III. — É

POQUB AQUITANIBNNB

Cette période n'a laissé que des dépôts assez restreints en Auvergne. Les mieux caractérisés sont les marnes supérieures et les sables avec plantes, Unios, Mélanies, Mélanopsis, etc. de Gergovia. Ce sont des formations fluviolagunaires qui paraissent surmonter sans discordance sensible les couches supérieures du Stampien. Leur flore est nettement aquitanienne comme Ta établi M. l'abbé Boulay et doit être placée sur le même niveau que celles de Manosque, de Géreste, de Bonnieux, de Radoboj, de Bilin, de Coumi^ etc. , c'est* à-dire vers la base de l'étage. L'examen de la faune conduit au même résultat. Les marnes à plantes passent à l'Ouest à des sables renfermant des calcaires à phryganes comme au Stampien supérieur. Mais les tubes de phryganes ne sont plus construits avec Paludina {Amnicola) arvememis Douillet. C'est une Valvée du groupe de V. circinata et de V. radiatula^ qui entre dans leur composition et permet ainsi de distinguer les deux niveaux de calcaires à phryganes superposés en ce point.

Or les calcaires à phryganes bien connus de Saint-Gérand-le-Puy, renferment la même Valvée. De plus Hélix Ramondi y devient extrêmement rare et se trouve remplacé par Hélix arvemensis qui commence à apparaître à la fin du Stampien supérieur dans la Limagne. La faune de Mammifères de Saint-Gérand renferme en outre quelques types plus récents qui n'apparaissent pas dans la Limagne (Plesiomeryx ffracilis Filh. Protaph-us Poitiieri), En l'absence de données stratigraphiques empêchant d'affirmer la continuité des couches de Gannat et du Vernet avec celles de Saint Gérand qui présentent le même faciès, ces considérations m'ont amené à placer les gisements de Saint-Gérand à la base même de l'Aquitanien, immédiatement après ceux de Gannat et de Chaptuzat.

Extension attribuée aux étages Stampien et Aquitanien. — On peut remarquer que l'extension attribuée dans ce travail, aux deux étages supérieurs de la période oligocène est très différente de la part qui leur avait été faite dans les travaux antérieurs. Pour M. Julien, les arkoses de Royat, de Coudes, etc., (notre Stampien inférieur) était seules stampiennes, tandis que toutes les autres formations étaient rangées dans l' Aquitanien, et rapprochées respectivement du niveau d'Ormoy, du calcaire de Beauce et, enfin, pour les marnes de Gergovia, des marnes burdigaliennes de l'Orléanais.

MM. Michel-Lévy et Munier-Chalmas firent connaître un peu plus tard le

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Sannoisien dd la région des Couzes, et rangèrent dans le Stampien les arkoses et les calcaires à Potamides Lamarcki. Mais toutes les couches supérieures étaient encore considérées comme aquitaniennes.

Dans la feuille de Gnnnat parue en 1894, M. de Launay place dans le Sannoisien les argiles rouges inférieures à Palœotkerium du bassin d'Ebreuil ; les calcaires à phryganes et les sables de Chaptuzat, de Gannat, forment TAquitanien ; toutes les couches intermédiaires (couches à Polamides arvemeMÙ d'Ebreuil, marnes et calcaires à Cypris, Limnées) sont rangées dans le Stampien. MM. Munier-Chalmas et de Launay revinrent un peu plus tard ' sur ces synchronismes et indiquèrent, en faisant toutefois des réserves, que les calcaires à Potamideâ arvemensis pourraient être rattachés au Sannoisien.

Les divisions acceptées dans ce travail diffèrent très peu de celles qui ont été fixées par M. de Launay pour la feuille de Gannat, la seule différence est le rat« tacbement au Stampien supérieur des sables et calcaires à phryganes de Chaptuzat et de Gannat.

La délimitation de l'étage sannoisien ne soulève aucune difficulté dans la Limagne. Cet étage est formé par les calcaires à Striatelles de Reignat et par les calcaires inférieurs à faune saumàtre de la région comprise entre Ardes et Saint-Germain Lembron. Comme les Striatelles et les Potamides semblables à. ceux d'Ardes occupent un niveau assez élevé dans la .vallée du Rhône, on peut admettre que les dépôts détritiques qui les surmontent d'une manière très générale, terminent Tépoque sannoisienne.

Le niveau à Potamides arvemensis^ Pot Lamarcki, Cerithium pliccUum qui s'ob* serve partout dans le Lembron, dans la région des Couzes, dans la Limagne méridionale surtout dans sa partie occidentale, forme pour nous la base du Stampien inférieur. Il est en effet nettement superposé aux calcaires saumÂtres à Potamides du Lembron ; il surmonte les grès fluviatiles et les argiles sableuses rouges qui recouvrent les calcaires à Striatelles de Montaigut, de Chazoux, etc. Il apparatt nettement en transgression au Nord de la région des Couzes, à Pradas par exemple, où il repose directement sur le Cambrien. Ce niveau est donc indépendant des formations sannoisiennes, il apparaît comme le premier terme de la grande transgression qui a amené les lagunes saumâtres jusque dans le Nord de la Limagne. Ces considérations nous paraissent nécessiter l'incorporation dans le Stampien inférieur de ces assises à Potamides arvemensis. Pot. Lamarcki. Elles sont particulièrement développées sous un faciès de lagunes profondes à Orsonnette, Nonette, Lamontgie, les Pradeaux.

Quant aux couches laguno-sauraàtres & Potamides Lamarcki et gypscj avec lentilles calcaires à Limnma cf Brongniarti intercalées, il paraît bien difficile de les séparer des précédentes. On peut tout au plus distinguer deux phases pendant cette période : une phase de progression lagunaire avec courants rapides et une phase stationnaire pendant laquelle les lagunes s'appauvrissent de plus en plus en sels.

< PI LAuifAT et MumsR-GBUujcij, Sur roiigocèj»o du golfe d'Ebreuil. B. S, G. /*., 3* série,

T. XXVllI, p. 13.

C'est au moment où cette transformation des lagunes saumàtres en lagunes lacustres paraît achevée que nous plaçons le début du Stampien moyen. Il n*est pas douteux que les marnes et les calcaires àCypris et Limnées, occupent exactement la même position par rapport aux calcaires à Potamides, que les calcaires de Beauce par rapport aux sables de Fontainebleau. Mais il n'en résulte pas que ces marnes et calcaires de la Limagne doivent être placés exactement sur le niveau des calcaires de Beauce. 11 y a similitude de conditions : remplacement d'un régime marin ou saumâtre par un régime laguno-lacustre. Mais l'épisode de lagunes saumàtres dans le Plateau Central a été beaucoup plus court que celui de la présence de la mer dans le bassin de Paris. Si les eaux marines plus ou moins pures se sont installées sensiblement en même temps dans les deux régions, par suite d'une transgression provoquée par des mouvements généraux du sol, elles ont certainement disparu plus tôt dans la Limagne, Des calcaires d'eau douce s'y formaient, alors que la mer de Fontainebleau existait encore. Le rattachement de ces marnes et calcaires à Cypris et h Limnées, de même que celui des marnes de la Limagne à Nysties, au Stampien moyen paratt donc bien fondé.

Pour le Stampien supérieur la question devient plus délicate. Les calcaires à Limnœa pachygaster. Hélix Ramondi^ les sables et calcaires h phryganes que nous plaçons dans ce sous-étage, sont en effet considérés par la plupart des auteurs comme aquitaniens. Cette question d'ailleurs ne pourra pas être tranchée par les observations faites en Auvergne, car elle implique la continuité stratigraphique des couches lacustres avec les faluns marins de Bazas que l'on s'accorde à regarder comme le type de l'Aquitanien.

Mais je dois indiquer les considérations qui m'ont décidé à rattacher les cal-* caires à Hélix Ramondi et Limnœa pachygaster au Stampien supérieur plutôt qu'à l'Aquitanien. Au point de vue de la stratigraphie régionale le rattachement à l'Aquitanien serait justifié par les mouvements très accusés du sol dans la partie occidentale qui y ont déterminé l'établissement de courants assez rapides. Mais dans le centre du bassin, les dépôts lagunaires ne paraissent pas avoir été modifiés sensiblement. D'autre part 1 existence de lagunes saumàtres au début de cette époque dans le Nord, vers Aigueperse et Gannat et, à la fin, au puy de Mur, soulève de graves difficultés d'interprétation. On doit alors, comme Ta fait M. Julien S supposer que ces lagunes provenaient de la vallée du Rhône. Or, l'époque aquitanienne est précisément la période de maximum de régression marine pour la France. 11 y avait là une difficulté assez grande. Cette hypothèse est en désaccord d'ailleurs avec le fait de l'arrivée de ces lagunes aux environs d'Aigueperse, antérieurement à leur installation au puy de Mur, situé au Sud-Est. Aucun dépôt saumâtre de cette époque n'existe dans la Limagne à l'Est du puy de Mur, ni probablement, dans les bassins de la Loire. Les faits s'expliquent beaucoup plus facilement dans l'hypothèse de lagunes saumàtres en relations, au Stampien supérieur, avec le bassin de Paris. Le moment

* is HiiuBÀUD. Diatomées d'Auvergne.

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d'apparition de ces lagunes, leur faune qui présente les plus grandes affinités avec celle du calcaire de Beauce, sont autant de faits en faveur de cette communication.

La faune ne fournit pas d'arguments bien positifs. Hélix Ramondi, Limnœa pacht/gaster existent dans le calcaire de Beauce dont Tàge aquitanien n'est pas absolument certain et qui devrait être rattaché, d'après M. Munier-Chalmas, au Stampien. Hélix Ramondi existe dans la Limngne^ au puy Saint-Romain (d'après Bouillet) dans des couches très voisines de celles renfermant Potamides Lamarcki, Pot. elegans et certainement du Stampien inférieur ou tout au plus de la base du Stampien moyen. Tournouër avait constaté que cet Hélix avait la même extension verticale que le genre Anthracotherium, or, ce genre existe dans le Lembron à la base même du Stampien (Lamontgie) et il est signalé dans beaucoup de gisements du même âge. Hélix Ramondi ne peut servir à caractériser l'Aquitanien. Si l'on examine maintenant les faunes de Mammifèrss, il est incontestable que toutes les faunules mammalogiques de la Limagne présentent les plus grandes ressemblances. Dans les calcaires à Hélix Ramondi^ LimncBa pachygaster de Cournon on rencontre Dremotherium Feignouxi, Lophiomeryx Chalaniati^ Anthracotherium, Hyctnodon lepiorhynchus, Didelphis (Pej^atherium) arvemensts, etc., c'est-à-dire les mêmes espèces que dans les calcaires de la Sauvetat qui appartiennent à la base même du Stampien moyen. La faune de la Sauvetat renferme, à son tour, les mêmes espèces que les couches du Stampien inférieur d'Orbeil et du Lembron; Gelocus œmmunis cependant n'a pas été signalé danjs les niveaux du Stampien moyen ou supérieur, alors qu'il existe dans le Stampien inférieur d'Orsonnette. La faune mammalogique de la Limagne reste assez homogène, avec prédominance de certains types dans les divers gisements ; elle ne semble pas devoir être séparée de celle de la Ferté-Alais. Quant aux calcaires de Saint- Gérand, ils présentent quelques formes un peu plus récentes et pourraient appartenir à la base de l'Aquitanien.

C'est là,en défînitive,une simple question d'accolade qui ne peutètre tranchée dans la Limagne. Si les couches à Hélix Ramondi^ L. pachygaster étaient rattachées à l'Aquitanien, elles en formeraient la base, tandis que les marnes de Gergovia constitueraient sa partie supérieure, mais la difficulté d'origine des lagunes saumâtres de cette époque resterait entière ; le lac de Beauce ne pourrait avoir émis de lagunes saumâtres jusque dans la Limagne, et il faudrait rechercher le trajet assez sinueux que les lagunes de la vallée du Rhône auraient suivi pour atteindre d'abord Aigueperse, puis, plus tard, le puy de Mur.

Miocène

Les dépôts de cette époque sont très restreints dans la Limagne et la question même de leur âge n'est pas entièrement résolue, car jusqu'ici ils n'ont fourni aucun fossile. Dinotherium gignnteum est signalé par Pomel à Saint- Germain-Lembron et à Chaptuzat, mais je n'ai pas su retrouver les couches qui

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auraient fourni ces restes intéressants. On m'a montré à Murols une molaire supérieure d'Hipparion qui aurait été trouvée près de la coulée basaltique sup portant le vieux château féodal, mais l'authenticité de cette pièce n'est pas établie et les couches qui auraient pu la livrer ne sont pas visibles sous les éboulis basaltiques.

Il existe dans la Limagne des formations étendues qui appartiennent d'une manière presque certaine au Miocène, bien qu'elles ne renferment pas de fossiles. Ce sont d'abord les sables feldspathiques des Côtes, deChanturgue, du puy de Var, de Châteaugay. Ces sables, un peu argileux, généralement dépourvus de stratification sont excessivement riches en morceaux de feldspath. Ils surmontent les couches oligocènes du Stampien supérieur et sont recouverts par une nappe basaltique. Au puy de Marcoin, ces sables, très épais, présentent des lits de blocs plus ou moins gros, peu roulés, mais qui suffisent cependant pour en démontrer l'origine fluviatile. Parmi ces blocs, on remarque surtout une belle pegmatite blanche dont la désagrégation a pu fournir une bonne partie du feldspath des sables. Au Sud, près de Durtol, ils surmontent les sables du Stampien supérieur dont ils sont cependant distincts; on n'observe pas de ravinement à la base, mais les couches sur lesquelles ils reposent diffèrent suivant les points considérés. 11 n'est pas possible de fixer leur âge dans la Limagne, mais leurs caractères lithologiques permettent de les rapprocher des sables de la Sologne étudiés par M. Douvillé puis par M. Dollfus qui a pu les suivre depuis lelJâvre, par la Sologne et le Bourbonnais jusqu'au Veurdre, non loin de Moulins *. La position stratigraphique des sables de la Sologne a été bien déterminée vers la base de l'étage Burdigalien. Les sables feldspathiques de la Limagne semblent avoir été déposés par un large cours d'eau à courant très lent, charriant les matériaux qui lui étaient amenés par le ruissellement sur un sol granitique. C'est la première ébauche du régime fluvial du Plateau Central qui, dès cette époque, écoulait ses eaux vers le Nord et probablement vers la Manche.

A Chanturgue, au puy de Var, la coulée qui a protégé les sables feldspathiques est recouverte par de nouveaux sables protégés eux-mêmes par une seconde coulée basaltique. Ces sables présentent des caractères nettement fluviatiles. Leur stratification est entrecroisée et ils renferment de nombreux galets roulés de quartz, de granité, de gneiss et surtout de calcaires siliceux recouverts d'une patine jaune foncé ou rouge-chocolat et qui renferment des fossiles jurassiques (Chailles). L'âge de ces sables, en l'absence de fossiles in siiu^ demeure incertain, mais on peut affirmer cependant qu'ils sont très anciens et datent du Miocène. Ils sont complètement dépourvus de galets de roches volcaniques, ce qui permet déjà de supposer qu'ils sont antérieurs aux grandes éruptions pliocènes du Massif Central. Ils ont été morcelés par les failles qui datent du Miocène supérieur ou du Pliocène moyen. En outre, dans les points où on les observe, comme ils sont superposés aux sables feldspathiques, on peut afQrmer d'abord que le thalweg n'avait pas varié et ensuite qu'un temps relativement

« B. S, C. C, C. R. des CoUaborateurs pour la campagne de 1900,

court s'était écoulé depuis le dépôt des sables feldspathiques. Dans le cas contraire, en effet, l'érosion, quelque faible qu'ait été son action, aurait raviné les sables peu résistants supportant la coulée inférieure de basalte qui serait restée en saillie. Le caractère fluvial de ces sables est beaucoup plus accusé que celui des sables feldspathiques. Le régime fluviatile était déjà plus avancé dans son évolution. La nature même des galets montre que ce fleuve, cet Allier Miocène, avait une origine assez lointaine et pénétrait très avant dans le Massif Central. Les lambeaux jurassiques qui ont fourni les chailles de ces alluvions, ne sont connus en effet que dans la haute vallée de l'Allier, dans la Lozère ou dans FArdèche. Dans la Limagne, on n'observe nulle part de jurassique entre l'oligocène et la plate-forme archéenne, il en est de même dans la Haute-Loire. Il est probable que le fleuve miocène de la partie occidentale de la Limagne, prenait sa source au voisinage de Langogne ou du Bleymard, où le Jurassique étudié par M. Fabre a pu fournir les chailles. Les alluvions du Pliocène ne renferment pour ainsi dire pas de chailles, tandis que celles du Quaternaire moyen (du Renne) en renferment beaucoup, surtout dans la Limagne septentrionale (Oihat, Bas-et-Lezat). Il semblerait que l'érosion ait respecté pendant le Pliocène la zone productrice des chailles pour l'attaquer de nouveau au Pléistocène.

L'âge miocène des sables à chailles deChanturgue et du puy de Var, entraîne aussi l'âge miocène de la coulée basaltique inférieure qu'ils recouvrent. Cette coulée inférieure elle-même paraft être la continuation des coulées des Côtes et de Châteaugay dont elle a été séparée par des failles. Les basaltes des Côtes et de Châteaugay doivent donc être considérés aussi comme épanchés pendant le Miocène. On observe d'ailleurs à leur surface des chailles assez abondantes, derniers témoins des sables fluviatiles qui les ont recouverts. Les mêmes chailles peuvent être recueillies sur le plateau de Gergovia (qui présente à l'Est une couche de sables feldspathiques conservés sous la coulée), le basalte de ce plateau doit, lui aussi, appartenir au Miocène. Enfln, plus au Sud, le basalte supérieur de Pardines, près d'Issoire, repose aussi, comme l'ont reconnu MM. Michel Lévy et Munier-Chalmas sur des sables semblables, ce qui les avait déterminés à considérer ce basalte comme miocène. Les coulées basaltiques miocènes seraient donc assez nombreuses dans la Limagne. Elles se sont produites sur le bord même de la vallée actuelle de l'Allier, effondrée depuis. Le basalte s'est épanché dans le lit de FAllier miocène et a ainsi conservé les alluvions de cette époque. La découverte d'ossements dans ces sables permettrait de préciser leur âge et en même temps celui des coulées basaltiques qui les ont protégés.