I. — Epoque sannoisienne

Les dépôts de cette époque ont été signalés pour la première fois dans le Plateau Central, par MM. Michel Lévy et Munier Chalmas qui ont fait connaître les

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calcaires à Siriatelles des environs de Reignat. Ces calcaires s'atténuent et disparaissent très rapidement vers le Nord où le Stampien est en transgression nette et repose directement sur le granité. Au Sud au contraire, dans le bassin du Lembron, les formations sannoisiennes sont très développées et constituent la plus grande partie des sédiments oligocènes.

Au début de TOligocène, le Plateau Central était une terre basse qui sous Taction de l'érosion, avait perdu pendant l'ère secondaire, les reliefs si accusés qu'elle possédait à la fin des temps primaires. La surface du sol, longtemps soumise à l'action oxydante des agents atmosphériques sous un climat torride, s'était transformée en une épaisse croûte de latérite, analogue à celle que Ton observe actuellement aux îles Seychelles par exemple. A la fin de l'Eocène et au début de l'Oligocène, très probablement à la suite des plissements pyrénéens, des ondulations se produisent dans le massif central. Cette terre, sensiblement réduite au stade de pénéplaine, se trouvait à un niveau très peu élevé au'^dessus de la mer. La production d'ondulations cependant très faibles, a été suffisante pour créer des dépressions dont le fond se trouvait au-dessous du niveau de la mer et qui ont été envahies aussitôt par des lagunes saumàtres. Une de ces dépressions occupait l'espace compris entre Ardes et Saint-Germain- Lembron. L'invasion des eaux saumàtres ne s'est pas produite soudainement. Des argiles sableuses rouges résultant de la lixiviation superficielle de la latérite, puis des sables avec galets roulés, disposés en stratification entrecroisée, montrent que des courants rapides ont d'abord parcouru la dépression. Des lagunes saumàtres tranquilles se sont alors installées et ont déposé les marnes et calcaires à Cerithium margariiaceum Brocchi, Potamides submargaritaceus Br. P. rhodanicus Font. P. druenticus Font, et Cy rênes, que l'on observe à Saghat, Perpezat, Apchat, Augnat» CoUanges. Cette faune présente les plus grandes analogies avec celle que Fontannes a fait connaître dans le Sannoisien de la vallée du Rhône, principalement dans le bassin d'Aix. La position stratigraphie que de ces assises à Potamides du bassin du Rhône a été fixée par Fontannes S de Saporta ' et par M. Depéret '; elles appartiennent bien au Sannoisien moyen ou supérieur *.

L'extension des dépôts marnocalcaires à Potamides est assez faible dans le Sud de la Limagne. On les observe sur tout le pourtour du plateau basaltique d'Apchat ; ils apparaissent encore à CoUanges, à la base occidentale du plateau de Montcelet ; enfin sur la rive droite de TAllier, au Sud de Lamontgie, près d'Aubiat, ils sont encore représentés par une couche assez mince. La lagune

I PoNTAimxB. Description sommaire de la faune malacologique des formations &aiimàtres et d'eau douce du groupe d'Aix. Lyon, 1884.

Id, Note sur la faune et la classification du groupe d'Àiz dans le Gard, la Provence et le Dauphiné. B, S. G, .F., 3« série, T. XII, p. 330.

* DR Saporta. Notions stratigraphiques et palôontologiques appliquées h l'étude du gisement de plantes fossiles d'Aix. Ann. Se. Géol. T. XX, 1888,

* Ch. Depéret. Notes stratigraphiques sur le bassin tertiaire de Marseille. B.S, C. G., n*5.

* M. Vasseur les range cependant dans le Stampien (Note préliminaire sur la constitution géologique du bassin tertiaire d'Aix en Provence). Ann* Fac. Se, Marseille» 1897.

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saumAtre était orientée O.-N.-O. et se trouvait à peu près limitée par une ligne allant d'Aubiat à Saint-Germain-Lembron, suivant ensuite sensiblement la Gouze d'Ardes et se continuant jusqu'à quelques kilomètres à TOuest de cette petite ville ; au Sud elle était limitée par une ligne de même direction O.-N -0. passant entre Chambezon et Blesle mais n'atteignant pas cette dernière localité.

L'emplacement de cette ancienne lagune saumâtre, se trouve jalonné par les couches de Bauxite, ou latérite fossile. Partout en eiîet, les assises lagunaires sont séparées du gneiss rubéfié et profondément altéré, par de la Bauxite très ferrugineuse. L'épaisseur de cette latérite provenant de l'altération in situ du substratum, atteint son maximum suivant une ligne correspondant sensiblement à celle déterminée par les localités de Saghat et d'Augnat. C'est précisément suivant cette ligne que les formations marno-calcaires inférieures atteignent leur plus grande épaisseur. On peut donc supposer que la lagune y atteignait aussi sa profondeur maximum. La latérite a été conservée seulement dans les points qui ont été rapidement recouverts par les eaux et soustraits ainsi à l'action érosive du ruissellement. Quant à l'âge de ces couches de Bauxite et des argiles sableuses inférieures qui les séparent des calcaires sannoisiens fossilifères, il n*est pas possible de le fixer d'une manière précise en l'absence de fossiles ; cependant il est très probable que c'est là une des manifestations du phénomène sidérolitique qui s'est développé à la fin de TËocène supérieur et au début de TOligocène.

En dehors de la dépression occupée par les eaux saumàtres, le sol était soumis à un ruissellement actif qui a décapé la couverture de latérite et l'a fait disparaître d'une manière plus ou moins complète. Les débris de cette terre rouge entraînés par les eaux s'accumulaient dans les points les plus bas et ce sont eux qui forment les premières assises oligocènes dans beaucoup de localités de la Limagne méridionale.

Bien que les eaux franchement saumàtres n'aient pas dépassé au Nord la ligne joignant Saint-Germain-Lembron à Ardes, la dépression se continuait cependant vers le Nord-Ouest, mais elle était occupée par des eaux à peu près douces. C'est ainsi qu*à Letz, dans les calcaires inférieurs, on ne rencontre que des Hélices {H. cf Hombresi Font.)- En ce point la couche de latérite n'a pas été complètement enlevée et on peut l'observer à l'état de galets dans les sables inférieurs. Les mêmes calcaires à Hélices ont été atteints par un sondage à Orsonnette, ce qui permet de fixer la limite les lagunes saumàtres suivant une ligne passant près d'Aubiat et au Sud d'Orsonnette. Au Nord on n'observe aucune trace de ces lagunes.

Au Nord-Ouest, au contraire, il existe des dépôts variés, parmi lesquels les calcaires à Striatelles qui appartiennentà la même époque. Les calcaires à Striatelles occupent une surface quadrilatère dont les sommets respectifs seraient à peu près vers Ludesse, le Vernet, Murols et Beaudecène, au Sud de Saint-Ploret. Dans toute cette région, l'Oligocène débute, suivant les points, par des argiles sableuses rougeàtresou, plus fréquemment, par des grès grossiers à éléments

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peu roulés, sortes d'arkoses riches en feldspath et en quartz et renfermant en outre de nombreux galets de gneiss, de gneiss amphiboliques, de schistes anciens. Nulle part on n'observe de Bauxite et partout le granité a été à peu près complètement décapé et ne se montre rubéfié superficiellement qu'en un petit nombre de points. L'absence de Bauxite permet de supposer que Timmefsion de la plus grande partie de celte région n'a été produite qu'assez longtemps après la production des premières ondulations qui avaient régénéré la topographie. Le ruissellement avait fait disparaître la couverture de terre rouge au moment du dépôt des premiers sédiments du bassin, qui doivent ^tre par conséquent un peu plus récents que ceux des environs d'Ardes. Ces premiers dépôts qui reposent sur le granité, sont ici des arkoses grossières. Les galets qu'elles renferment sont assez nettement roulés et — fait important — la plupart sont gneissiques, même dans les points (Gourdon)où la plate-forme archéenne se trouve très éloignée. Il y a donc eu transport du Sud, où se trouvent les gneiss, vers le Nord dont le substratum est granitique. En quelques points les dépôts inférieurs sont des argiles sableuses rouges qui sont des restes non emportés par les eaux de ruissellement ou les courants, de la lixiviation de la terre rouge. La répartition des arkoses et des argiles sableuses rouges inférieures n'offre rien de régulier, parfois les deux formations se pénètrent ou se superposent. Les calcaires et les marnes qui surmontent ces dépôts détritiques inférieurs présentent des caractères un peu variables suivant les points considérés. Dans la région comprise entre Montaigut, Creste, Verrières, Chazoux et GrandeyroUes, les calcaires sont à pâte très fine, de couleur blanc-jaunâtre et ressemblent à des calcaires lithographiques. A TOuest, vers Saint-Diéry, ils sont siliceux et à l'Est, près de Ludesse, ils passent à des grès calcaires. La faune des calcaires est caractérisée surtout par l'abondance des Mêla nies de la section StriattUa Brot * : Striatella barjacensis Font , Strialella fasciaia, J. de G. Sow (^==Str. Nysti Duch.), etc., associées à Nystia Duchasteli Nyst, N. p/tco/a d'Arch. et de Vern. Hydrobia, Planorbis spiiiifoides Desh. PI. cf. tropis, F. Edw. des Néritines, des Mélanopsis. Presque toutes ces espèces existent dans le bassin du Rhône où elles ont été figurées et décrites par Fontannes *. Leur position stratigraphique a été définitivement fixée par M. Fabre ', puis par M. Depéret, au Sannoisien supérieur.

L'identité des espèces des calcaires de Reignat et de la vallée du Rhône est indiscutable. Ces espèces sont d'ailleurs assez spéciales et si les Striatelles existent dans de nombreux points, à l'île de Wight (couches d'Hempstead), en Belgique, dans le bassin de Mayence et même dans le bassin de Paris où elles sont très rares, les variétés signalées en Auvergne ne se rapportent qu'à celles de la vallée du Rhône et légitiment déjà Thypothèse d une communication entre les deux régions, émise dès 1885, par MM. Michel Lévy et Munier-Chalmas.

* Voir la note de la page 213.

* FoMTANifEs. Loc. Cit. Groupe d'Aix.

> G. Fabrx. Bassin tertiaire. B. S. C. G.. G. R. des Collaborateurs pour la campagne de

L'étude stratigraphique détaillée de la Limagne confirme cette hypothèse. Elle montre en effet que les lagunes sannoisiennes ne dépassaient pas le village de Ludesse vers le Nord. Au delà, les formations sannoisiennes très réduites n'affectent pas le caractère lagunaire. Au Sud-Est au contraire il existait des lagunes à caractère plus franchement saumâtre que celles de Reignat, de nombreux Potamides se développaient entre Ardes et Saint-Germain-Lembron.Nous avons montré que les lagunes saumâtres s'arrêtaient un peu au Sud de Letz. Il est à peu près certain, bien que les terrains de l'Oligocène inférieur soient partout effondrés dans cette région, que la dépression méridionale de la Limagne se continuait directement dans la région de Montaigut. Les calcaires à Striatelles se sont déposés à peu près en même temps que les calcaires inférieurs à Potamides du Lembron ou légèrement plus tard, mais toujours pendant l'époque sannoisienne. Les eaux seraient arrivées du Sud-Est, auraient pénétré d'abord dans le Lembron puis se seraient avancées graduellement jusque dans la région de Montaigut. Le caractère saumâtre de plus en plus accusé des dépôts à mesure que l'on s'avance vers le Sud-Est, leur épaisseur de plus en plus considérable, sont autant de faits à J'appui de la communication de la Limagne méridionale avec le bassin du Rhône par le Sud-Est à l'époque sannoisienne. On peut en outre constater que ces lagunes ne se continuaient pas à l'Est, elles ne se poursuivaient certainement pas vers le Nord ; on ne les observe plus au Sud, elles manquent totalement dans la région d'Autrac, de Blesle et probablement dans le Cantal. Bien que les dépôts oligocènes se soient étendus autrefois à l'Ouest, rien n'autorise à supposer que les relations s'établissaient avec la France occidentale dont la faune était toute différente. Elles ne pouvaient exister qu'avec la vallée du Rhône, couverte à cette époque par de nombreuses lagunes saumàtres, surtout dans sa partie méridionale.

Il est vrai que les régions intermédiaires séparant la Limagne méridionale de

cette partie de la vallée du Rhône sont pour la plupart de nature granitique

ou gneissique et ne présentent que de rares lambeaux oligocènes conservés.

Une étude détaillée de ces lambeaux, situés au S.-E. de la Limagne, serait

nécessaire pour se convaincre qu'ils n'étaient pas sur le parcours des lagunes

saumàtres. Mais ces résidus préservés de terrain oligocène sont fort peu étendus

et la communication aurait pu se faire par d'autres points. L'érosion aurait

alors fait disparaître ces lambeaux, ce qui n'a rien d'étonnant car elle a enlevé

les terrains jurassiques cependant très épais et très résistants et qui étaient

encore plus rapprochés de la plateforme archéenne. Quelques lambeaux de

Jurassique conservés dans la Lozère, grâce à des failles, ne présentent pas les

caractères des dépôts littoraux et attestent bien l'extension jadis beaucoup plus

grande de ces terrains. Alors même que les couches oligocènes existant entre

la Limagne méridionale et la vallée du Rhône ne renfermeraient pas de dépôts

sannoisiens saumàtres. on ne serait donc pas fondé à rejeter l'hypothèse de la

communication ancienne entre les deux régions, communication basée à la fois

sur la paléontologie et sur les données stratigraphiques. La topographie actuelle

rend cerlainement cette hypothèse invraisemblable. Mais on sait fort bien que

cette topographie est relativement récente. La présence d^espéces de Potamides nettement saumâtres dans les points les plus divers du Massif Central, montre bien que pendant TOligocène cette région était une terre basse, à peu près au niveau de la mer et rien n'autorise à présumer que la pente générale se faisait vers le Nord plutôt que vers le Sud. L*étude détaillée de la transgression stampienne nous apportera d'ailleurs bientôt de nouveaux arguments en faveur de la communication de la Limagne avec le Sud-Est.

Après cette période lagunaire du Sannoisien pendant laquelle les courants peu accusés venaient parfois intercaler quelques dépôts sableux ou gréseux au milieu des calcaires, la sédimentation change de caractère. Des oscillations du sol donnent une nouvelle activité aux courants qui déposent des sables plus ou moins marneux à stratification entrecroisée Ces sables s'observent un peu partout; dans la région d'Ardes et de Saint-Germain ils sont particulièrement développés vers Chambezon et Segonzat ; on les observe au Nord d'ArdesàTEsplantade, au Fromental, en des points qui n'avaient pas été atteints par les eaux saumâtres. Ils existent avec une grande épaisseur, au-dessus des calcaires à Striatelles.Ces mouvements du sol ont même été suffisants pour déterminer une émersion en quelques points (Apchat, Montaigut, etc.).

Tandis que dans la partie occidentale de la Limagne méridionale, ces dépôts détritiques de la fin du Sannoisien sont très puissants et se retrouvent encore au début de l'époque suivante^ leur épaisseur est beaucoup plus faible à l'Est et des formations calcaires vont les recouvrir bientôt. Les mouvements du sol, révélés, pendant le Sannoisien supérieur, par des discordances et la nature grossière des sédiments, ont déterminé un déplacement vers l'Est de la dépression lagunaire Des lagunes avaient même persisté depuis la plaine au Nord de Saint-Germain jusque versChampeix et avaient commencé à déposer les calcaires à Limnea cf longiscata ei des lits à C. pUcatum, Bien que les dépôts lagunaires sannoisiens niaient pas dépassé la hauteur de Ludesse, vers le Nord, on peut cependant affirmer que la dépression se continuait bien au delà et, vers la fin de la période, il s*y accumulait des produits de ruissellement (base des arkoses de la bordure occidentale à Royat et surtout argiles sableuses rouges du bassin d'Ebreuil).

En résumé, pendant l'époque sannoisienne, des lagunes se sont installées dans la Limagne méridionale au fond de dépressions déterminées probablement par les mouvements pyrénéens. Ces lagunes renfermaient des eaux saumâtres au Sud, dans le Lembron, et des eaux douces ou à peine salées dans la région de Montaigut-le-Blanc. Au delà de Montaigut et de Ludesse, il n'existe plus de dépôts lagunaires, mais seulement quelques couches détritiques entraînées par le ruissellement dans le fond émergé de la dépression. La faune de cette époque présente les plus grandes ressemblances avec celles du bassin du Rhône. Cette identité de faune jointe à l'augmentation d'épaisseur des dépôts, à leurs caractères de plus en plus saumâtres vers le Sud-Est et aussi à l'absence de ces dépôts lagunaires dans toutes les autres directions, permet d'affirmer que les eaux saumâtres du bassin du Rhône pénétraient dans la Limagne par

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le Sud-Est, suivant une dépression qui n'est pas encore connue dans les points intermédiaires. Les calcaires sannoisiens sont très pauvres en Vertébrés et n'ont livré que des restes de crocodiles et de tortues.