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Fig. 64. — Coupe par le domaine de la Martre et le puy de Saint- Sandouz.
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yi Granité. — P Pépérites. — 1 Argiles sableuses rouges. — 2 Alternances de grès et de sables argileux. — 3 Alternances de sables argileux et de grès calcaires à Striatelles. — 4 Grès grossier. — 5 Calcaire concrétionné à Nysties et Hydro-
. bies. — 6 Marnes vertes sableuses. — 7 Grès fin jaunâtre^ un peu calcaire, en grandes dalles. — 8 Calcaire en plaquettes à Cypris. — 9 Alternances de marnes un peu sableuses et de calcaires parfois gréseux à Cypris. — 10 Calcaire jaunâtre à tubulures. — H Calcaire blanc dur à Limnea cf. Brongniarti. — i2 Calcaire gréseux h Potamides Lamarcki* — t Nappe et Dyke de téphrite h oïivine.
dional du puy de Saint-Sandoux (fig. 64), passant par le dyke basaltique à l'Est du domaine de Pressât et à l'Est de Ludesse, permet de rattacher les coupes de la Limagne méridionale à celles des environs de Montaigut^ où les calcaires à Striatelles sont si développés. A la base, au-dessus des argiles sableuses rouges exploitées à la tuilerie de Ludesse, on observe des alternances de sables argileux et de grès qui deviennent un peu calcaires à la partie supérieure et renferment Siriaiella barjacensis, IVysUa Duchasteli, En suivant le prolongement de ces couches vers le Sud et le S.-O., on jeut
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se convaincre que les argiles sableuses inférieures de Ludesse sont les mêmes que celles de la tuilerie de Saint-Julien. Ces argiles de Saint-Julien surmontent les calcaires sublithographiques à Striatelles de Montaigut et de Reignat. Il y aurait donc un second niveau plus récent dans lequel les Striatelles se retrouveraient. Or, ce niveau est peu différent de celui qui, à la butte 744, à l'Ouest de Ludesse, à l'Ouest de Montaigut, sous le basalte du plateau de Chazoux, renferme la faune à Potamides aiTernensis^ Poiamides Lamarcki, etc. Cette même faune existe aussi, comme on l'a vu, dans le Lembron, au-dessus des calcaires inférieurs à Potamides. On doit donc admettre que, pendant la période de soulèvement qui avait déterminé l'assèchement des lagunes à Striatelles et la production des abondants dépôts détritiques à Montaigut, Reignat, Verrières, etc., des lagunes s'étaient installées à l'Est de Ludesse où les Striatelles avaient persisté et avaient vécu presque jusqu'à l'arrivée des espèces saumàtres, amenées par la transgression du début du Stampien. Aussi, dans ce point, la période de passage du Sannoisien au Stampien n'est-elle pas marquée par les dépôts détritiques si développés h l'Ouest. L'élément calcaire continue à se déposer et les assises normales du Stampien, telles qu'elles ont été décrites sur la rive droite de l'Allier, se superposent directement à ces couches de passage, sans interposition d'épaisses masses de grès ou de sables. Sur ces grès calcaires, en effet, on observe les calcaires concrétionnés à Nysties et Hydrobies, si développés au Nord, à Saint-Saturnin, et qui, un peu à l'Est, au contraire, près de Champeix, sont les premiers dépôts calcaires. Des marnes vertes sableuses, puis des calcaires en plaquettes à Cypris les recouvrent et sont surmontés par des alternances de marnes sableuses et de calcaires un peu gréseux n'affleurant, à travers les éboulis, qu'en un petit nombre de points. Dans les calcaires gréseux, on observe de rares Poiamides Lamarcki en mauvais état. Puis, ce sont des calcaires jaunâtres à tubulures et des calcaires blancs durs, un peu marneux, à Limnea cf. Brongniarli. Un dyke puissant a percé cette formation et s'élève sur près de 100 mètres de hauteur. C'est lui qui forme le sommet situé à l'Est du domaine de Pressât. Ce dyke est entouré d'épaisses salbandes pépéritiques qui l'enveloppent d'une gaine dont la section, sur le flanc de la montagne, est elliptique. Entre ce sommet et le plateau du puy de Saint-Sandoux, au Nord, existe un col dans lequel on observe des calcaires gréseux avec beaux spécimens de Potamides Lamarcki, Ces calcaires sont très redressés par le dyke et plongent fortement vers le Nord. Mais on peut affirmer, en outre, qu'ils ont été soulevés, car ils correspondent aux couches (9) de la coupe, situées sur le flanc méridional, à iOO mètres plus bas.
On peut observer plusieurs lambeaux oligocènes soulevés de même par les dykes du puy de Saint-Sandoux. Sur le versant Sud-Est, l'oligocène a été percé par de nombreux filons des roches si spéciales étudiées par M. Lacroix * (téphrite^
* A. Lacroix. Sur des roches basiques h. néphéline du Plateau Central de la France. G. R, Acad. des Se. 8 mai 4893 et : Les roches à néphéline du Puy de SaintrSandoux (Puy-de-Dôme) G. R. Acad. des Se. 23 juillet 4900.
doléritique porphyroïde, néphélinite à divine et téphrite à olivine) qui Tont métamorphisé et en beaucoup de points, soulevé bien au-dessus de sa position normale.
Entre Chaynat et la base du puy, on observe vers 6i0, des grès un peu calcaires supportant, comme sur le versant Sud-Est, des calcaires en plaquettes à Cypris, puis plus haut, des calcaires blancs marneux à Hydrobia Dubuissoni, Des masses de ces grès ou de ces calcaires ont été soulevées, entre les points 767 et 730, à plus de cent mètres au-dessus de leur position initiale.
On peut étudier les formations inférieures aux grès calcaires et aux calcaires en plaquettes, au Nord de Chaynat, le long de la route de Saint-Sandoux et dans les chemins d'exploitation. Ce sont des grès et des marnes sableuses qui supportent les grès calcaires ; on les voit affleurer à iOO m. au-delà de la croix, dans le chemin qui coupe le coude de la route au Nord de Chaynat. Les couches sont relevées au voisinage de la faille-limite- et plongent de 15° vers l'Est. Elles surmontent des argiles sableuses un peu marneuses exploitées à la tuilerie à 555. Au-dessus, on retrouve les grès, les grès calcaires, les calcaires en plaquettes et les calcaires jaunes à tubulures. Au S. S-0. de Saint-Sandoux les galeries de recherche pour le captage des eaux ont entamé des bancs mal réglés de calcaire jaunâtre ou bleuâtre avec marnes et grès interstratifîés, qui appartiennent sensiblement au niveau des assises (11) de la coupe précédente, c'est-à-dire aux premières formations laguno-lacustres qui ont suivi la disparition des lagunes saumàtres à Potamides. Mais sur les versants occidental et septentrional du puy de Saint-Sandoux, les couches sédimentaires ont été bouleversées par la sortie des néphilinites et des téphrites doléritiques à olivine si intéressantes de ce massif. Les couches plongent en effet de 40° vers le N. N.-E. au point où les eaux d'alimentation de Saint-Sandoux ont été captées; elles ont été relevées par la sortie du magma éruptif, qui doit être très rapproché. On aperçoit en effet quelques lits marneux qui paraissent avoir été métamorphisés et pépéritisés. Des grès calcaires, des calcaires gréseux et des calcaires jaunâtres (de la base du Stampien) ont été portés h l'altitude de 755, à l'Est du point 615, sur le versant occidental du puy. Les couches plongent de 60° vers l'Ouest. Les calcaires jaunes qui paraissent les plus anciens (mais qui pourraient fort bien avoir été couchés vers l'Est) sont en contact avec des pépérites qui les ont métamorphisés et ont déterminé leur recristallisation. D'autres pépérites se voient à un niveau inférieur à ces calcaires qui occupent la même situation que ceux signalés près de Pressât. Ils ont comme eux été soulevés et très fortement redressés, peut-être même renversés, par l'arrivée des dykes.
Sur le versant oriental, les formations oligocènes n'apparaissent qu'au pied de la montagne. Sur près de 200 mètres de hauteur, en effet, la partie Nord-Est du puy est formée exclusivement par des téphrites ; il semble que l'on ait là la cheminée principale de sortie de ces roches. Entre la base du puy et le village de Saint-Sandoux les éboulis basaltiques empêchent toute observation.
Au Nord de la tuilerie, sur la route de Chaynat à Saint-Sandoux, on peut s'assurer que les argiles marneuses et sableuses, vertes ou blanches, que l'on y ex"
226 ÉTUDlCâ GÉ0L06IQUKS SUR LA LlMAGNIi:
ploite, surmontent des sables jaunâtres fins avec nombreux galets de quartz. Des petites carrières utilisent ces sables, vers 520, près de la rencontre des routes de Chaynat et de Saint-Sandoux à Saint-Saturnin, au Nord du point 555. Un peu plus loin au Nord, sur le bord occidental du puy de Peyronère, on a vu que ces sables n'étaient séparés du plateau granitique que par des argiles sableuses, d'épaisseur variable.
Le puy de Peyronère est donc formé dans sa partie médiane par les argiles sableuses inférieures, les sables à galets de quartz, des argiles marnosableuses vertes, qui arrivent jusque vers l'altitude 655. Elles sont surmontées par des grès peu épais et des marnes jaunes, sableuses vers la base. Puis les grès calcaires, les calcaires en plaquettes à Cypris^ et les calcaires jaunâtres déjà signalés au Sud, arrivent jusque vers le château de Travers, où ils disparaissent sous les éboulis. Il semble que sur le versant oriental de ce puy, les calcaires concrétionnés n'existent plus et l'oligocène offre déjà la même composition que sur la rive droite de l'Allier, à La Chaux, et à Vic-le-Comte par exemple. Le versant septentrional du puy de Peyronère ne présente que des affleurements très limités, sauf à la base, où la Monne a profondément entaillé les couches oligocènes, au voisinage de la coulée de Charmont. Entre Saint Amand et Saint-Saturnin, sur la rive droite de la Monne, en amont du chemin conduisant au château de Marand, l'oligocène plongeant de quelques degrés à l'Est, a été coupé en falaise sur une hauteur de plus de 20 mètres. Au niveau de la Monne, à 450, on voit affleurer des argiles sableuses verdâtres, puis des sables fluviatiles blanc-verdâtre avec gros galets de quartz, que Ton peut voir sur plus de 10 m, de hauteur. Ils sont surmontés par des marnes sableuses peu épaisses, des grès calcaires tendres, des marnes brunes feuilletées assez épaisses (2 m.) avec Gypris et débris végétaux, puis par des calcaires gréseux vers la base. Les sables fluviatiles sont les mêmes que ceux signalés sur Tautre versant vers 520, au-dessous des argiles de la tuilerie; la faille qui a abaissé le compartiment oriental du puy de Peyronère, a donc produit une dénivellation d'environ 60 mètres. Ici encore les calcaires concrétionnés, s'ils existent sont excessivement réduits, et la limite des lagunes où se déposaient, au début de Stampien, les cal-^ caires concrétionnés, peut être sensiblement fixée à une ligne passant par Saint-Sandoux et le sommet du puy de Peyronère à 722. A l'Est de cette ligne, je n'en connais plus de traces.
La plame de Plauzat-la-SauYetat ; le puy de Corent. — La composition de l'oligocène au Nord de Ghampeix, sur le versant méridional de la ligne de colli* nés qui arrive à une altitude de 600, a été indiquée dans le chapitre des Couzes (voir fig. 17). Au Nord de ce point 600, sur le versant septentrional on retrouve les mêmes formations. Les argiles sableuses (5 de la coupe 17) sont exploitées à 540 par une tuilerie, située à 500m. environ au Nord du point 600. Entre la tuilerie el Plauzat, une faille N.-O., abaisse les assises qui sont le prolongement de celles étudiées à Neschers, dans un précédent chapitre. On peut relever une coupe de ces formations, le long du chemin qui va de Ludesse à Plauzat (fig. 65). Au
point culminant du chemin, près de Ludesse, ce sont les grès jaunâtres un peu calcaires puis les marnes sableuses de la coupe précédente (6 et 7) qui affleurent.
Fig. 65. — Coupe entre Ludesse ot Plauzat,
PleUUCJDLt
1 Marnes. — 2 Cale, un peu gréseux à L, cf. Brongniarti avec le test — 3 Grès cale, fin jaunâtre. — 4 Marnes de couleur claire. — 5 Cale, un peu siliceux jaunâtre avec tubulures jaunes. — 6 Marnes jaunes. — 7 Cale, feuilletés. — 8 Marnes jaunes. — 9 Cale, marneux jaunAtre. — 10 Cale. & Cypris. — 11 Marnes jaunes et calcaires jaunâtres.
Puis après une zone de brouillage correspondant à une faille, on arrive à des couches de marnes jaunes et de calcaires marneux jaunâtres à Cypris^ plongeant un peu vers l'Est ; au-dessous, des calcaires feuilletés à Cypris reposent sur des calcaires jaunâtres un peu siliceux avec tubulures jaunes, qui recouvrent euxmêmes des marnes avec bancs gréseux et des calcaires un peu gréseux renfermant de bons exemplaires de Limnea cî. Brongniarti dont le test est conservé. Mais le calcaire est très dur et il est difficile d'en extraire les fossiles. Ces calcaires arrivent jusqu'à la hauteur de Plauzat, à 435. Les mêmes couches afQeurent au Sud de ce village et se retrouvent encore au Nord de Neschers, où elles ont déjà été décrites.
Au Nord de Plauzat, une nouvelle faille passant entre ce village et la Sauvetat, abaisse encore l'oligocène à TEst d'environ 60 mètres. La petite butte à la bifurcation des routes de Plauzat et de la Sauvetat, au N. N.-O. de ce dernier village, est en effet formée, à 400, par les calcaires jaunâtres à tubulures qui se trouvaient à 460 à l'Ouest de Plauzat. Ces calcaires y sont exploités dans une petite carrière. Ils se terminent par un banc de silex brun -noirâtre, de m. 20 d'épaisseur; au-dessus un petit banc de ce calcaire, recouvert par la terre végétale, est décoloré superficiellement et renferme des Planorbes, des Limnées L, cf. Gouberti L. sp.* et des restes de Vertébrés. Une ancienne carrière située près du village à l'Ouest, exploitait entre 370 et 390, de gros bancs de calcaire blanc ou jaunâtre, à cassure irréj^ulière renfermant L. cf. Gouberti et des Planorbes, alternant avec des calcaires en plaquettes, à lits alternativement blancs et jaunâtres. Toutes ces couches sont sensiblement sur le même niveau que celles de la partie moyenne de la coupe précédente. C'est des anciennes carrières, autrefois exploitées par M. Murin, que proviennent les nombreux Vertébrés des collections de Chalaniat, Croizet, Bravard.
1 Limnea longiicata minuta de Bou]II«.*t (Catal. p. 127) et L. palustris (p. 120) L. owm
D'après Pomel, elles ont fourni : Theridomys (hoptychtis) V(UBoni Pom., Tcmiodus curvistriaius Pom. y Lopkiomeryx Chalaniati FQm.,Hyœnodon leptarynckus de Laiz. et de Par., Didelphis arvernensis Gerv., Didelphis lemanensis Pom., Diplocynodon Rateli Pom.
Le Musée d'Histoire naturelle de Londres possède quelques Mammifères provenant de ce gisement : Hyœnodon leptorynchus de Laiz. et de Par., Hyotherium Waterhousi Pom. (mandibule inférieure) S H . typum (A molaires et fragments divers), Lophiomeryx Chalaniati Pom., Dichodon sp. (fragment de mâchoires), Didelphis (Peraiheriura) arr^rnwww C roi zet (fxi/wGerv.), Perafheriiim sp. mandibule de petite taille, Coll. Groizet, Peratherium sp. mandibule plus grande, Coll. Croizet, Didelphis sp.
A ces listes j'ajouterai, d'après la collection Croizet du Muséum, Dremolheritim Feignouxi Geoff, ei Anthracotherium [Propalœcherus) Gergoinannm Croizet.
Cette dernière espèce n'est représentée que par deux fragments de cubitus et de radius indiqués sur le catalogue comme provenant d'Authezat, mais qui ont très probablement été retirés des anciennes carrières des environs de la Sauvetat,
La collection de Chalaniat renferme en outre, d'après M. Stehlin : Propalœochœrus ou PalcBOcluerus (mandibule de la taille du Meisneri, crâne écrasé de la taille du typtis), Anthracotherium (ou Metreotherium) minimum, Cainotherium, Didelphis lemanensis, Rongeurs, Oiseaux, Tortues, Lacertiens (crâne de Dracœnosaurus Croizeti),
Au delà delà Sauvetat vers le Nord, une faille limite ce compartiment affaissé et fait apparaître les couches plus récontes de la base du puy de Corent. On peut les étudier au Sud, près de la route nationale de Paris à Perpignan, vers la maison de la Marse, au gisement bien connu de Pontari, mais on n'y aperçoit que des assises déjà élevées ne montrant aucune relation avec le substratum. Aussi convient-il d'examiner d'abord ces formations sur le versant oriental, près du Pont de Longue, où on peut en relever une bonne coupe (fig. 66).
A rOuest du pont de Longue, l'Allier coule sur des calcaires bruns un peu sableux en grandes plaques, recouverts par un banc calcaire de même couleur, mais beaucoup plus dur et siliceux. Us forment dans le lit de l'Allier deux barres à 60 mètres l'une de l'autre, que la rivière franchit par des rapides. On a vu précédemment que ces bancs calcaires, beaucoup plus gréseux, se retrouvent vers le Sud, au pont de la route d'Authczat et aussi à Brolac où ils sont intercalés dans les grès et les psammites. Ils sont surmontés au pont de Longue par un banc puissant de grès quartzeux durs, un peu bleuâtres, passant en certains points à des quartzites et que Ton peut étudier facilement sous le pont du chemin de fer et ensuite en amont, sur la rive droite de l'Allier. A la base ces grès, plus foncés, renferment davantage de feldspath et passent à l'arkose.
Des sources minérales (dites du Tambour) sortent de ces arkoses, un peu à
* Cette espèce est indiquée par Pomel {Palœocfiœrus Waterhousi) comme provenant du Pérignat.
rOuesl de la culée Nord du pont. Ces sources arrivent par une faille passant à quelques mètres au Nord du pont du chemin de fer et se dirigeant vers le N.-O. Des sources minérales semblables ont formé, au quaternaire supérieur, des travertins aragonitiques très épais.
Au-dessus des grès, on observe des grès calcaires peu épais, recouverts par des marnes et des calcaires jaunâtres en plaques renfermant de nombreuses Cypris. Entre les lits calcaires et suivant les fissures on rencontre du gypse en couches minces; il se rencontre ensuite sur plus de 100 mètres de hauteur et il a
Fig. 66. — Coupe des Martres à la station de Vic-le-Comte. l
1 Calcaire brun un peu sableux dur. — 2 Grès quartzeux feldspathiques dors. — 3 Grès calcaires jaunâtres. — 4 Calcaire en plaques à. Cypris et marnes. — 5 Calcaire jaun&tre à tubulures verticales. — 5' Grès grossiers jaunes. — 6 Marnes et calcaires feuilletés à Pota* mides Lamarcki, Cypris, Insectes. — 7 Calcaire marneux jaune à Cypris. — 8 Marnes feuilletées avec lits k Spongilles. — 9 Calcaire marneux blanc avec gypse dans les fissures. — 10 Calcaire marneux jaunâtre k tubulures.— Il Marnes et dussodyle feuilleté k Cypris. Po/. Lamarcki et calcaire jaune compacte recouvert de lits gypseux. — 12 Calcaire en bancs mal réglés et marnes feuilletées k Cypris et plantes, petits lits gypseux; (le banc supérieur est calcaire et non basaltique comme semble l'indiquer le figuré).— a* Alluvions du Pléistocène supérieur.
été l'objet d'une exploitation peu active, mais qui a cependant modifié profondément la topographie. Le gypse devient surtout abondant à partir des calcaires jaunâtres marneux à tubulures. 11 a certainement la même origine lagunaire que ceux de Gignat et de Sainte-Marguerite, situés sensiblement au même niveau. Dans les lits marneux on trouve avec d'innombrables Cypris qui déterminent l'extrême fissilité des marnes, de nombreux restes végétaux, des insectes et quelques Poiamides Lamarcki. Une faible portion du gypse peut aussi provenir de l'oxydation des pyrites, très abondantes dans les marnes bleues intercalées .
On peut constater ici la grande homogénéité des dépôts du Stampien inférieur, contrastant avec les alternances de grès et de calcaires si variés, à Potamides, à Cypris. ou à Limnées, observées à l'Ouest. Les lagunes saumâtres ont persisté ici pendant très longtemps, alors que des mouvements du sol provoquaient à l'Ouest, avec leur assèchement momentané, des courants assez rapides et de position variable qui influaient sur la nature des dépôts.
Au-dessus de cette formation gypsifère, on observe des calcaires blancs compactes durs, avec Limnea cf. Ctùuhertiàt petite taille, Planorbis cf. cornu, puis des
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maroes et des calcaires blancs à Limnea cf. Brongniarti qui arrivent jusque près du basalte du plateau de Corent. A la sortie du village, sur la nouvelle route des Martres, les marnes et les calcaires blancs à Limnées sont ravinés par une coulée ancienne de basalte altéré et se décomposant en boules. Ce sont les mêmes calcaires qui affleurent sur la partie méridionale de ce versant, là où la coulée basaltique inférieure et les abondantes projections qui l'ont accompagnée laissent le sous-sol à découvert.
Sur le versant méridional, les mêmes marnes et calcaires gypsifères se présentent avec un grand développement ; elles ont aussi été exploitées. Les marnes feuilletées inférieures à Cypris et les calcaires jaunâtres inférieurs avec Limnées (L. cf. fabulum mais de taille plus petite) affleurent vers la rencontre des routes de Plauzat et de Coudes, près de la Marse, au lieu dit Pontarî. De même qu'à Corent, ces couches renferment des Poissons parmi lesquels M. Sauvage cite Prolebias stenoura, Sauv., tandis qu'à Corent il a reconnu ProMnas cephalotes, Ag. Ces deux espèces sont donc contemporaines car les couches de Corent et celles de Pontari sont sur le même niveau.
Mais les couches de Corent et de Pontari sont particulièrement riches en Insectes qui ont fait l'objet d'importante étude de M. Oustalet*. Le savant professeur du Muséum a recueilli 44 espèces d'Insectes dans ces gisements :
ColéoptèreH : Eunectes antiquus, Oust., Laccobius priscuSt Oust. (Corent et Gergovie), Brachycerus Lecoqi, Oust., Cteonus arvemensis, Oust., C. Fouilhouxi, Oust., Hylobiui deleius^ Oust. , Anisarhynchus efffosus, Oust., Plinius redivimis. Oust., Bagous atavus, Oust., CurcvXionites ovatus^ Oust. — IVévroptères : fAbellula minuscula. Oust., Ascalaphus Edwardsi, Oust (Corent et Saint-Gérand), Phryganea Corentiana, Oust. (Corent et Gergovia). — Hyménoptère : AtUhophorites Gaudryi, Oust. — DIptèroa : a.Némocères : Penthetria Vaillanti, Oust., Plecia major, Ou^L^ P. nigrescens, Ousi., P. pa//w?a, Oust., Bibio gigaSyOusL, B. Ungeri Heer, var. marginatus, Oust., B. macer. Oust., B. alacris, Oust., B. robustus. Oust., B. Edwardsi, Oust., B. cylindralus, Oust., B, gracilis^ Unger var. minm\ Oust., jB. obsoletus, Heer, B, Larteti, Oust., Protomya longa, Heer, P. longipennis, Oust., P. inflata, Oust., P. lugens^ Oust., P. Joannis, Oust., P. fusca^ Oust, P. adusta, Oust, P. Sauvagei, Oust., P. ghbularis. Oust., P. Blanckardi, Oust., P. rubesctns^ Oust., P. formicoides. Oust., P.incertay Oust. — b. Brachycère : Stratiomys Heberti, Oust. (Pontari et Corent). — Lépidoptère : Noctuites incertissima, Oust.
Les conclusions déduites par M. Oustalet de l'étude de cette faune sont des plus intéressantes. Les Insectes ont été sans doute ensevelis dans de petits marais dont le fond était souvent à sec, comme cela se produit à l'époque actuelle sur les bords de l'Amazone. La faune entomologique de Corent présente, d'après M. Oustalet, un caractère à la fois américain et méditerranéen. Les trois espèces de Plecia du puy de Corent n'ont leurs analogues que dans la faune du Brésil ; les Bibio, Penthetria, oni des affinités avec certaines espèces de l'Amérique du
* Oustalet. Mémoire sur les insectes fossiles des terrains tertiaires de la France.
Nord. Les autres formes de Corent (Eunectes, Brachycerus^ Bagous^ Ascalaphus) se retrouvent sur le pourtour du bassin méditerranéen. La température moyenne de cette époque, 22® environ, est fournie k la fois par l'ensemble de la faune entomologique et de la flore.
Sur le versant septentrional du puy de Corent, les marnes bleues ou blanches, un peu argileuses, intercalées dans les calcaires jaunes à tubulures et les marnes feuilletées à Insectes et Cypris, identiques à celles de la partie inférieure de Corent, s'observent à 355 près du village des Martres, au S.-O.^ où elles ont été exploitées. Les marnes des Martres ont été abaissées de 30 mètres environ par rapport à celles de Corent, par une faille qui passe tout près et au Nord du pont de Longue. Les mêmes marnes affleurent, en effet, à 600 mètres environ au Nord du pont, tout près delà ligne du chemin de fer. En ce point on peut relever l'intéressante coupe suivante (ûg. 67) :
Fig. 67. — Coupe au nord du pont de Longue, h travers la voie ferrée.
Marnes bleues pyriteuses (3 m.). — 2 Calcaire brun jaunissant à l'air. — 3 Marnes brunes k mica blanc. — 4 Alternances de marnes bleues et de calcaire. — a Argile brune avec quelques ossements. — 8 Sables à ossements (Renïï©)- — 9 Alluvions dures à galets de basalte , granits , gneiss, quartz, etc.
— y Sables avec quelques galets. — t Travertin aragonitique. — R Couche archéologique de Tépoque romaine. — V Terre végétale.
Les marnes bleues pyriteuses qui affleurent à la base de Tescarpement et se voient dans le fond d'une petite carrière, supportent des calcaires bruns et des alternances de calcaires et de marnes feuilletées bleuâtres à Cypris qui sont bien les mêmes que celles de Corent et des escarpements de Sainte-Marguerite. Ces marnes sont recouvertes par les alluvions du quaternaire supérieur débutant par des sables avec nombreux débris de Renne, supportant des alluvions très dures avec galets assez gros. Dans ces alluvions qui sont coupées par TAllier au pont de Longue, MM. Vernière et Glangeaud ont trouvé de très nombreux débris de Renne associés à des silex et des instruments variés d'autant plus intéressants, que le Puy-de-Dôme s'est montré jusqu'ici extrêmement pauvre en débris de l'âge du Renne. De nouveaux sables et un épais travertin aragonitique terminent ces alluvions. A la partie supérieure des alluvions et sur le flanc oriental, il existe une couche d'environ 1 mètre d'épaisseur renfermant de nombreux débris de poterie rouge, avec ornements variés et fort délicats, qui appartiennent h la belle époque de la céramique romaine. Les restes romains
232 É7UDB8 GÉOLOG[QCES SUR LA LIMAGNE
abondent d'ailleurs sur le plateau de Saint-Martial ; les poteries sont pailicu* lièrement nombreuses sur le bord de cette tranchée.
Mais un peu au Sud de ce point, le substratum change, ce sont les grès jaunâtres à grain moyen et les grès tendres grossiers, de la base du puy de Gorent, qui sont ramenés par faille et supportent les alluvions pléistocènes. Ces grès s'observent sur la falaise droite de l'Allier jusqu'à 500 mètres environ en aval du pont de Longue. Le compartiment situé au Nord du pont et dans lequel les marnes arrivent presque au niveau de l'Allier, dont elles sont séparées par les grès, ne se prolonge d'ailleurs pas vers l'Est. Une faille passant tout près de la ligne du chemin de fer et sensiblement dirigée vers le N. N. 0, fait en effet disparaître le granité qui affleure, sous une faible couche d'alluvions, dans toute ja partie centrale de la surface limitée par la boucle de l'Allier, en avant du pont de Longue. Du granité sortent d'importantes sources minérales (sources du Saladis) ; les tissures du granité sont tapissées par de l'aragonite.
Le compartiment granitique n'atteint pas l'Allier à l'Esté une faille abaisse un peu la plateforme granitique et, sur la rive gauche de l'Allier, en face de Sainte-Marguerite, sous le travertin aragonitique et les alluvions très dures du sommet de la falaise, d'âge un peu plus récent que celles coupées par la tranchée du chemin de fer, on voit des grès verdàtres grossiers, assez tendres, affouillés par les eaux et renfermant de gros morceaux de granité. Ces grès appartiennent très probablement aux couches les plus basses de l'oligocène et supportent sans doute les argiles sableuses ou les grès si développés de la rive droite de l'Allier, vers Enval.
Les failles sont donc très nombreuses dans cette région et on peut affirmer qu'elles sont la cause déterminante de la boucle de l'Allier, comme on le verra plus loin.
J'ai vainement essayé de suivre vers le Nord le compartiment granitique du plateau de Saint-Martial, les alluvions continues recouvrent partout le sol. Cependant, sur la route des Martres ii Orcet, après le passage à niveau de la Garenne, les murs de soutènement des propriétés sont construits avec un granité rougeâtre que je n'ai pas vu en place, mais qui n'a certainement pas été transporté de très loin, les propriétaires prenant généralement leurs matériaux dans le sous-sol môme pour ce genre de constructions. Il est possible que le granité de Saint-Martial se continue jusqu'ici, prolongeant cette ride surélevée du substratum, si intéressante à constater dans l'axe môme de l'effondrement. Ce qui donnerait encore plus de vraisemblance à la proximité du granité en ce point, est l'abondance dans les murs des grès parfois calcaires qui ne se trouvent qu'à la base de l'oligocène dans cotte région.
Pu js de Marinant et de Mouton, les Martres, Orcet, le Cendre. — L'épaisseur de la couche de terre végétale et l'absence des coupes naturelles, rendent partout l'observation difficile. Les rares affleurements que Ton peut observer permettent simplement de rapprocher les différentes assises avec celles des environs, où leur position stratigraphique a pu être déterminée. A l'Ouest des
Marlres^ sur les flancs de la montagne de Stras, on observe, à la base, des calcaires jaunes et des calcaires feuilletés à Gypris, puis, plus haut, vers 470^ des calcaires jaunâtres et des calcaires plus clairs à Limnea cf. Brangniarti * et Planorbes. Ce sont les mêmes couches que l'on observe à partir du milieu du versant oriental de la montagne de Corent, c'est-à-dire les dernières assises gypsifères iaguno-saumâtres et les premières couches lagunolacustres qui leur succèdent. A la partie supérieure, Toligocèneest recouvert par des sables fluviatiles avec graviers et ponces, supportant un conglomérat à gros blocs de trachyte, noyés dans un ciment ponceux. Ce conglomérat identique à celui de Perrier, est très probablement du même âge.
Les marnes blanches ou jaunâtres à Cypris, avec calcaires jaunes intercalés, forment tout le soubassement oligocène des puys de Marmant et de Monton ; leur âge est sensiblement le même qu*à la Montagne de Stras et au puy de Corent. Dans les pépérites qui entourent le dyke basaltique de Marmant, on trouve emballés de nombreux blocs calcaires du substratum.Des bancs de calcaires gréseux fins, un peu jaunâtres, renfermant des Hydrobiaou Peringia {PcUudina owUa Bouillet) et des Hélix {Pruticola) sp. ont été relevés jusqu'à|60° et 70* et sont séparés par des marnes transformées en pépérites. De nombreuses petites cassures locales, interrompent la continuité de ces lits surélevés, et parfois ils subissent une flexure, brusque avec étirement sans rupture. Au milieu de ces calcaires on observe des petites couches d'une sorte de lignite brun-noirâtre, ressemblant à des pépérites, et remplies à'Hydrobia sp. *. Ces calcaires gréseux soulevés du puy de Marmant proviennent très probablement des couches gréso-calcaires qui, à Corent, supportent la formation gypsifère. La colline de Marmant est couronnée par un dépôt torrentiel, bien visible au Sud, renfermant des blocs de calcaires variés, de marnes calcaires, de basalte, de quartz, etc., au milieu de couches lenticulaires de sables. Il est probable que c'est une formation fluvio-glaciaire du même niveau que les conglomérats de la montagne de Stras et de Monton. La colline de Monton, formée jusqu'à la hauteur du village vers 600, par les marnes à Cypris et les calcaires jaunes stampiens, est en effet couronnée par une formation identique à celle de Perrier et très probablement du même âge. Les sables ponceux intercalés près du sommet, à l'Ouest, sont exploités au-dessus du village.
Les marnes et les calcaires jaunes observés sur le flanc oriental du puy de Monton, se continuent à l'Ouest. Au puy de la Piquette, ils ont été traversés comme à Marmant par un puissant dyke basaltique qui s*est entouré d'épaisses pépérites, riches en zéolites. Ce dyke se continue vers le N.-O. au-delà de la route. Il renferme aussi des blocs arrachés au substratum calcaire et métamorphisés.
La partie orientale du plateau de la Serre, couverte de vignes et d'éboulis (surtout sur son versant septentrional où les éboulis basaltiques sont exploités
« L. fustformis pour Bouillet, (Cat. p. 128). * Paludina ovata de Bouillet (Cat. p. 145).
234 ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNfi
pour l'empierrement, au Nord du Crest et assez loin du plateau basaltique) est à peu près complètement soustraite aux observations.
Les marnes à Cypris et les calcaires jaunes de Corent et de Monton se continuent vers le Nord et forment le sol de la plaine d'Orcet. Au N.-O. de ce village, près du Petit Orcet, sur la route de la Roche-Blanche, à 10 m. de sa jonction avec celle dlssoire, on observe à 402, dans le fossé, des marnes à Cypris de grande taille avec bancs calcaires jaunâtres marneux qui renferment Limnea cf Bnmgniarli et des Planorbes. Ces calcaires sont recouverts à 418, au N.-O., par des calcaires jaunes durs en plaquettes avec Cypris, puis par des marnes jaunes très épaisses avec intercalations calcaires qui arrivent jusqu'à 442. De nouveaux calcaires marneux jaunâtres à Cypris et Limnées indéterminables et des marnes jaunes^ se terminent à 450 par des grès marneux jaunâtres à Cypris, qui supportent des calcaires blanc marneux et des marnes, blanchâtres formant la plus grande partie de la base du versant S.-E. de la montagne de Gergovia.
Les marnes et les calcaires jaunâtres à Limnea cf. Brongniarti^ existent encore au N.-E. de la station du Cendre, où ils affleurent dans les fossés de la route de Cournon, Les fossiles assez bien conservés, y sont remplis de calcite. Les marnes et les calcaires arrivent jusqu'à l'altitude de 370 environ, où ils sont recouverts par les alluvions de Sarliève, de l'époque du Renne.
Montagne de GkrgoTia. — Jussat. — La Roche-Blanche. — Oergovia. — Romagnat. — Pérignat. — La montagne de Gergovia a fait l'objet de plusieurs notes des anciens auteurs, notamment de Croizet S de Croizet et Jobert *, de Pomel >. Ces travaux portent pour la plupart sur des points de détail et présentent surtout un intérêt historique.
Ce massif, bien connu par les discussions sur les pépérites qu'il a soulevées, aussi bien que par les souvenirs historiques qui s*y rattachent, a une structure assez complexe. On fera abstraction ici des pépérites qui seront étudiées plus loin ; les formations sédimentaires oligocènes seront seules envisagées dans ce chapitre. Pour faciliter l'exposé des superpositions nous commencerons par la partie occidentale, Jussat et Romagnat, pour arriver ensuite aux formations de la partie orientale, d'une interprétation plus difficile.
A l'Ouest de Jussat (fig. 68), une nappe basaltique altérée, d'aspect très différent de celle qui couronne le plateau 723, est exploitée à la hauteur du village. En suivant sa base à l'Est, on la voit s'élever et recouvrir des grès quartziteux. Ces grès viennent buter à l'Est contre un dyke basaltique qui s'élève du fond du petit cirque abritant Jussat au Nord et arrive jusque dans le chemin passant un peu iiTEst du point 723. Les grès ont été durcis au contact du dyke. Enfin à l'Est de Jussat, un autre dyke basaltique plus profond com-
» CiioizET. Notice sur la montagne de Gergovia, B. S. G. F., S»!?., t. VU, p. 10 p. 216. * Croizet et Jobert Recherches sur les ossements fossiles.
> PoMEL. Sur les hasaltes de Gergovia et sur l'âge des calcaires qui paraissent intercalés dans les roches volcaniques, B, S, G. F,, 2« s., t. II, p. 97, p. 105.
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUK LA LIMAGNË 235
mence au petit chemin qui conduit à Gergovia et se poursuit sans interruption jusqu'au château de Julliat. Mais ce dyke n'apparaît à la surface qu'en un point et sur une très faible étendue. Ailleurs son existence n*est révélée que par les pépérites qui forment une petite crête saillante et à peu prèslinéaire. L'étude de ces deux dykes de Jassat est des plus instructives et des plus démonstratives, elle permet en effet de comparer les résultats de la pénétration d'une même roche intrusive dans deux terrains différents: dans les marnes et les calcaires qui forment le substratum au-dessous de Jussat le dyke s'entoure d'épaisses salbandes pépéritiques, tandis que dans les grès il se comporte comme dans le granité par exemple, et.ne se répand pas dans les couches encaissantes.
cso
Fig. 68. — Coupe du point 723 & Julliat par Jussat 1 1
' 20000 4000' i Alternances de marnes et de cale. niar> neuz jaunâtres tendres avec parfois des tubulures. — 2 Grès. — 3 Cale, mameux fin, dur, jaune. — 4 Sables jaun&tres. — 5 Grès grossiers. — 6 Alternances de grès calcaires et de grès tendres. — 7 Calcaires blancs un peu gréseux avec tubes de phryganes concrétionnés. — 8 Grès jaune. — 9 Grès jaun&tres avec lentilles de grès calcaire à Hydrobia Dubuissoni et Ilots de cale, k phryganes — 10 Cale, jaunâtre subconcrétionné carié avec amas de
cale, à phryganes, Hydrobies.— 10' Grès calcaire. — 10" Sable. — 10'" Grès. — |S* Coulée basaltique, J3^ basalte inférieur. j5 Dykes basaltiques. (3» Coulée du Puy de Mey. P Pépérites.
A la base de la colline de Jussat les assises sédimentaires sont des marnes jaunes à Cypris peu abondantes, alternant avec des calcaires jaunâtres un peu marneux. Ces alternances se continuent jusqu'au-dessus du village, vers 620, et se terminent par un banc de grès jaunâtre surmonté par un calcaire marneux très dur à grain fln. Ces couches sont identiques à celles du puy de Corent, des Martres et continuent directement les calcaires jaunes à Limnea cf. Brongniarti du Petit-Orcet. Cet ensemble est surmonté par une formation toute différente, dont l'étude est rendue très facile par les escarpements qui la mettent complètement à nu, au Nord de Jussat, le long du chemin qui va vers le point 723. A la base de cette série on observe des sables jaunâtres puis des grès grossiers vers la base, plus fins à la partie supérieure, lis alternent ensuite avec des
grès calcaires tins, tendres, blanchâtres. Ces grès calcaires formés de grains de quarlz anguleux, cimentés par du calcaire, renferment de très nombreux Hélix Ramondi de petite taille, associés à £fWtx {Coryda) arvemensis Desh. et h des Hélices plus petites * voisines de H,eurabdota Pont:. Planorbis declivisBr, s'y rencontre également, bien qu'il soit assez rare. Les fossiles ont été décalcifiés et ne sont plus représentés que par leurs moules interne et externe en très bon état, sans déformation. Les alternances degrés et de grès plus ou moins calcaires se poursuivent jusqu'à 640, où un gros banc saillant de calcaire blanc un peu gréseux renferme de petites masses de calcaire concrétionné avec phryganes. Au-dessus vient une puissante formation de grès jaunâtres renfermant des lentilles de grès calcaire à Hydrobia ou Amnkola ' et des ilôts de calcaire à phryganes. Ces îlots beaucoup plus développés en hauteur qu'en largeur, semblent appliqués contre les grès, comme s'ils avaient formé des sortes de récifs en des points privilégiés où les larves de phryganes se seraient accumulées. Toute cette série gréseuse paraît d*ailleurs en amas lenticulaires, mal stratifiés. Elle est recouverte par des sables» blancs et exploités vers la base, jaunâtres plus grossiers à la partie supérieure, renfermant de petits galets de quartz et de petites masses de calcaire à phryganes. Enfin la butte au Nord de Jussat est couronnée par descalcaires un peu jaunâtres, subconcrétionnés, cariés, avec en certains points, des amas de calcaire à phryganes. Les tubes des phryganes sont formées par une Hydrobie à dernier tour renflé, qui paraît se rapprocher à'Amnicola helicinplla Braun. Ces calcaires arrivent jusqu'à 690. En suivant ces couches vers l'Ouest du côté du dyke basaltique, sur 200 ou 300 mètres, on voit les grès calcaires supérieurs avec îlots de calcaires à phryganes s'appauvrir graduellement en calcaire, passer à des sables qui, au voisinage du dyke se transforment en grès quartzeux durs.
L'analyse de cette coupe intéressante permet de tirer quelques conclusions importantes. Le changement brusque de la nature des dépôts, les mouvements du sol qu'il implique, servira à établir une coupure dans la masse des sédiments. Le dépôt des marnes et calcaires jaunes qui se poursuivait depuis longtemps déjà au milieu de lagunes tranquilles, est brusquement interrompu par l'arrivée de courants assez forts, provoqués certainement par des mouvements du sol. Les conditions anciennes disparaissent pour une longue période. Nous aurons à discuter plus loin l'âge de ces différents dépôts. Disons tout de suite que les marnes et les calcaires jaunes appartiennent au Stampien moyen, tandis que les sables, les grès à ffelix Ramoyidi les calcaires concrétionnés à phryganes, appartiennent au Stampien supérieur. Si Ton remarque maintenant que les sables se chargent très rapidement de calcaire en allant de rOuestàTEst, on pourra admettre, ce qui est d'ailleurs démontré par la direction de la stratification et des lits de galets, que les courants venaient de l'Ouest. En arrivant dans les lagunes qui existaient à l'Est, leurs éléments détritiques se mélangeaient à des quantités de
^ /T. t^oc^t pour Bouille t (Catal).
* Paludina arvemensis Bouillet.
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR Lk LIMAGNË 237
calcaire de plus en plus fortes. En s'éloignant de cette bordure occidentale on doit s'attendre à retrouver des dépôts de moins en moins chargés en éléments détritiques. C'est en efîet ce que Ton peut constater, niais on pourra remarquer que les nouvelles assises ne ressemblent plus à celles déposées avant l'arrivée des courants et s'en distinguent facilement. Cette différence sera parfois utilisée pour la séparation des sédiments des deux époques.
La période inaugurée par l'arrivée des courants à Jussat, s'est ensuite poursuivie pendant des temps fort longs, comme on peut s'en convaincre en étudiant les couches superposées aux précédentes et que l'on peut observer vers le Nord, à l'extrémité occidentale du plateau de Gergovia et aussi au-delà, dans la direction de Eomagnat, car ce n'est pas un simple phénomène local.
Si l'on étudie en effet l'oligocène au col, à lOuest du plateau de Gergovia et dans le ravin qui en part vers le Nord, on voit au dessus des marnes et calcaires marneux jaunâtres affleurant dans le fond de la vallée, les mêmes sables qu'à Jussat. Ces sables sont d'abord séparés par des grès, qui se chargent bientôt de calcaire. Les alternances de sables, de grès, de grès calcaires jaunâtres avec îlots de calcaire concrétionné à phryganes peuvent s'observer, d'une manière à peu près continue, sur près de 50 mètres de hauteur, jusqu'au col. Là un escarpement de 3 à 4 mètres montre des calcaires bréchoïdes, des calcaires gréseux et des calcaires concret ionnés a phryganes, enchevêtrés en amas sans stratification bien nette. Les calcaires à phryganes sont assez différents de ceux observés à Jussat à un niveau inférieur, les tubes de phryganes ne sont plus construits avec des Hydrobies mais bien avec des Valvées paraissant très voisines de ValvcUa circinala. Des calcaires marneux gréseux grossiers et des marnes avec bancs de calcaire gréseux surmontent ces calcaires et sont séparés de la nappe basaltique par une couche d'argile sableuse feldspathique, épaisse de 6 à 7 m. Ces argiles sableuses, excessivement riches en petits cristaux de feldspath, sont beaucoup plus développées au Nord, près de Clermont, où nous aurons à les décrire avec quelques détails. En réalité une faille passant par le col à l'Est du village d'Opme, abaisse le compartiment oriental d'une trentaine de mètres par rapport aux couches de Jussat. A l'Est de la faille, à l'extrémité occidentale du plateau de Gergovia, les couches plongent un peu vers le N.-E.
En suivant maintenant les couches vers l'Est, à partir de Jussat, on observe des variations beaucoup plus rapides. A La Roche Blanche les sédiments ont été effondrés de près de iOO mètres par une faille passant près du ravin qui sépare ce village de Jussat. Au-dessus des marnes et des calcaires jaunes recouverts par les sables à Jussat, on voit ici, vers 450, des calcaires gréseux blancs grossiers puis des calcaires marneux un peu gréseux plus fins, blanchâtres, alternant avec des marnes, qui forment les escarpements dominant au Nord le village de la Roche-Blanche. A la partie supérieure de la colline (561), la formation se termine par des calcaires concrétionnés jaunâtres à gros grains et des calcaires durs blancs ou jaunâtres. Dans toute cette masse et surtout dans les assises supérieures on trouve de nombreux exemplaires à'Helix Ramondi, de taille petite ou moyenne. Ces calcaires gréseux h la base, de la butte de la Roche-Blanche,
occupent la même position que les sables et les grès de Jussat, ils renferment de plus les mêmes fossiles, aussi doivent-ils être considérés comme un faciès latéral de ces formations gréso-calcaires, de la base du Stampien supérieur. La différence de la nature des dépôts dans ces deux localités n'a rien de surprenant, car à Jussat même, on suit sur une très faible longueur, la transformation des sables en grès de plus en plus calcaires, qui aboutissent plus loin à de véritables calcaires gréseux. Les calcaires de la Roche ont fourni quelques Mammifères. Dans la collection Bouillet il existe une molaire supérieure bien conservée d'Anthracotkerium magnum, de grande taille.
Gergovia, — Les calcaires de la Roche sont interrompus à TFlst par une faille qui les limite en forme de coin au Nord, et passe par le village de Donnezal avec une direction N.-O. Au-delà, à leur hauteur, ce sont les marnes et les calcaires jaunes qui reparaissent et se continuent jusqu'au dessous du four à chaux de Gergovia (fig. 69). Ces assises inférieures, continuation de celles observées à Corent, aux Martres, à Monton, au Petit Orcet, supportent vers 510, des alter-
mr
Fig. 69. — Coupe k l'Est de Gergovia "* T^BT ^^^^ C/vanzrv
1 Marnes et calcaires marneux jaunâtres k Gypris et Limnea cf Brongniartû — 2 Marnes et calcaires jaunes durs en plaques k Cypris. — 3 Marnes jaunes et calcaires marneux jaunes k Gypris et Limnées. — 4 Calcaire gréseux jaunâtre. — 5 Marnes parfois feuilletées k Cypris et calcaires blanchâtres marneux k Cypris, hélix Ramondi, Vertébrés. — 6 Calcaire métamor-
phisé, redressé. — 7 Marnes et argiles k plantes.— 8 Sa- , « . .., .
blos marnes et argiles k Mélanies, Planorbes. Unios, etc. — 8' Sables fluviaUles quartzeux blancs, fms. — P Pépérites. — (3 Dyke basalUque.
nances de marnes à Cypris et de calcaires blancs marneux et un peu gréseux vers la base. Ce sont les calcaires exploités à Gergovia et dans lesquels on rencontre, comme plus à TOuest, Hélix Ramondi de taille moyenne ou petite. Ces calcaires sont le prolongement de ceux de la Roche et des grès calcaires de Jussat. On y a trouvé beaucoup de Vertébrés. Pomel dans son catalogue cite : Luirictis Valetoni Pom., Synaphoduê gergovianus Pom. {Anthracotherium gergovianum Croizet), Perça lepidota Ag.
La collection Croizet au Muséum, comprend plusieurs pièces (mâchoire
inférieure, molaires, radius) d'Anlhracotherium Gergovianum {Cjfclognathus (jergovianus Croizet) du même gisement ; ces pièces se rapportent à Palceocherus gergorianus Cr. ou plutôt au genre Propalœocherus, M. Stehiin pense en effet que cette forme de Gergovia à doigts latéraux moins réduits, à racines soudées aux molaires supérieures, doit être séparée du genre Pakeocherus.
Les restes d'Oiseaux et de Poissons sont aussi assez nombreux mais n*ont pas été étudiés.
Les marnes parfois feuilletées avec Cypris et restes de Poissons et les calcaires avec sporanges de Charas et Helix Ramondi, généralement mal lités, arrivent jusqu'au dyke basaltique inférieur et à la masse pépéritique dont l'origine est encore si discutée. Ces pépérites seront étudiées plus loin. Elles comprennent dans leur masse des bancs calcaires, le plus souvent recristallisés, mais qui ont parfois conservé quelques-uns de leurs caractères primitifs ou même des moules de fossiles qui peuvent fournir des renseignements sur leur âge et leur position stratigraphique. Bien que ces bancs aient été dérangés de leur position initiale, redressés et parfois même brisés, on peut admettre en raison de leur étendue parfois assez considérable, que ce sont les couches calcaires qui se trouvaient sensiblement au point où on les observe qui ont été disloquées par la pénétration du basalte au milieu des marnes, en d'autres termes, au point de vue stratigraphique, on peut les considérer comme étant « en place ». Or si on examine ces bancs calcaires, on constate que, vers la base, ils sont identiques à ceux du substratum, ou plutôt à ceux qui sont en contact avec le dyke basaltique inférieur. Ce sont des calcaires un peu silicifiés dans lesquels on peut reconnaître des moules d'ffelix Ramondi. Dans la partie moyenne ce sont au contraire des calcaires h phryganes dont les tubes sont formés par des valvées, voisines de Valvata circinata. Enfin à la partie supérieure, un banc de calcaire gréseux grossier jaunâtre avec fragments basaltiques qui l'ont pénétré de bas en haut, a été redressé par le dyke et ses pépérites et supporte la formation marneuse supérieure. Toute la masse pépéritique a été plus tard traversée par des sources minérales qui ont abandonné de l'opale et produit les nombreuses opales résinites bien connues de Gergovia. Tous les calcaires compris dans la masse pépéritique présentent des traces plus ou moins profondes de métamorphisme, ils se débitent parfois en prismes, d'autres fois ils ont recristallisé. En de nom-* breux points les sources thermales les ont imprégnés de silice d'une manière assez irrégulière; ils se présentent alors tantôt avec un aspect feuilleté, tantôt ils sont cloisonnés. On trouve en outre des blocs de calcaire qui ont été arrachés aux couches profondes ; c'est ainsi que de nombreux blocs de calcaire jaune à Hydrobies et Hélices identiques à ceux que l'on observe à Marraant, sont disséminés dans les pépérites, surtout vers la partie supérieure, au Nord de la Croix.
Les bancs calcaires compris dans les pépérites sont identiques à ceux déjà signalés à TOuest, au col, près d'Opme. Les calcaires à phryganes renferment la même Valvée, et, on peut le remarquer, se trouvent d'ailleurs au même niveau stratigraphique. D'ailleurs si l'on quitte le dyke pépéritique pour aller vers
rOuest, on voit que les pépérites cessent au Nord des maisons occidentales de Gergorô et aoii» repaisse couche d'éboulis, ou peut observer en quelques points des affleurements de ces calcaires à phryganes qui sont bien en continuité avec ceux du col. Cette constatation est intéressante car elle permet de paralléliser les couches supérieures de la partie occidentale du plateau de Gergovia, avec celles qui surmontent les pépérites et s'élèvent jusqu'à la coulée basaltique, au N.-E. du village. La connaissance de la position stratigraphique exacte de ces couches présente un grand intérêt car elles renferment une flore très riche qui a fait l'objet d'un remarquable travail de M. Tabbé Boulay ^ Ce savant a donné la coupe détaillée suivante de cette partie des assises oligocènes (fig. 70) :
^^^f^^— zn- Fig. 70. — Coupe du gise-
^^ ""^ - ment de plantes de Ger-
\^^.....„ ^ govia (d'après l'abbé Bou-
\-^ lay).
^ ^ — A éboulis. — G. Calcaire. —
y ^ 1 Argiles fines inférieures. — 2 Zone à Trapa
^ Pomeli. — 3-5 Sables siliceux purs. — 4 Couche à
Salix varians. — 6 Zone supérieure, argiles marneuses, micacées, plus ou moins sableuses. — 7 Zone à Melania, Unio, Planorbes, etc. — 8 Marne. — 9 Sable. — 10-12 Argiles avec Mollusques. — 11 Couche brune, ligniteuse. — 13 Argiles vertes supérieures. |3 Basalte.
Les argiles et les marnes avec sables intercalés renferment à la partie supérieure d'assez nombreux mollusques que l'on peut obtenir en excellents exemplaires. Les espèces les plus fréquentes sont : Melania Laurœ, Math. var. {M, inquinaia pour Bouillet); Melanopsis Hencarti, Font. {Melanopsis buccinoidea pour Bouillet) ; Limnea pachygasUr ? Thomœ ; Limnea cf. fragilis, Grat ; L. subbuilaia, Sandb ; Planorbis declivis {PL spirorbis pour Bouillet); Planorbis, n. sp. (PL nitidm pour Bouillet) ; Planorbis, sp. {PL complanatus de Bouillet et PL marginatus antiquus) ; Hélix (Coryda) cf. Moroguesi, Brgt ; Unio cf. Eseri, Krauss {Unio ventricosQy Bouillet) ; Anyclus cf. Neumayri, Font.
Des recherches patientes permettraient facilement d'auiçraenter celte liste.
Les plantes sont beaucoup plus nombreuses et M. l'abbé Boulay y a reconnu les 62 espèces suivantes :
Cryptogames : a, Gharacées : Chara sp. — *. Ilydropléridées : Salvinia Réussit, Ett. ; S. Mildeana, Ett.
» Abbé Boulay. Flore fossile de Gergovie (Puy-de-DAnie) .
ÉTUDES GÊOLOGIQUKS SUR Là LIM.4GMK 241
Phanérogames : Gymnospermes. Callilris Brongniarit, Endl ; Pinus sp.
a MoNOGOTYLÉDONBS. Glumacées. Phragmites Œningensis, A. Br. ; OryzaexasperatajUeer; Cyperites Cuslen,}iQcv. — Palmiers Sa^/mo/or, Heer. — Smilacées. Smilax grandi folia, Ung.
b Dicotylédones. Salicinées. Salix varians, 6œpp ; Salix niedia, Heer ; Salix angtista, A. Br. — Cupulifères. Quercus elcenaj Ung. ; Carpinus hetuloides^ Ung. — Myricacées. Myrica ScAranAri (Siernb) N. Boul. — « minor(M. dryandrœfoiia^ Brgt); P média {M. acutiloba, Brgt) ; y major {M. Matheronianay Sap) ; Myrica Grœffi, Heer; M . pseudo-drymeia, Sap ; M, Aquensis, Sap ; M. Lignitum, Sap. ; « angusta (M. lignilum, Ung. sp.) ; jS /iak'eœfolia{M,hakeœfoliayl]ng). ;ylœcigala{M. lœvigata, Heer) ; Myricabanksiœfolia, Ung. ; ilf. ffœringiana, Ung. ; -^. acuminata, Ung. ; Af . longifolia, Ung. ; ilf . oligocenicay N. Boul. — Juglandées. Engelhardtia Gergoriensis^ N. Boul. — Ulniacées. Microplelea GergoviensiSj N. Boul. ; Ulmfis longifolia, Ung. ; 6/. Brauni, Heer. — Laurinées. Cinnamomum lanceolaium^ Heer ; C. Scheuchzen, Heer ; C. polymorphum, Heer ; C. Buchi, Heer ; C. spectabilSy Heer ; Laurus AgaUwphyllum, Ung. — Nyclaginées. Pisonia Bilinica, EU. — Myrsinées. ilfœsa Jnlieni, N. Boul. ; Myrsine Bravardi, N. Boul. — Sapotacées. Chrysophyllum AtlicumjVng. — Ebénacées. Diospyros brachysepalay A. Br. — Ericacées, Andromeda sp. — Synanthérées. Baccharites Aquênsis, Sap. — Araliacées. Aralia sp. — Onagrariées. rra;>a Pomeli (Sap). N. Boul. — Hamamélidées. Liquidambar Europceum, A. Br. ; Parrotia pristina, Stur. — Légumineuses. Cassia ÎAgnitum, Ung. — Cœsatpinites leptobiifolius, Sap. ; Caipurnia Europœa, Sap. ; Dalbergia cuneifolia, Heer; Acacia Sotzkiana, Ung. ; A. microphylla, Ung. ; A. Meyrati, lleev; A, inœqualis^Ueer ; Mimosites Gergoviensis, N. Boul. — Anacardiacées. /?Am5 Brunnerij Fisch.-Oost. — Acérinées. Acer angustilobum, Heer; -4. Ruminianum, Heer. — Rhamnées. Zizyphus Ungeri^ Heer. — Célastrinées. Celastrus elœnuSy Ung. ; C. deperditus^ EU. — Ilicinées. //^x Ungeri, N. Boul.
De l'examen critique de ces plantes, M. l'abbé Boulay conclut que la flore de Gergovia est aquitanienne, du même âge que celles de Manosque, de Céreste, de Bonnieux, de Radoboj, de Bilin (Bohême), etc. Comme d'après les observations antérieures, ce gisement était attribué au Miocène inférieur, le savant paléophytologiste est obligé de recourir à f une certaine indépendance relative de la flore à Tégard des phénomènes stratigraphiques et des modifications de la faune qui ont servi avant tout de base à l'établissement des étages en géologie » *.
Mais le désaccord entre la flore et la faune est plus apparent que réel. L'âge miocène des marnes supérieures de Gergovia avait été établi en se basant : 1^ sur leur superposition aux calcaires à Hélix Ramondi et 2^ sur l'existence de Melania Escheri, var. aquitanica. Maix VHelix Ramondi a une répartition stratigraphique assez large ; dans la Limagne, au puy Saint-Romain^ par exemple, il existe dans des couches très voisines de celles qui renferment Potamides La'
* Lac. cit., p. 27.
marcki, c'est-à-dire dans les assises nettement stainpiennes. Tournouër avait remarqué que l'extension d'Hélix Ramondi était la même que celle du genre Anthracotherium. Or, ce genre existe dans le bassin d'Issoire, dans des formations qui appartiennent à la base même du Stampien, et ni Hélix Ramondi, ni le genre Anthracotherium ne peuvent être pris comme fossiles caractéristiques de l'Aquitanien. Bien que cette question ne puisse être traitée que plus loin, nous devons indiquer ici que les couches de Gergovie qui supportent les marnes à plantes datent du Stampien supérieur. On a vu plus haut que les marnes supérieures de Gergovie doivent être considérées comme un faciès latéral et — comme l'a fort |jien observé M. Tabbé Boulay — très localisé, des couches supérieures de l'extrémité orientale du plateau de Gergovia. Ce système supérieur est en concordance parfaite avec les sables et les calcaires à phryganes inférieurs (du même niveau que la zone pépéritisée du N.-E. de Gergovia), ce qui exclue toute hypothèse de lacune entre les deux dépôts, il y a eu continuité dans la sédimentation. On est ainsi conduit, par la stratigraphie, à supposer un âge aquilanien aux formations sédimentaires supérieures de Gergovia. La faune vient à l'appui de cette conclusion : toutes les espèces citées sont connues dans des gisements aquitaniens. Seule, la grande Mélanie de Gergovia paraît faire exception. Mais on peut se convaincre qu'elle est toute différente de Melania Enchéri, var. aquitanica de TOrléanais ; elle est, au contraire, très voisine et ne forme qu'une simple variété de Melanoides Laurœ, Mather., trouvée par Fontannes dans Toligocène du bassin du Rhône. La coquille de Gergovia appartient au groupe ancien de ces formes de Mélanies, tel qu'il a été défini par M. G. Dollfus *, et non au groupe récent. La faune, la flore, comme la stratigraphie sont bien d'accord pour maintenir le gisement de Gergovia dans l'Aquitanien.
Romagnat. — La description du versant méridional du plateau de Gergovia peut exactement s'appliquer au versant septentrional, abstraction faite des pépérites qui s'y rencontrent, mais à des niveaux tout différents, et dans des conditions aussi nettement intrusives. Le gisement à plantes et à Mélanies existe sous le basalte sur le versant septentrional, c'était même ce point que Bouillet avait exploité et qu'il croyait appartenir au fond d'un ancien lac asséché, bien après la formation des calcaires de la Limagne, par des éruptions volcaniques. Ce gisement est aujourd'hui recouvert par les éboulis qui s'étendent très bas dans la côte. Dans le chemin de Gergovia à Aubière, à l'angle N.-E. du plateau, on voit sous le basalte des sables fluviatiles jaunes, assez développés, continuation des minces couches sableuses visibles au Sud dans le gisement à plantes. Les calcaires du four à chaux de Gergovia reparaissent au Nord et sont exploités pour les fours à chaux de Romagnat. Ce sont des calcaires marneux blancs ou légèrement jaunâtres avec tfc/tx Ramondi de petite taille,
* G. Dollfus. Quelques nouveaux gisements de terrains tertiaires dans le Jura, près de Pontarlier, B. S, G. F., 3« série, t. XV. p. 179.
des restes de Mammifères {Amphicyon, Coll. Julien), et surtout d'Oiseaux. Ils sont surmontés, vers Roraagnat, par des grès calcaires et des calcaires concrétionnés qui arrivent avec les sables si développés à TOuest, jusqu'au col d'Opme. Ils reposent un peu au-dessus du château de Besance, vers 480, sur des calcaires jaunâtres et des marnes brun-verdâtre, à cassure irrégulière, remplies de Cypris. La limite des calcaires à Hélix Bamondi s'abaisse en allant vers l'Est, par suite de failles, ce sont les marnes et les calcaires de ce niveau qui affleurent au Sud d'Aubière, sur les pentes Je la colline 460.
Pérignat. — Le versant oriental du plateau de Gergovia présente encore les mêmes formations à la partie supérieure, mais, à la partie inférieure^ une faille abaisse beaucoup les sédiments. Les calcaires marneux blanchâtres commencent beaucoup plus bas qu'à Gergovia. Ils affleurent, vers 420, près du domaine de Bonneval, au Sud de Pérignat. A la base, ils renferment d'assez nombreux débris d'œufs d'oiseaux. On peut les observer^ plus haut, dans le grand ravin qui aboutit près du grand dyke basaltique. Ces calcaires blancs, un peu marneux, mal stratifiés, à Limnées, Planorbes et Hélices indétermina, blés S avec marnes à Cypris intercalées, s'élèvent sans modification jusque vers 560, où ils sont percés par le dyke basaltique inférieur. Le métamorphisme calorifique du dyke s'est fait sentir jusqu'à une profondeur de m. 30 environ ; au contact du basalte le calcaire s'est divisé en prismes assez réguliers de 4 à 45 centimètres de longueur. C'est probablement de ces calcaires que proviennent : Hyoiherium (Palœocheiiis) Waterhoust, Pom. (Coll. Croizet à Londres)., //. iypum, Pom., cités par Pomel, à Pérignat.
Une nouvelle faille intervient très probablement au voisinage de Pérignat, car à la petite butte 367, à l'Est du village, ce sont des formations plus récentes qui affleurent. Là, en effet, sur le bord des alluvions de l'ancien lac de Sarliève, un dyke basaltique a légèrement relevé les couches oligocènes, qui plongent vers rOuest ; ce sont des calcaires blancs ou bleuâtres avec grains de quartz, en bancs mal réglés, renfermant Limneapachygaster* de petite taille etPlanorbis declivis. Ces couches, comme on le verra un peu plus loin, doivent être considérées comme situées sensiblement au niveau des calcaires à phryganes de Gergovia, Limnea pachygoêter n'apparaît, en effet, que bien après H. Bamondi. L'effondrement produit par les failles serait ici d'au moins 200 mètres, entre le flanc S.-E. de Gergovia et le fond de la vallée.
Vers l'Est, les alluvions récentes du lac de Sarliève, puis, un peu plus haut, les alluvions du Renne, recouvrent le sol jusqu'au pied des collines oligocènes de Coumon .
Conmoiiy Pays de Bane et d'AnzelIe^ Lempdes. — Les couches les plus
1 L. striataglobidosa Bonillot, Helioi alba B., H. depressa B., H, lapicida minima B., H. Tristani B. pour Bouillet.
* Limnea maxima B., L. oàtttsa Brard, L. ampuUaria B. pour Bouillet (Catal).
â44 ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUK LA LLMÂGNË
[ anciennes que Ton puisse observer dans cette région affleurent au Nord de
Cournon, dans le chemin venant du bord de l'Allier au S.-E. et aboutissant sur la route de Lempdes, un peu à TOuest du point 424. A la base, au-dessus des alluvions de TAllier, vers 350, on observe des alternances de marnes à Cypris et de calcaires tendres, blanchâtres ou légèrement rosés, identiques à ceux qui affleurent à la base orientale du puy de Mur, dans le chemin de Sainte-Marcelle, près de Vertaizon, et renfermant comme eux Limnea comea et des Hélices indéterminables de petite taille. Ces alternances sont visibles sur 45 mètres environ de hauteur ; à la partie supérieure, un lit ferrugineux assez épais recouvre chaque banc calcaire, ce qui indique très probablement une émersion momen- ^ tanée. Elles sont recouvertes, avec une discordance d'environ 40**, par des
i^ sables marneux ferrugineux, des marnes sableuses avec lits ferrugineux et
débris de Vertébrés {Cainoifierium)y Hydrobies, des grès calcaires rubéfiés, à débris organiques des calcaires un peu gréseux avec restes de Vertébrés, Cypris, Eelix JRamondif Hélix, sp. *, Planorbis,cf. cornu, débris végétaux. Au-dessus de ces couches^ que nous considérons comme la base du Stampien supérieur, un système très épais (80 m. environ) de marnes et de calcaires tantôt marneux et alors blancs ou bleuâtres, tendres, se débitant en grandes plaques, avec Hélix Ramondi de petite taille, tantôt un peu siliceux, verdâtres, durs, renferme des lentilles très irrégulières de calcaires concrétionnés, travertineux. Les calcaires concrétionnés sont assez abondants ; ils paraissent formés par des séries de petits feuillets irréguliers, emboîtés les uns dans les autres, et ne contiennent pas de fossiles ; ils sont presque toujours recouverts par des marnes feuilletées à Cypris. Une superposition qui s'observe très fréquemment et se répète un grand nombre de fois sur une même coupe verticale est la suivante :
Calcaire siliceux verdâtre dur;
Marnes jaunes ;
Calcaire blanc marneux avec de rares Hélix Ramondi et quelques Limnea packy gaster de petite taille ;
Marnes feuilletées à Cypris ;
Calcaire à phryganes ;
Calcaire blanc-bleuâtre marneux ;
Calcaire blanc, à la base.
Tout cet ensemble, dans lequel les calcaires marneux blanchâtres prédominent, se continue avec des caractères identiques jusque vers la route de Lempdes. Les calcaires marneux blanchâtres deviennent encore plus épais et renferment de nombreux lits de silex et des bancs de calcaire oolitique.
Les bancs de calcaire siliceux verdâtre se retrouvent, au Sud, avec un grand développement dans toute la partie supérieure de ce versant, au-dessous des calcaires marneux blanchâtres ; on peut les observer à la hauteur de Cournon, près de ce village, de 430 à 460, dans le chemin allant au puy de Bane. La partie inférieure de ces calcaires du début du Stampien supérieur peut encore
' //. lenticula pour Bouillel.
s'observer, près de Cournon, sur la roule de Lempdes, vers la petite butte h TEst de la rencontre des deux chemins venant de ce premier village. Les alternances de marnes feuilletées à Cypris et de calcaires marneux blanchâtres sont percées vers cette butte par un dyke basaltique orienté 0. N.-O. Au contact du dyke et de ses pépérites avec suintements bitumineux, les calcaires sont redressés à TEst jusque presque à la verticale, feuilletés et silicifiés et la silicification s'est fait sentir loin du dyke, jusque dans les calcaires qui ont conservé leur horizontalité.
Au Nord de ce point, dans le petit chemin qui va rejoindre la route, on voit ces mêmes calcaires blancs ou grisâtres marneux qui renferment Héflix Ramondi et Limnea pachygcuter de petite taille, d'autres Hélices écrasées, Planorbis declivis, des tubes isolés de phryganes, avec des restes de Vertébrés et des débris d'œufs d'oiseaux. Ils plongent très fortement (60°) vers le Nord, probablement sous l'action du dyke qui apparaît à 200 mètres environ plus au Sud, et qui doit s'élargir dans la profondeur. En ce point, tous les fossiles sont écrasés et parfois déformés et môme étirés, comme si le calcaire avait acquis une sorte de plasticité au moment de la sortie du dyke.
Fig. 71.— Coupe k l'Ouest de Cournon près du point 498. /
i Alternances de marnes et de calcaires marneux blancs. — i Calcaire compacte un peu siliceux avec rognons de silex. - s Banc de silex brun ooli tique très régulier.— 3 Marne verte silicitiée par places. — 4 Calcaire compacte avec rognons de silex. — f Lit ferrugineux. — 5 Calcaires marneux blancs, parfois oolitiques, avec rognons de silex. — 6 Grès marneux rougeàtre et marne sableuse. — 7 Calcaire concrétionné en ilôts dans les marnes (Le chiffre 7 a été oublie pour le banc supérieur de la coupe). — P Pépérites (Dyke). — a* Alluvions du Renne.
Les mêmes calcaires marneux blancs, devenant parfois friables et se délitant à la suite d'une longue exposition à l'air, forment la plus grande partie du versant méridional du plateau situé au Nord de Cournon (fig. 7i). Ils renferment des silex parfois associés en bancs irréguliers, mais le plus souvent à l'état de rognons isolés et passant insensiblement au calcaire ambiant. Les couches oolitiques sont assez nombreuses et dans certains cas on peut observer le passage entre les calcaires oolitiques marneux et les silex — la calcite des oolites étant remplacée graduellement par une substance qui paraît bien être la
pseudocalcédonite ; les faits seraient donc ici identiques à ceux décrits et ûgurés par M. Lacroix * pour d'autres calcaires oolitiques d'eau douce.
Les calcaires marneux blanchâtres sont très pauvres en fossiles, on y rencontre quelques rares Hélix Ramondi de petite taille et des Planorbes voisins de PL cornu. Dans les grandes carrières activement exploitées autrefois, situées au Nord de Cournon, on peut observer ces calcaires sur plus de 10 mètres de hauteur ; on y rencontre quelques débris de Vertébrés et surtout des restes d'œufs d'oiseaux. Mais, pendant la période d'exploilation, ils ont livré une faune très riche, comme le montre la liste suivante, extraite du catalogue de Pomel :
Insectivores : Geoirypus acutidens, Pom., Plesiosorex soricinoïdes, Gerv. (P. talpoides, Pomel)., Erinaceus arvemensis, Blainv.
Rongeurs : Mt/arion antiquumj Pom., M. musculoides, Pom., Archteomys arvernensis^ Laiz. Par. et Pictet {A. chinchilloides, Gerv.)., Palanœma antiqutis, Pom. {Imodoromys pseudanœmùf Gerv.).
Carnassiers : PlesiogcUe Waterkousi^ Pom., Plesictis genetoides, Pom. {Mustela plesictis, Laiz. et Par.).
Ongulés artiodactyles : Anthracotherium magnum, Cuv., Cainotherium commune^ Brav., C. leptognatum, Pom., C.Geo/froyi, Pom., fjophiomeryx Chalaniati, Pom., Dremotherium Feignouxi^ E. Geoff.
Créodontes : Hyœnodon leptorynchus, Laiz. et Par.
Marsupiaux : Didelphis arvernensiSy Gerv., D. aniiqua, Pom.
Reptiles : Testudo lemanensis, Brav., Dracœnosaurus Croizeti. Pom., Lacerta antique, Pom.
Amphibiens : Batrachus lemanensis^ Pom.
Dans la collection Croizet à Londres, le gisement de Cournon est représenté par : Erinaceus aroernensis, Gerv., Mustela (Plesiogalé) sectoria., Didelphis (Peratherium) exilis, Gerv. (Type)., />. arvernensis^ Croizet., D. Blainvilleiy Croizet.
Lophiomeryx Chalaniati, Pom. (= Elaphiherium Curnonis) eiiisie dans la collection Croizet au Muséum et dans la collection Bouillet (partie de mâchoire inférieure droite). La collection de M. Julien, particulièrement riche en Vertébrés de Cournon, renferme notamment : Hyœnodon leptorhynchtis, type de Laizer, Amphitragulus (mâchoire inférieure), Cainotherium, Anthracotherium magnum, Archœomys arvermnsis, Palœlodus, Diplocynodon.
Tournouër plaçait à tort ces calcaires au niveau de ceux de Ronzon «.
Cette formation de calcaire blanc à silex se continue assez loin vers l'Ouest ; elle est percée par de nombreux dykes basaltiques accompagnés de pépérites, qui sont encore le siège de suintements de bitume ; ces dykes produisent des phénomènes de métamorphisme et redressent assez fortement les couches au contact, mais ils ne sont pas accompagnés de dénivellations notables. La coupe
* A. Lacroix. Minéralogie de la France, t. III, p. 148.
' TouRNOUER. Sur les coquilles fossiles des calcaires d'eau douce des environs du Puy, B. S, G. F.i «• s;, t. XXVI. p. 1061. 1869.
(fig. 71) que nous donnons de ce versant est un peu schématique, car elle rencontre, à la hauteur des couches (5), un de ces'dykes qui a été supprimé pour montrer la série continue des assises. A la partie supérieure, les marnes et calcaires marneux blancs sont surmontés par des grès calcaires et des marnes sableuses renfermant des îlots de calcaires à phryganes, comme on peut l'observer dans le chemin qui va de Cournon au point 498, sur le bord même du plateau. Sur le plateau lui-môme, les observations sont rendues très difficiles en l'absence d'escarpements. Les pépérites y abondent, leurs pointements sont généralement localisés, mais parfois il y a eu débordement superficiel, et elles recouvrent sur une faible étendue, en les métamorphisant, les assises oligocènes, comme on peut le constater, par exemple, dans l'ancienne carrière la plus rapprochée de Cournon. Les rares affleurements qui paraissent sur le plateau montrent des grès calcaires parfois oolitiques et surtout des calcaires con-
Pvu^ eL'Anjtuetùe.
crétionnés à phryganes. Un de ces amas de calcaire concrétionné qui forme le sommet du puy de Bane (594) a été complètement silicifîé ; dans sa masse, on observe des petites agglomérations de tubes de phryganes. On peut remarquer que ces calcaires concrétionnés très compactes n'ont jamais été pénétrés par le magma basaltique et pépéritique ; c'est le cas notamment pour le puy de Bane. A l'Ouest et à quelques centaines de
Ch.,e^mjUv
Chcnvin,
Fig. 72.— Coupe par le puy d'Anzelle et lo point 407.
1 Calcaire à L, pcLchygaster . — 2-5-8 Marnes. — 3 Calcaire un peu gréseux. — 4 Calcaire un peu gréseux avec ébauches de silex et silex. — 6 Calcaires marneux un peu jaunâtres. — 7 Calcaire très marneux jaune brun à L. pachygaster et PU cornu. — 9 Calcaires marneux blancs à Limnées. à cassure irrégulière. — 10 Calcaire. — Il Calcaire marneux grisâtre avec lits de grès calcaires fins momelonés à surface irrégulière, corrodée. — 12 Marnes. — 13 Bancs de calcaire oolitique. — 14 Calcaires concrétionnés en chou, fleur. — 15 Calcaire à phryganes. — 16 ('alcaires jaunes très ferrugineux. — 17 Calcaire blanc friable tendre. — 18 Calcaire jaunâtre. — 19 Calcaire gréseux dur avec morceaux do basalte injecté. — 20 Calcaire métamorphisé sur 2 ou 3 mètres. — P Dyke pépéritique avec calcaire cuit. — |3 Basalte. — a* AUuvions (Renne).
mètres du puy d'Anzelle, au milieu des pépérites renfermant de nombreux blocs emballés et recristallisés de calcaire à phryganes, existent d'innombrables filonnets remplis de gypse ou d'oxyde de fer. Ce gypse paraît ici avoir une origine hydrothermale.
On peut relever une coupe plus complète mais à peu près identique à la précédente un peu à l'Ouest de Cournon, au puy d'Anzelle, terminé par un dyke
basaltique (fig. 72).
Les calcaires blanchâtres k grain plus grossier qu a l'Est, parfois même un peu gréseux, renferment Limnea pachygaster de petite taille. Plus haut, ils contiennent de nombreux silex, puis des oolites ; les grès sont assez abondants à ce niveau. La partie supérieure est constituée par des calcaires concrétionnés à phryganes, toujours en amas localisés. Près du sommet, les calcaires ont été métamorphisés et redressés ; sur le versant S.-E., ils sont même verticaux.
A rOuest du puy d'Anzelle, une faille abaisse les couches oligocènes de près de 100 mètres et au Sud du point coté 427, la partie supérieure des calcaires blancs à silex et les calcaires concrétionnés à gros tubes de phryganes affleurent au bas de la côte vers 370 (fig. 73).
Ch$nUn,
(Zemtffivt
Fig. 73.— Coupe à l'Ouest de Cournon, k 200 m. à l'Est du point 427
1 Calcaires marneux blancs h silex. — 2 Calcaires marneux avec phryganes. — 3 Marnes et calcaires brun-clair à Hélix Ramondi, Vertébrés. — 4 Marnes et calcaires gréseux. — 5 Calcaire à Limnea pachygaster^ Glandina inflata. — 6 Calcaires blancs avec nodules siliceux. — 7 Calcaire blanc en grandes dalles. — 8 Calcaire jaunâtre dur en grandes dalles. — 9 Marnes et calcaire brun avec tubulures.
— C Calcaires jaunâtres. C Calcaires feuilletés, redressés. — g Grès.
— P. Pépérites. a* AUuvions.
Les tubes de phryganes forment des petits amas dans les calcaires marneux blanchâtres ou jaunâtres. Au-dessus viennent des calcaires brunclair avec Hélix Ramondi d'assez grande taille, des hélices plus petites (fl. cf, arvernensis Desh)
Limnea pachygaster, Planorbis cornu, des débris d'œufs et de Vertébrés. Des calcaires gréseux durs supportent ensuite de nouveaux calcaires blancs, un peu gréseux renfermant Z/tw»?^a pachygastffi^ de grande taille (3 cm.) etGlandina inflata Reuss de grande taille, mais le plus souvent écrasée*. Des calcaires en grandes dalles, puis des calcaires blancs un peu gréseux, des calcaires blanc-jaunâtres en grandes dalles, enfin des calcaires bruns avec tubulures blanches, terminent cette formation et arrivent jusqu'au point 427. Les mômes formations se retrouvent sur le versant septentrional de la colline. Au Nord de ce point, de l'autre côté du vallon, elles sont traversées par un dyke, entouré de pépérites avec suintements bitumineux, qui a redressé et métamorphisé l'oligocène et se continue jusqu'à la plaine sur le versant oriental.
De ce qui précède, il résulte que l'oligocène de la région de Cournon est formé 1® à la base par des marnes et des calcaires marneux jaunes ou rosés avec Limnea coimea, identiques à ceux de la base orientale du puy de Mur et qui appartiennent au sommet du Stampien moyen ; 2° par des marnes sableuses, des grès calcaires verdâtres renfermant des Hélix Ramondi de petite taille ; 3» par
Limnea ampullaria pour Bouillet.
ÉTUDKS GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNK 2i9
une puissante niasse de calcaires marneux blancs à silex, de calcaire oolitique, enfin par des grès, des marnes sableuses et des calcaires concrélionnés au Nord de Cournon, par des calcaires à grandes Limnea pachygaster et dandina infiaia à l'Ouest. Les assises inférieures à petits Hélix Ramondi et les calcaires à silex de Cournon, appartiennent au Stampien supérieur, sur le même niveau que les calcaires marneux et les calcaires à phryganes de Gergovia, tandis que les calcaires supérieurs à grosses L. pachygaster sont l'équivalent des couches à Mélanies de Gergovia et appartiennent à TAquitanien.
Il est probable que le « calcaire palœothérien, reposant directement sur le granité au Nord de Cournon y> d'après de Laizer * et qui a fourni Uyœnodon leptorhynchuSy n'est pas autre chose que la partie inférieure du Stampien supérieur (calcaires verdâtres) et se trouve bien loin de granité dont je ne connais aucun affleurement dans cette région si affaissée.
On peut suivre assez facilement ces différentes couches vers le Nord. Les calcaires marneux blancs de Cournon forment la plus grande partie du soubassement de la colline qui sépare la plaine de Lempdes de l'Allier. Ils sont dénivelés par plusieurs petites failles qui les abaissent un peu vers le Nord. A la carrière des Rois, au Sud-Est de Dallet, ces calcaires renferment de nombreux Hélix Ramondi avec quelques restes de Vertébrés. Dans ces carrières on observe des alternances de calcaires blancs et de calcaires bleuâtres. Les calcaires blancs sont imprégnés de bitume, les calcaires bleuâtres, moins riches en bitume contiennent davantage de fossiles (débris de crocodiles, œufs, etc.)
Ces calcaires se continuent à Pont-du-Château ; ils y sont en rapport avec plusieurs lambeaux pépéritiques et ont été traversés par des sources thermales qui ont épigénisé les empreintes de fossiles, Les échantillons d'Hélix Ramondi sont transformés, comme Ta montré M. Lacroix * en calcédoine orbiculaire (Calcédonite et quartz) recouverte de Lussatite qui donne la teinte bleue à la calcédoine.
Dans les tranchées du chemin de fer h TOuest de la station de Pont-du-Château, c'est la partie supérieure des calcaires de Cournon avec ses oolites, qui apparaft. Enfin au Sud de Lempdes, on retrouve les mêmes formations qu'à rOuest de Cournon, mais les formations gréseuses y sont un peu plus développées.
Les mêmes calcaires marneux blanchâtres de Cournon se continuent à l'Ouest et ils ont été conservés dans la plaine, près de Clermont, grâce au dyke basaltique qui les a traversés et consolidés au puy de Crouelle.
Résumé. — En résumé l'oligocène de la Limagne méridionale sur la rive gauche de l'Allier comprend :
i*^ Des assises inférieures, affleurant au Sud et sur la bordure occidentale, formées par des argiles sableuses et des grès parfois calcaires h Potamides Lamarcki. Dans ces assises gréseuses inférieures sont intercalés, entre Ludesse et
* De Laizbr et de Parieu. Note sur la mâchoire d'un carnassier fossile, nommé Hyœnodon ieptorhynchus. Ann. Se. Nat. 1839.
* A. Lacroix. Minéralogie de la France. T. III.p. 139, 148, 159.
Chanonat, des calcaires concrétionnés à Nystia Diichasteli. Vers la partie méridionale de cette bande assez étroite, les dépôts inférieurs surmontent, à Ludesse, des grès calcaires dans lesquels on trouve encore des Striatelles, à la partie terminale du Sannoisien ; les lagunes saumâtresont persisté depuis le Sannoisien. Les couches à Potamides Lamarcki sont représentées à Corent par des marnes et des calcaires gypsifères très épais. Une période laguno-lacustre pendant laquelle se déposent les marnes et les calcaires jaunes à Cypris et Limnea cîBrongniarti^ de Plauzat, la Sauvetat, Monton, Orcet, correspond au Stampien moyen. Au début du Stampien supérieur des sables et des grès à H. Ramondi se forment à rOuest, à Jussat, à Romagnat, pendant que des couches laguno-lacustres se déposent à Gergovia, au petit Pérignat, à Cournon. Enfin pendant l'Aquitanien, les marnes à plantes et mélanies de Gergovia prennent naissance dans des lagunes au voisinage de l'embouchure d*un cours d*eau.
LIMAQNE SEPTENTRIONALB
Dans ce dernier chapitre seront décrites les formations oligocènes depuis les environs de Clermont au Sud, jusque dans le Bourbonnais, à Gânnat et à Saint- Germain-des-Fossés au Nord. Mais les différents points de cette région ne seront pas traités avec le môme développement. Dans le Sud, sur la feuille de Clermont, il était indispensable de continuer Tétude détaillée, telle qu'elle a été faite jusqu'ici. Au Nord, au contraire,* les travaux récents de MM. Munier- Chalmas et de Launay, dispensaient d'entrer dans le détail des faits, aussi me suis-je borné, sur les feuilles de Gannat et de Moulins, à voir les points les plus intéressants qui devaient me permettre de raccorder mes observations à celles faites dans le Bourbonnais.
Rive gauche de l'Allier. Saulzet, Ceyrat, Montrognon, Bois-Séjour, Royat.
— On a vu que dans les environs de Chanonat, Toligocùne était formé h la base par des argiles sableuses peu épaisses, par des grès jaunâtres très développés avec calcaires gréseux jaunâtres et calcaires concrétionnés, de nouveaux grès, des calcaires siliceux jaunâtres à Potamides Lamarcki et des calcaires en plaquettes à Cypris. Les calcaires concrétionnés avec Nystia Dachasteli, très développés au Sud, vers Chadrat, sont beaucoup moins épais à Chanonat et les Nysties y sont très rares.
Vers Saulzet et Ceyrat, on retrouve la continuation de ces assises inférieures de l'oligocène, mais avec un développement assez différent. Les couches inférieures reposant sur le granité n'affleurent pas. La ffiille-limite de la Limagne, passant un peu à l'Ouest de Saulzet, puis au pont sur la route au Sud de Ceyrat et de là à Gravenoire, fait buter contre le granité des couches assez éloignées de la base de Toligocène. Une seconde faille, à peu près parallèle à la première, passant dans le fond de la vallée séparant Ceyrat de Montrognon, produit encore une nouvelle dénivellation à TEst. Des failles secondaires., comprises entre les
MO
deux premières, produisent des aiïaisseinents successifs du sol, d'amplitude assez faible mais toujours dans le même sens ; elles font affleurer plusieurs fois le même niveau le long de la route de Beaumont àSaulzet et compliquent l'étude stratigraphique.
Les couches les plus anciennes se voient dans le talus de la route à 500 m. environ au Nord de Ceyrat. Des grès à grain moyen supportent des alternances de grès calcaires assez grossiers à PoUimides Lamarcki et Cypris, de calcaires marneux blanchâtres en petites plaques à Cypris et débris végétaux, puis des marnes calcaires à Cypris. Les grès un peu calcaires, très riches en éléments granitiques (feldspath, quartz, mica noir et mica blanc, gros fragments brisés de granité à mica noir) représentent presque une arène granitique, cimentée par le calcaire. Ils attestent d'une manière certaine, la proximité du rivage. Ces alternances se continuentà l'Ouest, jusqu'à la faille limite. Au Sud on les observe tout près de Ceyrat ; à la sortie du village, h 20 mètres avant le pont, on voit les calcaires marneux à Cypris en plaquettes butant contre le granité et qui plongent fortement vers l'Est ; au-dessous, dans le ravin et à 50 m. environ à l'Est du pont, ces calcaires marneux feuilletés, passant en certains points au dussodyle, avec Cypris de grande taille et empreintes charbonneuses, se retrouvent à près de 50 m. plus bas et en bancs horizontaux, par suite de failles. Les mêmes calcaires marneux en plaquettes renfermant des Cypris et Potamideè Zamarc^t reparaissent plus haut, vers 620, au coude de la route avant Saulzet, dans le talus, alternant avec des grès calcaires et des grès en plaques. Ce sont bien les mêmes couches que celles observées au Nord de Ceyrat, vers 570. Il est probable que des failles de faible amplitude, abaissent ainsi les couches du Sud au Nord et de l'Ouest à l'Est. Les mêmes couches s'observent encore dans la boucle de la route au Sud de Saulzet. elles y sont surmontées, sur le versant septentrional du puy Giroux, par des calcaires en plaques à Cypris et Planorbes indéterminables.
La formation de grès calcaires et de marnes à Cypris et Potamides Lamarcki est assez épaisse et doit atteindre environ 80 m. de puissance, bien que l'abondance des failles rende une évaluation assez difficile. Lorsqu'on étudie les couches oligocènes qui forment le soubassement de Montrognon, à partir du fond de la vallée au Nord-Ouest, les alternances de marnes à Cypris, de grès calcaires à Potamides et de calcaires marneux s'observent dès la base et se poursuivent jusqu'au petit plateau à 620, qui supporte les basaltes de Montrognon. Les grès calcaires assez fins, plongeant vers le Nord, sont particulièrement développés vers 570.
Au Sud de Montrognon, les mêmes formations que celles signalées au N.-O., apparaissent çà et là sous les éboulis ; les bancs de grès et de grès calcaires sont surtout visibles et semblent plus développés que sur le versant opposé. Une faille passant à l'Ouest de Romagnat produit un affaissement considérable de l'oligocène et amène, à un niveau plus bas que les couches précédentes du Stampien inférieur, le prolongement des assises de Gergovie, appartenant au Stampien supérieur. Les marnes calcaires et les calcaires marneux à Cypris et
à plantes qui surmontent à Saulzet, vers 660, les grès calcaires, les calcaires et les marnes à Cypris et Potamides Lamarcki, se voient à 420, sur la route de Ro- i
magnat à Beaumont, au Sud du moulin de Pourliat, supportant des alluvions (a*) I
à petits galets. Il y a donc entre ces deux points une dénivellation totale d'au !
moins 240 mètres. i
Les épaisses formations volcaniques de Gravenoire, de Montjoli et de Beaumont ^ étudiées en détail par M. Glangeaud et qui couvrent le plateau entre Royat, Aubière et Bois-Séjour, ne laissent apparaître l'oligocène qu'en un petit nombre de points.
Au S.-O. de Bois-Séjour, dans le ravin qui sépare les plateaux de Berzet et de Champeaux, on peut observer le contact par faille de l'oligocène contre le granité. Sur le flanc Sud du ravin, un épais filon de granulitesert de paroi occidentale à la faille. Au contact et sur une faible épaisseur, une sorte d'arène granitique grossière avec fragments de quartz et gros cristaux d'orthose, tapisse la faille. L'oligocène est représenté par des sables à grains moyens, très riches en fragments anguleux de quartz et par des grès. Dans les sables, comme dans les grès, il existe de nombreux nodules d'opale résinite brun-clair, et on peut trouver tous les intermédiaires entre les grès^ les grès résiniteux à grains de quartz distincts et les opales résinlles. Les Cypris sont assez abondantes dans les grès; il est probable que ce sont les grès calcaires à Potamides Lamarcki et Cypris, décalciûés, qui butent ici contre la faille. Sur le versant septentrional du même ravin, la faille est inverse, elle plonge en effet sous le massif granitique vers l'Ouest. Une brèche de friction, épaisse de 2 mètres environ, sépare le granité de sables feldspathiques à stratification fluviatile, de grès et de marnes sableuses qui représentent l'oligocène. Ces couches ont été fortement ployées et disloquées; elles appartiennent très probablement à la base du niveau à Potamides,
Les affleurements oligocènes sont beaucoup plus nombreux à Royat. A l'Ouest, butant contre la faille, sont les arkoses bien connues de Chateix. La faille-limite qui passe tout près (à moins de 10 mètres) du fond de la grande carrière d'arkose près du sommet du puy, s'observe dans le fond de la vallée (entre l'Hôtel des Nations et la Villa du Chdtel). A la base, près de la Chocolaterie, on peut remarquer dans les arkoses des intercalations de grès plus fin, jaunâtre, avec un peu de calcaire, renfermant des Cypris et des restes de petits Gastropodes (llydrobies ou Nysties) ; au-dessus les arkoses à grain variable, très dures restent assez homogènes et paraissent se continuer sans interruption jusqu'à la carrière. Sur le bord Sud du ravin, les mômes arkoses se voient sous les scories de Gravenoire. Dans toute cette bande occidentale, jusqu a la hauteur de l'établissement thermal, les couches très inclinées plongent de près de 50" vers l'Est. L'inclinaison des couches diminue brusquement au delà de ce point. Les différentes failles qui intéressent les environs de Royat, leur rôle dans l'ascension des
* Ph. Glangeaud. Monographie du volcan de Gravenoire, prè<* de Glormonl-Ferrand. B. »Ç, C. G., n» 82. t. XII, 1901.
importantes sources niinérnles de cette station balnéaire, leurs rapports avec les phénomènes éruptifs ont été d'ailleurs, soigneusement et minutieusement décrits par M. Glangeaud ' et je ne saurais mieux faire que de renvoyer à ses observations.
On peut relever une coupe intéressante dans la grande tranchée du chemin de fer au S.-E. et tout près de la station, h 482 (fig. 74).
NO
Fig. 74. — Tranchée près de la gare de Royat.
1 Ârkose granitique grossière à stratification entrecroisée. — 2 Grés micacé feuilleté jaunâtre avec Cy pris et petits Gastropodes. — 3 Arkoses grossières dures è. stratification entrecroisée avec lit un peu caldiire à plantes. — 4 Calcaire jaune gréseux avec Cypris. — 5 Arkose grossière dure à stratification entrecroisée. ~ G Grès calcaire fin en plaques avec quelques Cypris. — 7 Calcaire gréseux fin en plaquettes & Potamides Lamarcki.
Les arkoses, assez grossières, très dures, identiques à celles de Chateix, afileurent à la base de la tranchée près de la gare ; la stratification entrecroisée de ces arkoses montre qu'elles ont été déposées par des courants assez rapides. Elles se terminent par une petite assise de grès micacé, feuilleté, jaunâtre, contenant des Cypris de taille moyenne et, des Gastropodes en très mauvais état, qui sont des Nysties ou des Hydrobies. Ces fossiles sont identiques à ceux que Ton peut recueillir dans les lits de calcaire gréseux, intercalés dans la vallée de Royat, à la base des arkoses de Chateix. De nouvelles arkoses, identiques aux premières, à stratification entrecroisée, reposent en discordance (10° j sur les grès micacés ; elles sont divisées en deux bancs par un lit de grès calcaire renfermant des débris végétaux. Un petit banc de calcaire jaune, un peu gréseux contenant quelques Cypris surmonte ces arkoses ; son épaisseur va en augmentant assez rapidement vers le Sud. Les arkoses grossières fluviatiles reparaissent encore en gros bancs, surmontées avec une légère discordance, par des grès calcaire» fins en plaquettes avec quelques Cypris et enfin par des calcaires gréseux fins, en plaquettes, avec Cypris, des débris de plantes et Potamides Lamarcki ^n assez mauvais état de conservation. Ces couches à Potamides, que Ton peut facilement étudiera l'extrémité méridionale de ce versant oriental de la tranchée, ou mieux encore dans le talus opposé, plongent de 10° à 15® vers TE. S.-E. En continuant à suivre la voie dans la direction de Clermont, après un remblai, on observe des marnes jaunes gréseuses à Cypris, en couches peu inclinées vers TEst. 11 y a très probablement une faille entre ce point et la tranchée de la gare de Royat, comme on peut le supposer d'après la différence
' Ph. Glamgeaud. Le volcan do Gravenoire et les sources minérales de Royat. C. R. A(*ad. des Se, 5 juin 1900.
^54 ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUtl LA LÎMâGNE
marquée d'inclinaison des couches. Mais la faille, si elle existe, ne doit produire qu'une dénivellation assez faible car les marnes gréseuses à Cypris s'observent déjà à rétat d'intercalations assez minces, à la partie supérieure des calcaires gréseux en plaquettes à Cypris et Poiamides de la tranchée de la gare et certainement elles en sont assez rapprochées stratigraphiquement*.
Dans la tranchée suivante, au N.-E. du point coté 502, des calcaires marneux jaunes, en plaquettes irrégulières, \\ peine inclinés vers l'Est, avec Cypris et débris végétaux parfois assez bien conservés, sont probablement d'un niveau stratigraphique un peu supérieur aux marnes précédentes, une faille à faible dénivellation doit encore intervenir Plus loin» dans la tranchée qui précède le viaduc sur la route de Beau mont, vers 410, les couches deviennent horizontales ou présentent même une faible inclinaison vers le Nord ; ce sont des grès calcaires tendres, blancs, à grain moyen, supportant des calcaires feuilletés ou en plaquettes à Cypris. Ces couches semblent encore séparées des précédentes par une faille qui les aurait abaissées. Au delà du viaduc, on voit des calcaires plus marneux, en plaques, avec Cypris ; quelques couches présentent des fentes de retrait superficielles, produites pendant une émersion, remplies par du grès fin ; elles sont recouvertes sur quelques centimètres par des grès tendres, en plaques. Au delà du pont par lequel le chemin de Beaumont franchit la voie, au Sud du point 392, on observe des calcaires très marneux blanchâtres avec Cypris d'assez grande taille, qui appartiennent à un niveau plus élevé.
On peut rétablir de la façon suivante la succession normale de ces différentes assises : 1« à la base les arkoses de Chateix ; 2* les grès à Cypris et les grès calcaires à Poiamides Lamarcki de la gare de Royat; 3** les marnes sableuses à Cypris ; 4® les marnes et les calcaires en plaquettes à Cypris, devenant plus marneux à la partie supérieure et présentant quelques rares intercalations gréseu* ses, enfin 5<^ les marnes et les calcaires marneux blanchâtres à Cypris des tranchées du chemin de fer à l'Est du point 392 (câte de Saint-Jacques). Si l'on continue encore vers l'Est ou le N.-E., une dénivellation beaucoup plus forte se produit. Dans le chemin conduisant de l'octroi de Clermont près du pont du chemin de fer et de la caserne d'artillerie, au château de Loradoux, une carrière exploite, vers 350, pour la fabrication de la chaux, des calcaires verdâtres ou jaunâtres durs, à cassure conchoîdale avec Hélix Ramondi de petite taille, surmontés par des marnes à petites Cypris, débris d'insectes et de plantes, enfln par des calcaires blanchâtres avec silex; les bancs plongent de 40® vers le N.-E. Ces calcaires sont identiques à ceux de la base des côtes de Cournon et renferment les mêmes fossiles. Or ces assises appartiennent à la base du Stampieo supérieur, c'est-à-dire à un niveau bien plus élevé.
On pourra peut-être s'étonner que les superpositions directes des différentes assises énumérées précédemment, n'aient pas été observées, dans un même compartiment. Mais tous les coteaux de cette région sont cultivés et couverts de
* Ces marnes gréseuses ont été percées au Sud, par le dyke basaltique et pépéritiqtie de Montaudou ; sur le versant S.-E. de cette butte, on voit des grès, assez grossiers, qui ont été redressés par la sortie du dyke.
KTUDES GÉOLOGIQUES SIÎR LA LIMAGNÊ 25!j
vignes ; très souvent les propriétés sont closes de murs et, à part les tranchées du chemin de fer, on ne trouve que des affleurements si restreints, qu'ils sont à peu près inutilisables. Il y a tout lieu, toutefois, de croire que la superposition indiquée est bien exacte, car elle concorde avec celle observée directement plus au Sud vers Saulzet.
Quel est l'âge des couches de Royat? La présence de Potamides Lamarcki dans les calcaires gréseux de la tranchée de la gare permet d'afûrmer, d'après la position straligraphique si constante de ce fossile au Sud de la Limagne, que les couches de la gare appartiennent au Stampien inférieur et qu'il en est de même pour le complexe marnocalcaire observé dans les tranchées du chemin de fer, jusqu'au chemin de Rabanesse à Beaumont. Quant aux arkoses de Chateix, cerlainement subordonnées aux premières il serait assez difficile de fixer leur âge à Royat même. Cependant on peut remarquer tout d'abord que les fossiles, en mauvais état il est vrai, que l'on rencontre au-dessous de la carrière de Chateix, sur la route de Royat à Fontanas, sont identiques à ceux que renferment les arkoses de la base de la tranchée de la gare, en rapport elles-mêmes avec Potamides Lamarcki. L'identité des arkoses de la gare et de Chateix jointe à celle de leurs fossiles est déjà un premier indice qui conduit à supposer que les deux formations sont d'âge assez voisin. Mais de plus, si Ton se reporte à ce qui a été dit de la composition de l'oligocène un peu plus au Sud, vers Chanonat, Chadrat, et plus loin encore vers Ludesse, on verra que le Stampien inférieur, en transgression par rapport au Sannoisien, débute d'abord par des calcaires gréseux ou concrétionnés à Hydrobies et Nysties qui vont en s'atténuant de plus en plus vers le Nord ; des grès de plus en plus développés à partir du Sud, séparent cet horizon inférieur de celui à Potamides Lamarcki,
Au S.-E , à Saint-Yvoine, à Moidas, à Vic-Ie-Comte, on n'observe pas de traces du niveau inférieur du Stampien à Hydrobies et Nysties, Potamides Lamarcki se rencontre dans les grès qui reposent sur le granité. Le Stampien inférieur y est exclusivement gréseux dès la base. Les environs de Royat comprennent, comme au S.-E., des grès ou arkoses ; dans ces grès on observe de petits lits un peu calcaires avec Hydrobies ou Nysties, qui apparaissent comme la continuation atténuée vers le Nord, des couches plus développées de Chanonat et de Chadrat. Les arkoses de Chateix doivent donc être placées sur le niveau des grès de Chanonat, de Chadrat, de Saint-Yvoine, c'est-à-dire à la partie terminale du Sannoisien et à la partie inférieure du Stampien inférieur.
Mais ces dépôts détritiques sont ici très développés, leur épaisseur atteint près de 100 mètres. Pour que les grès aient pu s'accumuler pendant cette période sur une pareille hauteur,* il faut supposer que la région n'a pas cessé d'être parcourue par des courants assez rapides apportant beaucoup de sédiments et en outre, pour que le comblement ne se soit pas produit, que le fond était en voie continuelle d'affaissement. Or l'existence des courants nous est démontrée par la stratification entrecroisée des arkoses en même temps que par la grosseur de leurs éléments^ tandis que les mouvements du sol se sont traduits par les discordances incessantes entre les divers bancs. Ces points
seront d'ailleurs examinés de nouveau et groupés dans le chapitre de Stratigraphie générale où leurs liaisons deviendront beaucoup plus nettes.
Au Nord de Royat, on voit encore les arkoses et des grès grossiers, plongeant fortement vers TEst^qui butent contre la faille-limite. Ces arkoses à TËcorchade, près Chamalières, sont injectées de bitume. M.Julien a même constaté, lors des travaux de construction de la ligne de chemin de fer Clermont-Tulle, que le bitume avait également pénétré dans le granité. Au delà de Fontmort le soussol disparaît presque partout sous les cultures ou les éboulis. Dans les tranchées de la ligne du chemin de fer qui, entre Royat et Durtol suit sensiblement la faille-limite, on voit soit le granité, soit des sables grossiers un peu verdàtres, (viaduc du chemin de fer sur le petit chemin de Chamalières à Fontanas), soit des sables verdàtres avec feldspath (entre la voie romaine et le Grand Tournant), soit même des arkoses sableuses ou mieux des arènes granitiques.
La présence des arènes granitiques sur le granité et leur ruissellement sur les pentes déterminant leur mélange superficiel avec Toligocène situé au pied de la falaise granitique, peut amener des confusions et gène parfois dans le tracé de la faille-limite L*àge des sables verdàtres riches en feldspath, que Ton observe dans les tranchées du chemin de fer au Nord de la voie romaine, est assez difficile à préciser car on ne voit ni leur substratum ni leur tott. Des sables identiques existent à TEst de Durtol, où l'on peut établir leur position stratigraphique.
Les arènes granitiques passant parfois h dessables grossiers granitiques s'élèvent très haut sur le granité, sur la route de Clermont au Puy-de-Dôme par La Baraque. Jl est même possible que des petits lambeaux oligocènes soient masqués par elles. Mais, en tout cas, le granité affleure encore à quelques mètres du viaduc du chemin de fer sur la route et Ion peut admettre que la faille-limite passe sensiblement par ce point. Au-delà, les couches qui arrivent contre le granité sont relativement récentes, elles appartiennent en effet, comme on le verra un peu plus loin, au Stampien supérieur.
Les compartiments avec terrains d'âge relativement ancien, étudiés à Ceyrat, Bois-Séjour, Royat, se terminent donc binisquement vers le N.-O. de Chamalières et un effondrement considérable de plusieurs centaines de mètres, amène à leur niveau les couches les plus récentes du bassin. L'étude détaillée — si elle était possible, ce qui n'est pas le cas actuellement — serait des plus intéressantes car elle ferait connaître la manière dont se produit cet effondrement et montrerait s'il est dû à la terminaison en coin des compartiments surélevés de bordure et leur remplacement le long de la faille par celui beaucoup plus affaissé que Ton observe à Clermont, ou si tous ces compartiments viennent se terminer à une grande cassure transversale au Nord de laquelle l'effondrement se serait produit. Comme on le verra un peu plus loin, quelques faits paraissent plutôt appuyer cette seconde hypothèse.
Région située à l'Ouest de Clermont. Puy-Chany, Durtol. — La faillelimite de la Limagne passe dans le village même deDurtoL sous la coulée d'andésite. A rOuest le granité est recouvert par des arènes granitiques et par des
PU4^ Chawuj
sables entourant de nombreux blocs de granité et de granulite. avec lits ferrugineux à la base. Ces sables ne sont peut-être que des arènes granitiques un peu modifiées par suite du ruissellement, mais pourraient être le résidu abandonné sur la plateforme granitique par les couches inférieures de Toligocène.
A l'Est de la faille, on peut facilement étudier Toligocène en couches plongeant un peu vers TEst, au puy Chany, à TEst de Durtol. Des marnes vertes avec petites Cypris affleurent sur le chemin de Durtol à Clermont, près des dernières maisons du village vers le Sud (fîg. 75).
Elles reposent sur des calcaires marneux et des marnes plus ou moins calcaires renfermant des Cypris avec débris végétaux. Les alternances de marnes et de calcaires marneux avec quelques petits lits de sable un se continuent jusqu'à des sables verts fins qui ne paraissent pas les avoir ravinés. Des argiles sableuses rougeâtres avec blocs dépassant parfois 15 cm. de côté, de granité, de granulite, de quartz, bien visibles surtout sur le versant S.-O. du puy Chany, se développent ensuite sur près de 15 m.
de hauteur et se terminent par des sables verdâtres avec gros galets. Un petit banc de calcaire concrétionné autour de tubes ayant l'apparence de stalactites qui repose sur ces sables, renferme quelques moules d'Hydrobies (cette Hydrobie à dernier tour très développé paraît être une Amnicole voisine de A. helicinella; c'est Paludina arvemensis de Bouillet). De nouvelles argiles sableuses feldspathiques et des sables à blocs supportent les calcaires à phryganes et H, cf. Dubuissani qui terminent cette colline. Sur le versant opposé on retrouve les mêmes formations mais le volume des blocs est plus faible. Au milieu des argiles sableuses s'intercalent des lits d'argile verdàtre, fine, micacée. Cette diminution si rapide du volume des blocs permet de supposer que les sédiments détritiques grossiers étaient amenés par des courants assez rapides venant de l'Ouest et aboutissant dans les lagunes. Un peu plus à l'Est, en effet, dans le chemin allant directement de Clermont au col, sur la route près du cimetière de Durtol entre le puy Chany et les Côtes, les sédiments détritiques reposant sur les marnes identiques à celles de Durtol, sont tous des sables verdâtres à grain variable, mais renfermant de gros îlots de calcaires à
Fîg. 75.— Coupe du puy Chany, près de
Durtol./ h — - —
y* Granité. — a* Coulée andésitique de Pariou. — 1 Marne blanc verdàtre. — 2 Marne verte avec petit lit de sable ferrugineux à la base. — .3 Calcaire blanc très marneux avec Cypris. — 4 Marne verte avec petites Cypris.
— 5 Alternances de marnes et de calcaires marneux. — 6 Sables verts. — 6' Argiles sableuses & gros blocs à peine roulés. — 6" Sables verts avec masses de calcaire à phryganes.— 7 Argiles sableuses.— T Grès calcaire grossier avec lentilles do calcaire concrétionné. — 8-10 Sables à galets.— 9 Argile sableuse avec calcaires èi phry^^anes h. la base. — 10' Sables fins verditres. — 11 Calcaire à phryganes.
phryganes dont lea tubes Bont formés par Hydrobia ou Atnnicola sp. {PcUud. arvemensis, B.)
Ces sables présentent la plus grande resseofiblance avec ceux observés au Sud de Romagnat, près de Textrémité occidentale du plateau de Gergovia, ils en sont d'ailleurs le prolongement vers le Nord, bien qu'ils n'aient pas été conservés entre ces deux points. Ils reposenten effet, sur les mêmes marnes à petites Cypris et les mêmes calcaires marneux un peu jaunâtres. Ils s'atténuent rapidement vers le N.-E., comme nous allons le voir, mais ils passent latéralement à des marnes et à des calcaires, identiques à ceux qui forment la base du Stampien supérieur à Gergovia et àCournon, ce qui vient encore confirmer leur identité de niveau avec les sables et les grès de Romagnat et de Jussat.
Les marnes de Durtol se retrouvent, comme on Ta vu, avec une dénivellation de 40 à 50 mètres, à TEst de la faille passant entre le puy Cbany et les Côtes. Elles supportent les sables verdàtres avec blocs de calcaire à phryganes. A la tuilerie située près de la bifurcation des routes de Durtol et du Puy-de-Dôme, les couches de marnes blanches ou vertes, très riches en petites Cypris avec restes de tiges de Charas et traces charbonneuses ovales (fruits ?) sont séparées par des lits plus épais d'argile verdâtre feuilletée exploitée. L'ensemble de la formation, visible sur une dizaine de mètres de hauteur, plonge assez fortement vers le N.-E. C'est d'ailleurs là un fait assez générai pour les assises situées près de Clermont ; tout se passe comme si une cassure N.-O. existant au Sud de Clermont (vers Jaude ou les Salins), avait abaissé le compartiment septentrional, les couches se relevant un peu en approchant de la faille. Bien que cette cassure demeure hypothétique, masquée par les alluvions, les éboulis ouïes constructions, il y a bien réellement effondrement des couches à partir de Clermont comme le démontre partout l'étude stratigraphique.
Côtes de Clennoxit. — Les observations deviennent plus faciles et plus nombreuses sur le versant oriental de ce plateau. J'ai pu y relever une dizaine de coupes complètes qui, fait exceptionnel, sont presque superposables. Elles ne présentent que des modifications de détail, assez importantes il est vrai, car elles permettent d'établir d'une manière très précise l'âge des marnes à Nystiea si développées dans la Limagne septentrionale et en même temps elles montrent les relations des sables feldspathiques déjà indiqués à Gergovia, avec les assises oligocènes.
L'une des coupes les plus complètes est celle que l'on peut relever un peu au Nord-Est du point 627, le long du ravin qui entame profondément les assises supérieures et dont les escarpements rougeâtres se voient bien de la Place d'Espagne à Clermont (fig. 76). A la base on observedes alternances de marnes vertes à grosses Cypris et Hydrobia Duhuissoni et de calcaires marneux un peu jaunâtres, qui se poursuivent sur près de 80 mètres de hauteur. Elles sont recouvertes par des marnes blanchâtres, riches en mica blanc, présentant des grains de quartz et renfermant Nystia plicata, des Cypris^ des restes végétaux et parfois même des
ÉTUDRSIGÉOLOGIQUES 8tJR LA LiMAGNE
petits ossements brisés de Batraciens. On y observe aussi de minces lits ferrugineux Ces couches assez réduites ici (10 m. environ) vont prendre un développement considérable vers le Nord. A la partie supérieure, des calcaires blanchâtres alternent avec ces marnes et forment ensuite des bancs continus et très
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épais. Ils sont recouverts par des calcaires gréseux durs, blanc-verdâtre, puis par des marnes avec petits tlots de calcaire à phrygane, par des marnes et des calcaires blancs avec Cypris, enfin par des marnes vertes à Cypris. Au-dessus de ces dernières assises qui arrivent jusqu'à 650, et qui sont toutes inclinées de quelques degrés vers leN.-N.-E.,
Fig. 76.— Coupe le long du grand ravin des Côtes au N.-O. de Cler- ,1.1
CUmtoné/ltm^AM^^m»)
1 Alternances de maraes vertes et de calcaires marneux. — 2 Marnes vertes à grosses Cypris et H, Dubuissoni.— 3 Alternances de marnes blanches et de calcaires marneux . — 4 Marnes blanches riches en mica blanc, quelques grains de quartz, Nystia plicala, plantes ; parfois petits lits ferrugineux . — 5 Calcaires marneux blancs. — 6 Calcaires gréseux durs, blanc verdàtre. — 7 Marnes blanches. — 8 Calcaire à phryganes et Hydrobia cf Dubuissoni (blocs épars). ^ 9 Calcaires marneux blancs h. Cypris avec test conservé. -— 10 Marnes blanches. — 11 Marnes vertes supérieures, à Cypris. — f . Argileuses sableuses feldspathiques, rubéfiées à 3 ou 4 m. sous le basalte. — |3 Basalte des Côtes.
se développe jusqu'au basalte à 600, une formation d'argile sableuse excessivement riche en cristaux de feldspath, que nous désignerons sous le nom d'argile sableuse feldspathique ou de sabUs feldspathiqvês.
L'étude stratigraphique de cette formation ne sera faite que lorsque tous ses affleurements auront été décrits, mais comme ses caractères restent assez constants, nous pouvons déjà les indiquer, abstraction faite de toute notion d'âge. Elle se présente sous la forme d'une masse homogène, généralement dépourvue de stratification, formée de grains de quartz réunis par un ciment argileux plus ou moins abondant, de couleur rouge clair, mais caractérisée surtout par Textrème abondance de cristaux laiteux de feldspath, qui de loin, font croire à une faible couche de neige ou de gréions recouvrant les affleurements. Ces cristaux fragmentés ont leurs arêtes à peine ou pas émoussées, ce qui exclue l'intervention des courants rapides dans leur dépôt, de même d'ailleurs que l'absence de stratification. Leur épaisseur, un peu variable, est toujours très grande partout où on les observe. Ils affleurent d'une manière continue sous le basalte des plateaux des Côtes, de Chanturgue, du Puyde Var, de Chatenugay. Je ne les ai pas observés au-delà vers le Nord, mais leur épaisseur encore très grande sur le versant septentrional du plateau de Chateaugay montre qu'ils
devaient se prolonger dans cette direction et n'ont disparu que sous l'action des érosions, là où ils n'étaient plus abrités par le basalte.
Les différentes couches de la coupe précédente subissent quelques modifications dans leur nature ou dans leur épaisseur, qu'il importe maintenant d'indiquer.
Les marnes vertes à Hydrobia Dubuissoni et grosses Cypris qui affleurent vers la base aux Buges, disparaissent bientôt et ne se voient plus à l'Est de la faille N. N.-E. passant parle col deChanturgue et qui a abaissé le compadiment oriental de 60 mètres environ. Ces marnes rappellent celles du Petit Orcet comprenant les calcaires à Limnea cf Brongniarti et celles de la base orientale du puy de Mur, au-dessous des calcaires à Limnea comea ; elles appartiennent au Stampien moyen.
Les marnes blanches et les calcaires marneux blancs avec Cypris et Nystia plicata, sont très peu développés au Sud, et les Nysties y sont rares. Elles prennent rapidement de l'importance en allant vers le Nord, elles paraissent s'étendre aux dépens des formations adjacentes mais surtout vers la base ; leur épaisseur dépasse 60 mètres un peu au-delà du milieu du plateau des Côtes, et au Nord de Clermont, elles forment la plus grande partie des couches comprises entre la plaine et le col de Chanturgue. En même temps les Nysties deviennent plus abondantes et certains lits sont remplis par les empreintes écrasées de ces petits Gastropodes. Leur épaisseur augmente encore vers le Nord et ce sont elles qui forment la majeure partie des couches de la Limagne septentrionale, aussi peut-on les désigner sous le nom de marnes de la Limagne.
Les calcaires gréseux verdâtres qui recouvrent les marnes et les calcaires marneux blancs à Nysties, se retrouvent partout sur le flanc des côtes de Chanturgue, du puy de Var. Mais, tandis qu'au Sud ils sont gréseux, ils deviennent fins, homogènes, plus au Nord. Ils subissent la même transformation lorsqu'on les observe vers l'Est. Ce sont, en effet, ces calcaires verdâtres ou jaunâtres qui sont exploités à Loradoux, près de Clermont. Ce sont les mêmes calcaires plus développés qui forment la base du Stampien supérieur près de Cournon et supportent les calcaires blancs à silex de cette localité. A Loradoux, et surtout à Cournon, on rencontre quelques Hélix Ramondi dans ces calcaires ; je n'en ai pas trouvé aux Côtes.
Les calcaires à phryganes, en lentilles peu volumineuses dans les marnes blanches, disparaissent totalement au N.-E. Vers le S.-O., au contraire, ils augmentent rapidement d'importance, en même temps que les marnes qui les contiennent se chargent de plus en plus de sable et passent à l'extrémité des Côtes et au puy Chany, aux sables verdâtres avec grosses masses de phryganes, signalés plus haut. Ces sables dateraient donc aussi du début du Stampien supérieur. C'est bien le niveau des sables de Romagnat, des sables et des grès calcaires à petits Hélix Ramondi de Jussat. L'extrémité méridionale des Côtes représente donc la limite atteinte par les courants arrivant de l'Ouest, dans les lagunes de la Limagne, au début du Stampien supérieur.
Dans la coupe précédente, les marnes blanches se continuent au-dessus des
calcaires à phryganes et supportent encore des marnes vertes ou blanches. Vers le N.-E., on voit s'intercaler clans ces marnes supérieures des calcaires d'abord un peu gréseux jaunes, avec tubulures, rappelant ceux du Stampien inférieur et du Stampien moyen, si développés dans la Limagne méridionale ; au Nord de Clermont, ils présentent encore les mêmes tubulures mais deviennent fins» homogènes et ne présentent plus de grains sableux. Vers la partie méridionale des Côtes, au contraire, les marnes supérieures sont très atténuées et, le plus souvent, elles sont masquées par le ruissellement des sables feldspathiques supérieurs ; de telle sorte que les sables verts à phryganes paraissent se continuer directement par les sables feldspathiques. C'est cette interprétation erronée que j'avais donnée du versant méridional des Côtes dans une note précédente *. Les marnes blanches que Ton peut observer dans le petit chemin allant du col, près du cimetière, vers les carrières de basalte et, de là, sur le plateau des Côtes, m'avaient paru appartenir au compartiment occidental du puy Chany. En réalité, ces marnes sont bien à l'Est de la faille ; elles surmontent les sables à tlôts de phryganes, comme j'ai pu m'en convaincre après des recherches assez longues sur ce versant.
Ce fait est important, car il démontre l'indépendance des sables inférieurs de Durtol et des sables feldspathiques des Côtes. Si Ton examine, d'ailleurs> la base des sables feldspathiques sur le flanc oriental du plateau des Côtes, on les voit reposer, au Sud, sur les marnes blanches très réduites, souvent masquées, et alors ils paraissent continuer les sables verts à phryganes ; un peu plus loin, vers le Nord, dans le grand ravin, ils recouvrent quelques assises de marnes vertes à Cypris qui reposent sur les marnes blanches ; ici, bien que l'on soit à peine éloigné d'un kilomètre du puy Chany, où les sables inférieurs sont si développés, on n'en observe plus de traces. Ce fait avait contribué encore à me faire supposer que les sables de Durtol — souvent aussi très riches en feldspath — et les sables feldspathiques n'étaient qu'une môme formation. Enfin, au Nord de Glermont, des calcaires jaunâtres à tubulures viennent encore s'intercaler entre les marnes blanches et les sables feldspathiques.
Ainsi donc cette formation de sables à feldspath se montre discordante sur les couches oligocènes. Par suite de l'inclinaison vers le N. N.-E. des sédiments des Côtes, les couches recouvertes sont de plus en plus récentes en allant vers le Nord. Mais la discordance est très faible ; on n'observe aucun ravinement à la partie supérieure des marnes, et l'allure transgressive des sables feldspathiques ne peut être révélée que par une étude stratigraphique détaillée. Leur épaisseur, sous le basalte des Côtes, est comprise entre 40 et 50 mètres. Quant à l'âge de ces sables, il est assez difficile à établir en l'absence de fossiles. Cependant, comme on le verra plus loin, il est très probable qu'ils sont l'origine des sables granitiques étudiés par M. Douvillé, puis par M. G. Dollfus, et que ces savants placent à la base du Miocène.
* Les basaltes miocènes des environs de Clermont, C. R. Acad. Sc.^ 26 novembre 1900,
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGIfE
Puy d« Ohtnturgtte, Pay de Var, Gèbasat. — Les développements qui précèdent dispenseront d'entrer dans de nouveaux détails pour les puys de Chan* turgue et de Var. Les terrains sédimentaires présentent, en effet, la même constitution que vers les Côtes. Le puy de Chanturgue est en grande partie formé par les calcaires marneux blancs et les marnes blanches à Nysties, surmontés à la partie supérieure par des calcaires verdÀtres et des calcaires jaunâtres à tubul mes, recouverts eux-mêmes par les sables fedspathiques. comme aux Côtes. Mais ici, sur le flanc septentrional» on observe deux nappes basaltiques distinctes dont il est difficile d'établir les relations par suite de l'épaisseur des éboulis qui empêchent toute observation sérieuse. Cependant, sur le versant oriental, on voit nettement au-dessous du basalte supérieur, vers 515, de beaux sables fluviatiles uns, jaunâtres.
Mais les deux nappes basaltiques s'observent également un peu au Nord de
Chanturgue, au puy de Var, et là on peut étudier leurs relations (fig. 77).
Le substratum oligocène du puy de Var est sensiblement le même que celui des Côtes; les couches plongent vers le N,-0., tandis qu'au S.-O., aux Côtes, elles plongeaient vers le N. N.-E. Une faille visible aux cols, entre le plateau des Côtes et les puys de Chanturgue et de Var» abaisse, en effet, le compartiment oriental de
J^.eUfar
3 Cf^jonxrv.
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Fig. 77. — Coupe par l'extrémité des Côtes et le puy de Var. / jggjg h
1 Alternances de marnes et de calcaires marneux blancs. — 2 Marnes & Cypria et grosses N, plicata . — 3 Alternances de marnes et de calcaires blancs marneux. — 4 Calcaires marneux blancs. — 5 Calcaires gréseux verdàtres. — 6 Marnes
blanches. —/"Sables feldspathiques. —Ôi Basalte inférieur.— (3« Basalte supérieur.— f jSi ufbasaltique et travertin calcaire 15 cm. (local}.— «» Sables avec nodules calcaires. — **Sables quartzeux avec petits galets de quartz et chailles. — cp Cendres basaltiques fines (2 cm) au dessous de la coulée qui est scoriacée, les sables sont rubéfiés au-dessous sur 40 cm.
70 mètres environ et les couches affaissées plongent vers la faille^ à l'inverse de ce que Ton observe habituellement dans la Limagne. Les marnes blanches à Cypris et Nysties et les calcaires marneux forment la moitié inférieure du versant oriental . Elles sont surmontées par des calcaires marneux blancs, très épais, pauvres en fossiles, profondément entaillés par le ravin entre Var et Chanturgue ; au-dessus viennent les calcaires verdàlres, parfois un peu gréseux, puis de nouvelles marnes blanches qui supportent les sables feld-
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LÀ LIHAGNB WS
apathiques. Au-dessous de ces sables on peut remarquer que les marnes présentent fréquemment des nodules calcaires en voie de disparition, ce qui conduit à supposer que ces marnes, d'ailleurs mal litées ou massives, sont un résidu de décalcification partielle. Les sables feldspathiques présentent les mêmes caractères que ceux des Côtes, dont ils sont la continuation évidente. Ils sont recouverts par une coulée basaltique identique à celle des Côtes, mais qui n'occupe plus le sommet du puy. Elle est, en effet, surmontée par des sables très différents des sables feldspathiques. A la base, ils renferment d'asse2 nombreux nodules arrondis et partiellement décalcifiés de calcaire à phryganes (ces nodules sont des galets entraînés et déposés en même temps que les sables) ; dans leur partie moyenne, de beaucoup la plus épaisse et formant les trois quarts de la masse, ce sont des sables quartzeux jaunâtres avec petits galets de quartz blanc, de silex bruns ou jaunâtres, cireux, de grès ou de calcaires silicifiés ; enfin, à la partie supérieure, ils sont plus grossiers, et au contact du basalte supérieur ils sont durcis et rubéfiés. La seconde nappe basaltique qui recouvre ces sables et couronne le puy a un aspect plus frais, se montre plus riche en péridot que la coulée inférieure. D'après sa position stratigraphique, la coulée inférieure du puy de Var n'est pas autre chose que la coulée des Côtes, coupée et dénivelée par la faille.
Cette coulée a été recouverte ensuite par des sables fluviatiles sur lesquels une nouvelle coulée basaltique s'est bientôt épanchée. Dans la note rappelée plus haut, ces différents faits avaient été exposés, mais la réunion des sables inférieurs de Durtol aux sables feldspathiques m'avait conduit à fixer à ces coulées un âge sur lequel il est nécessaire de revenir. Il est très probable^ comme on le verra plus loin, que les sables feldspathiques sont synchroniques des sables de la Sologne, dont l'âge a été fixé par M. Douvillé au Miocène inférieur. L'épaisseur à peu près uniforme de ces sables, jointe à l'absence de cailloux roulés sous la coulée, permet de supposer que le basalte les a largement recouverts à une époque de faible activité dynamique des cours d'eau, avant rétablissement du relief du Plateau Central ; sans qu'il soit possible de préciser l'âge, ces données permettent d'affirmer que la coulée des Côtes et, par suite la nappe inférieure du puy de Var qui en est le prolongement, datent du Miocène. Les sables quartzeux qui, au puy de Var, surmontent le basalte inférieur, supposent un régime hydrographique mieux défini et l'existence de courants assez forts. La plus grande partie des galets (dont la taille varie de la grosseur d'une noisette à celle d'un œuf de poule et rarement à la taille du poing) sont des calcaires jurassiques silicifiés, recouverts d'une patine jaune, brun-chocolat ou rougeâtre et qui, dans le Velay, ont reçu le nom de chailles.
J'y ai, en effet, rencontré quelques débris de fossiles jurassiques, surtout des Avicules. L'étude des terrains oligocènes que j'ai poursuivis assez loin vers le Sud, me permet d'affirmer que, jusque bien au delà de Brioude, aucun lambeau de calcaire jurassique n'a été conservé entre la plateforme archéenne et l'Oligocène, à plus forte raison sur les points surélevés de cette plateforme qui n'auraient pas été protégés de l'érosion par l'Oligocène. Les galets jurassiques ne
pouvaient donc provenir que de régions très éloignées vers le Sud, de TArdèche ou de la Lozère peut-être. Le système hydrographique actuel était donc esquissé au moment du dépôt des sables supérieurs ; mais, d'autre part l'absence totale de galets volcaniques montre qu'ils ont pris naissance avant le début des grands phénomènes éruptifs du Plateau Central qui ont commencé au Miocène supérieur pour se développer au Pliocène inférieur. Enfin, les sables et le basalte supérieur ont été dénivelés par les grandes failles de la Lîmagne, qui datent du Miocène supérieur ou du Pliocène moyen . On est ainsi conduit à admettre que les sables supérieurs du puy de Var sont antérieurs à la fin du Miocène. On peut, en outre, remarquer que les deux coulées du puy de Var sont d'âge assez voisin. Le thalweg était, en effet, resté le même dans les points où les coulées sont superposées ; or cela suppose une durée bien courte en même temps qu^un faible pouvoir dynamique des eaux, car des dépôts aussi meubles que les sables feldspathiques auraient été rapidement afTouillés sur les bords de la coulée ancienne, qui se serait trouvée surélevée par rapport à la coulée plus récente. Si les sables feldspathiques datent bien du Miocène inférieur, ils ont persisté pendant un temps que nous ne pouvons fixer, mais qui correspond à l'esquisse du régime hydrographique actuel ; puis, avant la fin du Miocène supérieur, ils ont été recouverts par une première nappe basaltique qui les a protégés et a été bientôt suivie par un second épanchement éruptif, à une époque où les reliefs tectoniques actuels étaient déjà ébauchés.
Les sables à chailles ont été conservés au puy de Var, grâce à la nappe basaltique supérieure qui les a protégés. Mais les nombreuses chailles que j ai trouvées sur le plateau des Côtes et, plus au Sud, sur le plateau de Gergovia, permettent d'affirmer que ces sables à chailles ont autrefois recouvert les basaltes de ces plateaux, dont Tâge est par suite le même ^
La coulée inférieure du puy de Var, autrement dit la coulée des Côtes dénivelée à l'Est de la faille, se continue vers le Nord, mais elle a été morcelée par l'érosion Ce sont les restes de cette coulée qui forment les saillies, bien indiquées sur les cartes topographiques, à la surface du plateau incliné vers le Nord, qui continue le plateau des Côtes dans la direction de Cébazat. Ces restes de coulée reposent tous, comme la coulée inférieure du puy de Var, sur les sables feldspathiques (fig. 78). On ne pourrait conserver quelque doute que pour la dernière butte au Nord, cotée 485. On ne voit pas de sables feldspathiques et le basalte repose, au contraire, sur un lit de galets roulés de basalte, de granité et de quartz. A la surface du sol, j'ai recueilli d'assez nombreuses a chailles », sans pouvoir les observer en place dans les alluvions. Il est possible que ce lambeau basaltique appartienne à la coulée supérieure du puy de Var.
< Les chailles jurassiques n'existent pas seulement dans ces sables anciens. Elles sont excessivement abondantes et beaucoup plus volumineuses (ce qui exclue l'hypothèse d'un remaniement sur place des sables anciens) dans les alluvions anciennes {a*) de la Liraagne à l'Est d'Aigueperse, vers Olhat, par exemple. Elles sont excessivement rares, au contraire, dans les alluvions pliocènes. Les érosions pleistocènes ont donc été plus intenses et plus étendues, dans le bassin supérieur de l'Allier, que les érosions pliocènes.
Entre ce point et Cébazat, on peut relever une coupe de l'Oligocène. Les calcaires blancs et les marnes à Nysties aflleurent dès la base de la colline et s'élèvent sur plus de la moitié de sa hauteur ; on y observe en outre de nom-
NNJË,
Fig. 78. — Gonpe (un peu brisée) du Puy de Yar à Cébazat, par les
petits puys basaltiques. / ^^^ h ^^q.
1 Alternances de marnes k N, plicata. Hélix, sp., débris de plantes et de cilcaîres marneux blancs. — â Calcaires blanch&tros marneux et marnes. — 3 Calcaire un peu siliceux verdàtre. — a Lit de galets roulés k ^. y. quartz (chailles à la surface du sol). — b Projections basaltiques è. la base de la coulée scoriacée. — A Eboulis. — ps Basalte supérieur du puy de Yar. — jSt Basalte inférieur.
breux débris végétaux et des Hélices écrasées, à peu près indéterminables, mais qui paraissent cependant H. Ramondi de petite taille, comme le fait supposer leur forte costulation. Ces marnes sont surmontées par les calcaires verdfttres, dont la position est si constante au Sud, et par des marnes et des calcaires blanchâtres marneux. Les éboulis masquent la partie supérieure de la coupe au voisinage du basalte.
Dans la plaine à l'Est de ces collines, les alluvions recouvrent uniformément le sol, cependant, dans les tranchées du chemin de fer h Gerzat, ce sont encore les marnes blanches à Nysties qui affleurent.
Plateau de Ghateaugay. Puy de Marooin. — Le plateau de Chateaugay présente une composition identique à ceux des Côtes, de Chanturgue, de Yar. Les marnes blanches et les calcaires marneux blanchâtres h Nysiia plicata forment la plus grande partie du versant oriental. Elles arrivent à une hauteur variable suivant le point considéré, car plusieurs failles abaissent successivement les divers compartiments de TOuest à l'Est. Ces failles intéressent aussi le basalte, comme l'a montré Tournaire ^ Dans le compartiment le plus abaissé à l'Ouest, au Nord de Pompignat (fig. 79), les marnes à Nysties sont surmontées
< Note sur les mouvements orogéniques produits dans TAuvergue depuis l'émission des anciens basaltes. B. S. G. F,, 3' s., t. XIY, p. 113, avec carte au ôâââq des plateaux de de Chateaugay et de leurs environs.
ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR hk LIMAGNE
sza
par des caloaires verdfttres un peu siliceux, puis par des calcaires jaunes avec tubulures, déjà signalés au Sud, enfin par des calcaires renfermant de gros
grains de quartz. Les sables feldspathiques, avec des caractères identiques à ceux des Côtes, recouvrent TOligocène et Supportent le basalte.
Fig. 79. » Coupe du plateau de Cha-
1 Calcaire marneux et marnes blanches à Nystia plicaia. — 2 Marnes et calcaire verdàtre un peu siliceux.
— 3 Marnes et calcaires jaunes èi tubulures. — 4 Calcaires gréseux grossiers. — f Sables feldspathiques. — p Basalte de Chateaâgay.
^^^^ùr-^
Les marnes blanches à Nysties affleurent à l'Est dans la plaine à Gerzat, on les observe encore jusqu'à Cébazat. A partir deCébazat on les voit plonger assez fortement vers le Nord et elles sont recouvertes, près du point 370, par des calcaires verdâtres subsiliceux. Ces mêmes calcaires s'observent au-dessus des marnes à Nysties, près du basalte vers 440, dans la coupe précédente. Une faille N. N.-E. passant au pied de Textrémité orientale du plateau de Chateaugay abaisse le compartiment oriental de 70 mètres.
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JBou/r
Fig. 80. — Coupe de la côte de La Doux. /
iOOOO 1000
Marnes avec quelques bancs marnogréseux plus durs et calcaires verd&tres. — 2 Grès marneux. — 3 Marne calcaire blanchâtre en masse. — 4 Grès marneux. — 5 Marnes vertes en lits épais. — 6 Marnes vertes feuilletées avec traces charbonneuses. — 7 Calcaire blanc très marneux èi cassure conchoïdale. — p Alluvions pliocènes (?) . — [Détail des alluvions, figure de droite : 1 Lit bréchi forme avec galets peu ou pas roulés, non stratifiés de y J3. calcaire. — 2 Alternances de petits lits de grès, de graviers, et de scories basaltiques].
Ce sont probablement les mêmes calcaires un peu verdâtres en bancs très réduits avec quelques couches gréseuses, et des marnes vertes feuilletées, avec traces charbonneuses, qui affleurent à la côte de Ladoux (flg. 80).
A rOuest de la faille les marnes à Nysties affleurent presque satis interruption sur la route de Cébazat à Chateaugay. Au Nord de Blanzat, entre ce village
ÉTUDS8 GÉOIiOQIQUEB SUR hk LIMAGNE 167
et Les MauvaiseB, les calcaires et les marnes avec lits remplis de Nysties arrivent jusqu'aux sables feidspathiques. A TEst de Chateaugay ces mêmes marnes apparaissent un peu au-dessous du village» mais elles ont été traversées par un dyke pépéritique qui se poursuit jusqu'à la plaine, au Sud de Pompignat.
Sur le versant septentrional du plateau la composition reste encore Bensible*ment identique. Près du domaine des Vergnes, on voit à la base, des marnes vertes feuilletées irrégulières à Gypris, puis les marnes blanches et les calcaires marneux blanchâtres tendres à Cypris, Nysties, plantes, recouvertes par des caK caires verdAtres grossiers qui supportent les sables feidspathiques très développés.
Dans le compartiment suivant, limité par les failles du Chalard et des Yergnes, auMlessus des marnes blanches & Nysties et des calcaires verdàtres, on observe les calcaires marneux jaunâtres à tubulures ; puis les sables feidspathiques. Ces sables feidspathiques prennent un développement de plus en plus grand en allant vers l'Ouest, en même temps que les marnes à Nysties s'atténuent. Dans le grand ravin déterminé au S.-O. de Marsat, par la faille qui isole le puy de Marcoin» les marnes à Nysties sont réduites à quelques mètres, et les sables feidspathiques reposent sur des calcaires concrétionnés à phryganes, qu'il est très difficile d'étudier au milieu des bois et des éboulis.
Les faits sont beaucoup plus nets sur le versant occidental du puy de Marcoin où des escarpements profonds entament toutes les assises depuis le basalte supérieur jusqu'au fond de la vallée. Le puy de Marcoin n'est pas autre chose qu'un lambeau du plateau basaltique de Chateaugay découpé de la masse par une faille N. N.-Ë. et dans lequel les couches plongent assez fortement vers l'Est ; le point culminant (565) est formé par le bord le plus relevé de la coulée basaltique, la coulée plongeant comme les sédiments de 16® environ vers le S.-E.
Dans le grand ravin, au N.-Ë. de Vinzelles, les sables argileux feidspathiques paraissent tout d'abord avoir une épaisseur considérable, atteignant près de 100 mètres. Mais ils sont en réalité beaucoup moins développés, bien qu'il soit très difficile ici d'établir leur limite inférieure. A la base du ravin, et mieux encore à 50 mètres environ au Nord, on observe des marnes de couleur blancverdàtre, renfermant des masses plus ou moins grosses de calcaires à phryganés. Ces calcaires à phryganes en blocs isolés, sont en voie de décalcification ; des cavités ont été creusées à leur intérieur par la dissolution du calcaire qui a été remplacé par une sorte de marne gréseuse verdàtre. Dans les parties moins altérées, les calcaires sont assez grossiers et sont très riches en grains de quartz. Les tubes de phryganes sont conservés et on voit qu'ils sont formés par Hydrobia ou Amnicola sp. (Pal, arvemensis, B.), identique à celle des calcaires à phryganes de Durtol (la coquille est un peu plus courte et le dernier tour plus gros que dans H. Dubuissont). On peut recueillir sur le terrain des échantillons présentant les termes successifs de la dissolution de ce calcaire. La décalcification estd'abord localisée en quelques points où il persiste une sorte de grès marnocalcaire verdàtre, puis il se forme des sables marneux verts et enfin le oalcaire est tout entier ramené à un amas de sable agglutiné, formé de grains
de quarlz de petite taille recouverts d'une sorte de patine transparente, verte. Ces détails ont leur importance car tous les restes de Vertébrés de Marcoin, réunis dans les collections anciennes, se montrent entourés de cette gangue de sable verdÂtre parfois marneux, qui indique bien leur origine. J'ai d'ailleurs trouvé en place, dans ces calcaires, quelques restes de Rongeurs indéterminables (incisives brisées).
Au-dessus de ces marnes avec calcaires à phryganes, viennent des marnes vertes excessivement riches en petits grains de quartz transparent, puis des sables marneux. On observe encore dans ces marnes et sables des blocs de calcaire à phryganes de volume variable. Au-dessus, une sorte d'argile sableuse grossière renferme des lits marneux vers la base, et se charge de plus en plus de feldspath à mesure qu'on s'élève ; elle passe graduellement aux sables argileux feldspathiques identiques à ceux des Côtes, sans que l'on puisse tracer de limite entre les deux formations. Mais ici, on observe en outre dans ces sables argileux des lits de blocs parfois très gros et à peine roulés de quartz, de granité, de granulite et surtout d'une belle pegmatite blanche que je ne connais pas en place dans la région. Ces blocs de pegmatite sont assez friables, ils se réduisent facilement en fragments ; il est très probable que les innombrables morceaux de feldspath qui remplissent les sables proviennent de ces pegmatites. Des blocs assez rares de calcaires à phryganes existent aussi dans les sables. On n'observe plus les lits à blocs dans les 40 ou âO derniers mètres de la formation.
D'après l'examen de ce ravin on pourrait admettre que les marnes et les sables inférieurs à phryganes sont bien une partie de cette formation des sables feldspathiques et doivent être considérés comme appartenant à une même période. En réalité je crois que les sables à phryganes de Romagnat, de Durtol, se retrouvent ici, mais la période troublée s'est continuée plus longtemps à Marcoin, il ne s'est pas déposé de marnes et de calcaires au-dessus de ces couches détritiques comme aux Côtes, et les sables feldspathiques sont venus se déposer d'une manière assez tranquille sur ces sables inférieurs. Il est assez difOcile de dire si les blocs appartiennent aux sables inférieurs ou aux sables feldspathiques. Le feldspath se trouve en effet dans les deux formations comme nous l'avons indiqué et ne peut servir, d'une manière exclusive, à les caractériser. D'après ce que Ton a vu à l'Ouest et au Nord de Clermont, il paratt plus probable de rattacher les couches à blocs aux sables inférieurs, les sables feldspathiques s'étant produits ailleurs dans des conditions excluant l'intervention des courants rapides, nécessaires pour déplacer les gros blocs. En réalité il semblerait qu'il y ait eu pendant cette époque du Stampien supérieur une falaise granitique qui aurait dominé à l'Ouest la dépression de la Limagne. Celte dépression aurait donc été déjà indiquée dès l'Oligocène.
Quoi qu'il en soit de cette question qui sera traitée plus loin, les calcaires à phryganes de Marcoin sont du même âge que ceux de Durtol et de Jussat. Ils datent du Stampien supérieur. Or ces couches ont livré une faune de Vertébrés asse? riche qui comprend d'après Pomel : Gakospalax mygaidides^ Pom.» 4m*
philagtis antiquuSt Pom. (de Vol vie, mêmes couches). — Sauromorus amhiguus^ Pom. La collection Bouillet renferme d'assez nombreux ossements provenant de ce gisement ; j*ai pu y reconnaître : Titanomys veisenoviensis, Meyer (= Marcuinomijs, Croiz), Cainotfierium commune, Brav , Ophidien (vertèbres d'un serpent de petite taille^ peut-être Ophidion, Pom.). En outre, dans cette collection, des Hélices provenant de Marcoin sont identiques à H, arvenensis, Desh. La collection Vannaire, au Musée de Bâie, possède, d'après M. Stehlin : Anthracotheriumj de la taille du magnum (dernière prémolaire inférieure gauche).
Au Sud du puy de Marcoin, près de Malozat, le sol est formé par des argiles rouges sableuses à gros galets de quartz, granité, granulite. Ces argiles sableuses rouges sont identiques à celles observées près de Durtol au puy Chany, elles se continuent au puy de Marcoin, mais elles y sont plus chargées en feldspath.
L'Oligocène est donc formé dans cette région de la Limagne, entre Clermont et Riom, par des marnes et des calcaires marneux jaunes à Cypris, des marnes blanches et des calcaires marneux à Nysties, puis des calcaires siliceux verdâtres et des calcaires jaunes à tubulures. Au niveau des calcaires verdâtres, à la base du Stampien supérieur, se développent, sur le bord occidental de la Limagne des sables grossiers ou des argiles sableuses, pénétrant très peu dans la Limagne,
MachoUes, Joze. — Nous avons vu que dans la plaine au pied du plateau de Chateaugay, les marnes blanches à Nysties affleurent partout. Les coupes naturelles manquent et Ton est réduit à des hypothèses pour la composition de l'Oligocène de la Limagne. Il a une épaisseur considérable, comme le montre le sondage etTectué à Macholles pour la recherche du pétrole, et qui a fourni des résultats si intéressants à M. Michel Lévy. Voici la description des couches traversées par ce sondage, d'après la note publiée à l'Académie :
« Situé à quelques mètres du point marqué à l'altitude 328 sur la carte d' Etatce major, entre le hameau de Macholles et la maison Pérol, le sondage se trouve « en pleine Limagne, à 3 kilomètres de l'Est des derniers contreforts basaltiques « de Chateaugay. Il a traversé 4 mètres de terre végétale et d'alluvions, environ « 700 mètres de calcaire d'eau douce (étage Wib de la carte géologique) alternant <( avec des marnes schisteuses faisant effervescence; puis environ 300 mètres « de grès siliceux et d'arkoses très fines qui ne paraissent pas assimilables aux « arkoses inférieures Wu. A 1.002 mètres de profondeur, le sondage est rentré «( dans une série alternante de schistes calcifères et de calcaires à silex, parfois a un peu pyriteux et ligniteux (1.417 m.). A 1.119 mètres, ces schistes se sont « mêlés de boues salifères analogues aux dépotes des Salses, et le sondage a été « arrêté à 1.160 dans un mélange de marnes schisteuses et de boues salifères. c A 985 mètres on a constaté des suintements notables d'un pétrole lourd, mêlé a de bitume 1 ».
t Michel Lbyt. Sur les sondages profonds de Charmoy (Creusot) et de Macholles près Riom (Limagne) C. R, Ac. Sc.,22 juin 1896. p. 1503.
ro ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNB
La plaine est donc formée à Macholles par 700 mètres de marnes et de calcaî« res d'eau douce, par 300 mètres de grès siliceux et d'arkoses, au-dessous desquels la sonde a encore pénétré pendant plus de 400 mètres dans des schistes calcifères et des calcaires à silex, sans atteindre lesubstratum granitique. Les marnes et calcaires d'eau douce comprennent ici toutes les couches du Stampien moyen, sans doute les calcaires verdàtres et les marnes du Stampien supérieur et les marnes et calcaires de la partie supérieure du Stampien inférieur, gréseux seulement à la base.
Nous savons que le Stampien inférieur marnocalcaire est visible, entre Glermont et Royat, sur une hauteur de plus de 100 mètres et la partie supérieure n'en est pas connue. Elle est d'ailleurs assez difficile à séparer dans cette région des couches du Stampien moyen qui présentent le même faciès. Ces couches du Stampien moyen sont très épaisses ; entre les Martres et Gergovia elles affleurent sur plus de 400 mètres et leur base manque. D'autre part, les couches du Stampien moyen se développent beaucoup plus vers le Nord, sous forme de marnes à Nysties, et il n*est pas invraisemblable d'admettre que l'épaisseur des couches de la partie supérieure du Stampien inférieur, du Stampien moyen et les couches inférieures du Stampien supérieur, atteigne le chiffre de 700 mètres. Les grès siliceux et les arkoses fines pourraient appartenir au Stampien inférieur comme à Clermont et Royat. Quant aux schistes calcifères et aux calcaires à silex inférieurs, il est impossible actuellement de fixer leur Age. Ils peuvent appartenir encore au Stampien inférieur ; il est assez douteux qu'ils soient les repré. sentants du Sannoisien qui paraft manquer dans la Limagne septentrionale.
Fig. SI . — Puits naturel de décalcification et dissolution superficielle des bancs calcaires
(Carrière de Joze)
Les calcaires et les marnes du Stampien moyen affleurent dans le centre de la Limagne, à Joze, où ils sont exploités dans d'importantes carrières. Les calcaires marneux jaunâtres en gros bancs renferment quelques Limnées, généralement écrasées (L. comea), et de rares Hélices assez petites peu ornées, mais déformées et indéterminables. Les marnes intercalées sont généralement bleuAtres ou verdàtres ; elles contiennent de nombreuses Cypris de grande taille, des débris d'insectes, des restes de végétaux surtout de Monocotylédones. Lorsqu'elles sont exposées à Tair, elles se délitent en feuillets excessivement minces. Certains lits marneux sont séparés par des petites couches de m. 05
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d'épaisseur, d'oolites assez grosses (i mm. et plus de diamètre) blanches, qui se rencontrent aussi parfois à Télat sporadique dans les marnes. Elles sont généralement rondes, mais parfois ovoïdes et entourent alors une coquille de Gypris. Les grandes carrières à ciel ouvert permettent d'observer quelques phénomènes de décalciflcation, des sortes de puits ou plutôt d'entonnoirs coniques renversés, allant en s'élargissant vers le bas ; et commençant sous des marnes encore stratifiées un peu infléchies au sommet du puits (fîg. 81). Sur les parois les calcaires sont fragmentaires et la régularité des bancs disparaît. On voit aussi les bancs calcaires s'effiler et venir se terminer en pointe aux surfaces d'affleurement, en môme temps que leur extrémité se relève légèrement.
Ces calcaires et marnes de Joze sont identiques à ceux exploités à la gare de Yertaizon et appartiennent comme eux au Stampien moyen.
Oimeattx, Aigueperse, Randui, Oannat, Saint-Bonnet, Ebreuil. — Sur la
feuille de Gannat, mes recherches ont été beaucoup plus sommaires et avaient surtout pour but de raccorder mes observations sur la Limagne méridionale à celles faites par MM. Munier-Chalmas et de Launay. Je me suis donc borné à l'examen d'un nombre restreint de localités.
Les marnes blanches et les calcaires marneux blanchâtres à Nysties et Cypris ou tnarneê de la Limagne se continuent vers le Nord et forment toute la plaine de la Limagne septentrionale, au-dessous des alluvions. On les voit avec leurs ca* ractères normaux dans les tranchées du chemin de fer, au Nord de Riom, près de la gare de Pontmort où elles contiennent en outre des traces charbonneuses et de rares Planorbes écrasés. Elles sont excessivement développées dans la région de Randan S de Bas-et-Lezat, où elles sont recouvertes par des alluvions très riches en chailles jurassiques. A Bas-et-Lezat les marnes blanchâtres ou verdfttres, très fines, contiennent du mica blanc. On y trouve en abondance Nystia plicaJta à spire complète, des Gypris lisses très petites, un Planorbe {P. cf atnblytropis Sand.) et des traces charbonneuses. A la partie supérieure ces marnes deviennent un peu jaunâtres ou verdÂtres, mais elles renferment encore les mêmes Cypris avec NyHia plicaia. Ces assises supérieures s'observent, près d'Aigueperse, sur la route de Randan, au point 364. Elles apparaissent aussi vers Cellule et Davayat.
Enfin ce système des marnes de la Limagne se termine par des marnes généralement bleuâtres ou jaunâtres avec Cypris de grande taille et des calcaires marneux riches en mica blanc. Ce sont ces couches qui s'observent sous les premières maisons à l'Est de Gimeaux et qui forment la base des collines jusqu'à Aigueperse. Au Nord de cette petite ville, dans la plaine sur la route de
< Dans les collections paléontologiques du Muséum, i) existe plusieurs pièces de Rhinoceros randanensis (Voir Albert Guiuiry, mammifères tertiaires fig. 44. p. 50) dans un calcaire jaunâtre dur, rappelant certains bancs de Gannat. Je ne connais pas ces calcaires en place, près de Randan. Peut-être proviennent ils de sondage, ou plutôt de la bordure occidentale de la Limagne, aux environs de Randan ? Le gisement est perdu ; il n'est pas possible de fixer son âge.
Vensat, elles supportent en discordance le système supérieur de marnes et de calcaires jaunes, durs, homogènes, qui seront étudiés un peu plus loin.
A Gimeaux les marnes bleues sont ravinées, vers les dernières maisons au Nord du village, par des grès grossiers à la base, devenant ensuite plus fins et surmontés par des grès calcaires, des calcaires jaunâtres durs avec marnes jau* nés à grosses Cypris supportant eux mêmes des sables grossiers avec calcaires cariés brun-clair à Hélix Ramondi, et nodules parfois très volumineux de calcaires à phryganes; à la partie supérieure, vers le point 544, ces sables sont plus fins et blancs. Ces mêmes couches ont un caractère beaucoup plus détritique un peu plus à rOuest, vers Teilhède. Dans le grand ravin situé au N.-O. de ce village, on voit en effet l'oligocène butant ' contre la faille limite et plongeant fortement vers le N.-E , formé par des sables marneux avec gros blocs, des petits lits de grès calcaires en plaquettes, des alternances de grès calcaires et de grès sableux fins, des sables à gros blocs peu roulés de granité et de microgranulite, des argiles sableuses grossières avec blocs de grès calcaire grossier et enfin des sables grossiers avec blocs plus ou moins décalcifiés de calcaire caverneux.
Ces assises détritiques se continuent à TE. S.-E. jusque vers Gimeaux en devenant plus Qnes et en se chargeant de calcaire ; elles vont reposer sur les marnes bleues et les calcaires. Il y a donc ici quelque chose d'identique à ce que nous avons constaté sur la bordure occidentale de la Limagne entre Clermont et Riom ; le Stampien supérieur et formé à l'Ouest par des dépôts détritiques grossiers avec Ilots de calcaires à phryganes. On peut d'ailleurs suivre ces mêmes dépôts sur la bordure par Châtelguyon et Volvic, jusqu'au puy de Marcoin où ils sont si développés. Dans la collection du D^ Vannaire, à Bâle, il existe Cainotherium commune et Dremotherium'i provenant des environs de Châtelguyon.
De même que vers Clermont, ce faciès détritique du Stampien supérieur reste localisé à une faible surface sur la bordure. A Montpensier par exemple, les couches de cet âge sont les marnes et les calcaires jaunes formant la butte qui domine le village et qui renferme de nombreux lits de gypse. Les couches y sont très disloquées et présentent des plongements excessivement variables- Pendant le Stampien supérieur, il persistait donc des lagunes saumâtres dont révaporalion provoquait la formation des dépôts gypseux.
Le caractère laguno-saumiâtre des dépôts de cet âge ne se conserve pas à rOuest. Dans les talus du chemin d'Aigueperse à Vensat, les marnes jaunes sont dépourvues de gypse (fig. 82). Des calcaires marneux jaunes à la base, plus durs, puis homogènes à la partie supérieure, sont intercalés dans ces marnes. A la rencontre des chemins de Dinchen et de Vensat, des bancs oolitiques commencent à apparaître dans les marnes à grosses Cypris. Les marnes disparaissent ensuite et tout le plateau est formé par les dépôts oolitiques variés, exploités dans les carrières de Chaptuzat. Les caractères de ces dépôts sont assez différents suivant qu'on les observe au Nord ou au Sud de Chaptuzat. Au Sud, les marnes jaunes renferment des bancs de calcaire oolitique et des lentilles de calcaire à phryganes. Vers 460, les marnes sont recouvertes par
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de8 sables très calcaires renfermant de nombreuses Cypris et des restes d'Hélices et de Limnées ^
Fig. 82.— Conpe de Dinchen h, Aiguëperse.
1 Argiles marneuses bleues on jaunes. — 2 Marnes jaunes avec cale, marneux jaunes sans fossiles. — 3. Marnes jaunes avec grès oolitiques (4). ~ 5 Grès, sables oolitiques et calcaires concrétionnés.
SJL
