé lentement de sa croûte de Bauxite après la disparition de l'oligocène ; les filons de quartz du gneiss restent en saillie à la surface des champs et finissent par se réduire en fragments. Les faits observés à Letz se retrouvent plus à l'Ouest jusqu'à la hauteur de Treuil (il n'y en a pas trace au-delà) et sur tout le versant oriental du plateau, à Brugères et à Bard. Vers Bard, les dépôts ont une grande épaisseur,

iù2 ETUDES GÉOLOGIQUES SÛR LÀ LÏMAGNË

les gneiss sont rubéfiés et toutes leurs dépressions sont comblées par les Bauxites amenées par ruissellement. Il en est de même dans le ravin àTO.-N.-O de Saint-Gervazy et vers la tuilerie de la Geuilly.

3^ Bauxite à la surface du gneiss, — C'est le cas présenté par le gneiss au-dessous de la base du tertiaire de Letz, mais des exemples plus nets s'observent dans tout l'espace compris entre Unsac, Saint-Gervazy, Barrège et Augnat.

Un bel exemple est fourni par le lambeau de Bauxite situé à TEst de Barrège et dont les conditions de gisement seraient assez difûciles à expliquer en dehors des données fournies par la stratigraphie. A partir de Barrège, on observe en effet, en allant vers Augnat, des Bauxites reposant sur le gneiss rubéfié, puis du gneiss normal avec intercalations de gneiss amphibolique, qui se continue jusqu'à Augnat. La partie supérieure du gneiss et la base de l'Oligocène sont masquées, au-dessus de ce village par des éboulis.Or une faille qui est rendue évidente au S.-E. parla dénivellation produite dans l'oligocène, sépare le gneiss normal du gneiss rubéfié. L'altération du gneiss ne paraît pas très profonde, la Bauxite a été exploitée jusqu'à la zone où les éléments du gneiss sont sur le point de disparaître. On peut recueillir, à la surface, des échantillons où les lits

Barrè^

Fig. 50. ^ Coupe par Barrège et Augnat.

C Gneiss normal. — Ca Gneiss amphibolique.

— Çr Gneiss rubéfié. — 6Banxite. — 6' Bauxite remaniée.— A Eboulis .

de mica n'ont pas complètement disparu, attenant à des Bauxites pures. A la partie inférieure de ces gneiss transformés, le ruissellement a accumulé de la Bauxite moins pure, que la route de Moriat coupe même en tranchée. Le gneiss a bien ici encore produit la Bauxite, mais par suite de la disparition de Toligocène sur ce compartiment effondré, eile a été en grande partie enlevée et il ne reste que la zone profonde d'altération du gneiss. Les gîtes semblables sont nombreux à l'Est de Barrège et aussi à TOuest de Madriat par suite du jeu des failles qui ont déplus en plus abaissé le gneiss de TOuest à l'Est.

De ces observations il résulte donc :

i^ Que la Bauxite en place se trouve à la base de l'oligocène ;

2o Qu'elle résulte d'une altération superficielle fer descensum du gneiss ;

3<^ Que cette Bauxite a pu être ultérieurement entraînée par les eaux de ruislement et redéposée sur les pentes.

Ces dépôts remaniés de Bauxite sont souvent très étendus et rendent parfois difficile le tracé des contours de l'oligocène.

Hypothèse relative à la formation de la Bauxite. — Les faits précédents excluent pour l'origine de la Bauxite du Lembron et d'Ardes l'hypothèse hydrothermale émise par Lecoq, puis par M. Auge. C'est un produit d'altération super-

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LtMAGNË {6â

ficielle sous Tinfluence des agents atmosphériques. En d'autres termes ce serait une véritable Latérite comme le pense M. Lacroix *. La composition de la Bauxite est identique à celle de la Latérite des Seychelles (50 0/0 d'alumine, 20 0/0 de peroxyde de fer, 26 0/0 d*eau et 4 0/0 de silice) comme Ta fait remarquer M. Max Bauer A une époque antérieure à Toligocène, les conditions climatologiques qui provoquent la formation de cette « terre rouge » si uniforme des régions tropicales, auraient donc été réalisées dans le Plateau Central. Mais elles ont eu probablement une durée assez courte, car la latérisation ne semble pas avoir dépassé une profondeur maximum de 20 mètres.

Age. — Quant à l'âge de la Bauxite on ne peut émettre qu'une hypothèse car aucun fossile n'a encore été trouvé dans cette formation. Mais tout fait supposer qu'elle est plus récente que celles du Languedoc. La région du Lembron, de même que la plus grande partie du Plateau Central, étaient très probablement émergées pendant le crétacé inférieur et l'éocène et pendant tout cet intervalle l'érosion aurait certainement fait disparaître ces dépôts. Je crois au contraire que la Bauxite a pris naissance pendant une époque qui a laissé beaucoup de dépôts semblables en France et qu'on a qualifiée pour cela d^êpoqtiesidérolithique; elle daterait de la fin de l'éocène.

Conséquence géologique. — Si, comme tout le fait supposer, cette hypothèse est exacte, on peut en déduire une conséquence très importante au point de vue de rhistoire géologique de la région qui nous occupe. On sait que la latérisation est un phénomène très général dans les contrées où il se produit : la plupart des roches subissent cette transformation et le pays entier est recouvert de « terre rouge >>. Or les gttes de Bauxite sont très localisés en Auvergne. Je ne connais que ceux des cantons de Saint-Germain et d'Ardes. Dans les autres points ils auraient donc été décapés, enlevés par l'érosion, avant le dépôt des couches oligocènes. Dans les localités où la Bauxite persiste, elle aurait été préservée par un affaissement qui aurait permis l'arrivée de nappes d'eau dont les sédiments l'auraient recouverte et protégée. On aurait ainsi un moyen de reconnaître les dépressions les plus anciennes du bassin et les seules immergées au début de l'oligocène.

Or l'étude stratigraphique faite dans les chapitres précédents a précisément montré que les terrains sédimentaires les plus anciens sont exactement superposés dans les environs d'Ardes et de Saint-Germain, aux couches de Bauxite. Le détail des faits concorde même parfaitement. Nous avons vu par exemple que les lagunes saumâtres s'arrêtaient, au début de l'oligocène, entre Augnat et Letz. La couche de Bauxite a été en grande partie enlevée à Letz. Dans le Nord de la Limagne, où l'horizon inférieur de l'oligocène manque, la Bauxite ne se trouve plus. Mais le sol était sans doute resté rubéfié, car en beaucoup de points, les dépôts inférieurs sont de couleur rouge. Ces conditions ne semblent pas avoir été réalisées de nouveau depuis l'oligocène, car on ne retrouve plus dans les formations ultérieures, de dépôts semblables.

* A. Lacroix. Minéralogie de la France ot de ses colonies, t. III, 1901.