RELATIONS DB LA LIMAQNB AVEC QUELQUES AUTRES BASSINS OLIGOCÈNES

Le bassin de la Limagne tel quMl existe aujourd'hui ne représente que la petite fraction des terrains oligocènes déposés sur la plate-forme archéenne, protégée par les coulées basaltiques et surtout par les effondrements ultérieurs. Il est certain que les terrains oligocènes se continuaient vers l'Ouest au delà des

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monts Dore et de la chaîne des Puys. Les argiles sableuses de décalcification que l*on observe au pied occidental des monts Dore et à l'Ouest de la chaîne des Puys à Olby, k Rochefort, etc., démontrent suffisamment cette extension, mais ne fournissent malheureusement aucune donnée sur la nature et sur Tâge des couches primitives. Il en est de même vers TËst, dans la région du Forez. Il est probable, diaprés ce que nous savons du Nord du Massif Central, que cette masse entière était une terre basse, à peine plus élevée que le niveau de la mer et sur laquelle des lagunes saumàtres ou lacustres ont dû s'installer d'une manière très large. Les relations entre les divers bassins du Plateau Central, exigeront^ pour être déterminées d'une manière précise, une étude stratigraphie que détaillée de chacun des lambeaux préservés. C'est une œuvre de longue haleine que je continuerai volontiers si les circonstances me le permettent.

Les relations avec les bassins de la vallée du Rhône sont démontrées par l'identité des faunes de lépoque sannoisienne dans les deux régions. Ces rela^ tions, comme on l'a vu, se sont établies pendant le Sannoisien et le Stampien inférieur. Elles ont eu pour effet, à l'époque sannoisienne, de faire pénétrer par le Sud-Est, jusque dans la région d'Ardes et de Saint-Germain-Lembron» des lagunes saumàtres, qui se prolongeaient ensuite par des lagunes sub-saum&tres ou lacustres jusque dans la région des Couzes. Une grande transgression, venant de la même direction, s'étend pendant le Stampien inférieur sur le Lembron, la région des Couzes, la Limagne méridionale et, par une dépression située à l'Ouest de la Limagne actuelle, jusqu'au bassin d'Ebreuil. Cette tran<> gression lagunaire amène Potamides arvêmensis, PoL Lamareki, C. plicatum. Les relations avec la vallée du Rhône cessent complètement, et il semble d'une manière définitive, après le Stampien inférieur.

Dès la fin du Stampien moyen et surtout au Stampien supérieur» des commU'^ nications s'établissent entre le bassin de Paris et la Limagne septentrionale qui se recouvre de lagunes saumàtres. Ces communications ont ensuite persisté jusqu'au début du Miocène, comme le prouve la continuité, à peu près démontrée, des sables feldspathiques depuis la Limagne jusqu'à l'embouchure de la Seine.

Comparaison avec les dépôts oligocènes de l'Ile de Wlght. — L'alternance de dépôts très fossilifères d'eau douce, d'eau saumàtre ou marine qui caractérise l'Eocène supérieur et l'Oligocène de l'île de Wight m*a engagé à aller étudier sur place ces dépôts en avril 1900. J'ai pu faire ce voyage grâce à une mission qui m'avait été confiée par l'Ecole des Hautes Études sur la demande de mon éminent maître, M. Albert Gaudry. Les dépôts de Tîle de Wight ont été bien étudiés par Forbes *, Tawney, Bristow, etc. Leur examen peut se faire très facilement suivant les falaises dans toute la moitié septentrionale de l'île.

Les calcaires de Bembridge d'une belle couleur jaune crème, devenant bleuâtre lorsqu'ils sont mouillés, renferment, surtout vers Foreland Point et à Bem-

» PoRBES. On the fluviomarine terUaries of the Isle of Wight. Q. J. G. S., 1858.

bridge, de nombreux fossiles dont le test est conservé mais qae l'on ne peut facilement préserver. Le banc inférieur qui affleure à WbiteclifT Bay rappelle beaucoup par sa couleur les calcaires à Limnea cf longiscata et Cerithium plicatum de Saint-Vincent; mais ses fossiles: Limnea longiscata de grande taille, L.pyramidaliSySes grands Planorbes, montrent qu'il est plus ancien en réalité et doit appartenir à la partie terminale du Ludien, et au début du Sannoisien. Les marnes de Bembridge, d'accès difHcile par les temps pluvieux, sont formées par des alternances de marnes et d'argiles versicolores renfermant des myriades de Melania mnricata associées à d'autres Mélanies {M. turritissima, M. costaia) à des Mélanopsis (J#. fu$iformi$) des Paludines, (P. lenia) des Cyrènes (C. pulchra, C. obtma, C. obovata) et à des Cérithes (C. mutabile). Ces couches qui forment le Sannoisien moyen, ne présentent aucune forme commune avec la Limagne, sauf peut-être Cyrena obovata qui semble exister en France Aucune des formes de Cérithes du Lembron, qui se trouvent sensiblement au même niveau, ne paraît exister dans l'île de Wight. Les couches d'Hempstead en revanche présentent beaucoup d'espèces, sinon identiques, du moins très voisines, de cell^ de Montaigut. Nystia Duchasteli y est réprésenté par des échantillons plus grands et dont le labre est plus dilaté que dans ceux de la Limagne ; les mélanies quoique d'espèces différentes {M. Forbesi^ M. muricata) appartiennent aussi à la section Striatella^ Melania fasciata Sow. paraît cependant très voisine de Melania {Striatella) Nysti de la Limagne. Parmi les Cérithidés d'Hempstead : Cerithium plicatum^ C. submargaritaceum existent dans les calcaires inférieurs du Lembron, tandis que Celegans du même gisement se rencontre avec Potamides Lamarcki dans le Stampien inférieur. Les marnes d'Hempstead paraissent se trouver sensiblement au même niveau que les calcaires à striatelles de Reignat, dans le Sannoisien supérieur. Ces marnes ont livré AnthracoiAerium alsaticum^ Elotherium magnum^ Hyopotamus bovint^, H. porcinus, H, velaunus^ Iheridomys aqualilis Les ressemblances que Ton observe entre les faunes d'invertébrés de Reignat ou du Lembron et celle d'Hempstead, ne sont pas suffisantes pour justifier des communications directes entre les deux régions. L'ensemble de la faune présente de grandes analogies, mais la grande majorité des espèces sont différentes, bien que les conditions de milieu paraissent avoir été à peu près identiques à Hempstead et dans la Limagne.

Comparaison avec le bassin de Mayence. — Les terrains oligocènes bien étudiés du bassin de Mayence semblaient présenter de grandes analogies avec ceux de la Limagne. Un voyage dans la vallée du Rhin m'a permis de constater que les rapprochements entre les deux régions sont purement superficiels. Dans les environs de Mayence, l'Oligocène est formé à la base par des dépôts marins : sables d'Alzey, de Weinheim, de Waldbockelheim, argile à Sept^iria et sables supérieurs d'Elsheim. Des marnes saumâtres à Cyrènes séparent ces couches marines des couches lacustres (grès à plantes, calcaires à hélices, etc.), avec intercalations saumâtres qui terminent rOligocène. Les sables marins inférieurs et l'argile à Septaria étaient considérés

comme sannoisiens ; les sables supérieurs et les marnes à Cyrènes formaient le Stampien. L'attribution de ces dernières couches à TOligocène moyen était surtout basée sur la présence de Potamides Lamarcki. Or, P. Lamarcki semble manquer dans le bassin de Mayence ; les échantillons du Musée de cette ville attribués à cette espèce appartiennent à un groupe tout différent, de la section Granuloiabrum. La faune des couches marines ou saumâtres, des sables marins aussi bien que des marnes à Cyrènes, présente au contraire les plus grandes ressemblances avec celle du Sannoisien de Klein-Spauwen et de Vieux-Jonc . Aussi je crois que ces couches sont sannoisien nés ; les grès à plantes, les calcaires à hélices avec leurs intercalations saumâtres, seraient stampiens ; les calcaires supérieurs à Littorinelles, ceux de Weisenau notamment, dont les Mammifères sont identiques à ceux de Saint Gérand-le-Puy, seraient aquitaniens. La comparaison des formes saumâtres du Sannoisien du Lembron {Potamides margarilacetiSj P. subfnargarttaceuSy Cerithium plicatum var.) avec celles de Mayence, montre que ces espèces sont représentées dans les deux régions par des variétés nettement distinctes. Aussi, malgré l'analogie très réelle des sédiments (celle des calcaires oolitiques, par exemple), doit-on écarter toute hypothèse de communication directe. Les lagunes de la vallée du Rhin ne s'étendaient guère au delà de Bàle au Sud, et n'atteignaient certainement pas la Limagne.

PHÉNOMÈNES OROGÉNIQUES

La magistrale étude faite par M. Michel Lévy des mouvements qui ont affecté le Plateau Central et plus spécialement la Limagne est trop classique et trop complète pour qu'il soit nécessaire d'y insister et surtout pour que l'on puisse y ajouter des faits nouveaux ayant une grande importance. Je me bornerai, en conséquence, à rappeler brièvement la structure de la Limagne telle qu'elle a été fixée par M Michel Lévy, et h signaler quelques observations de détail que j'ai pu faire au cours de mes recherches.

Mouvements oligocènes. — Tout porte à supposer que le Massif Central, au début de l'Oligocène, dans sa partie septentrionale tout au moins, était une terre basse, nivelée par les érosions et fort peu élevée au-dessus du niveau des mers. Au commencement de cette période, des dépressions se forment dans le Sud de la Limagne et sont envahies par des eaux saumâtres. On peut supposer que ces dépressions, apparaissant au moment des mouvements pyrénéens, en sont une conséquence. Les premières lagunes, assez localisées, avaient une direction générale O.-N.-O. Pendant tout le Sannoisien des oscillations fréquentes se produisent dans la région lagunaire, mais leur amplitude paraft faible et elles restent très localisées. Elles ont pour effet d'amener un déplacement vers l'Est de l'axe de la dépression, en même temps qu'un exhaussement à l'Ouest. Au début du Stampien, la zone la plus profonde se trouve vers Orsonnette-Nonette,

tandis que, pendant le Sannoisien, elle se trouvait vers Augnat, à 10 kilomètres à rOaest. La partie occidentale de la région des Couzes, immergée d'abord au Sannoisien, s'émerge à la fln de cette période et ne sera recouverte de nouveau que par la transgression stampienne. La zone la plus déprimée s'est de même déplacée vers TËst, dans la région des Couzes. Elle se trouvait vers Reignat pendant le Sannoisien, elle est vers Ludesse-Chanipeix au Stampien inférieur, à S kilomètres à TÛuest. On a vu précédemment que la dépression signalée dans le Lembron et dans la région des Couzes, au Stampien inférieur, se pro. longeait très probablement jusque dans le bassin d'Ebreuil en suivant sensiblement une direction N.-O. d'abord, jusque vers Lud esse, et ensuite N.-N-O. Cette dépression atteignait alors une largeur d'environ 20 à 25 kilomètres (de Pradas à Vic-le-Comte), ou peut-être supérieure, car elle pouvait s*étendre plus à l'Ouest, où rOligocène n'a pas été conservé. Cette dépression a persisté ensuite jusqu'à la fin de l'Oligocène. A côté, dans la Limagne septentrionale, une dépression semblable prenait naissance à la lin du Stampien inférieur ou au commencement du Stampien moyen et permettait, jusqu'à la fln de TOligocène, l'accumulation d'une masse de dépôts sédimentaires dont l'épaisseur dépasse 1000 mètres.Ces coucbes sédimentaires ont certainement pris naissance sous une faible épaisseur d'eau ; leur accumulation sur une hauteur pareille — les conditions restant identiques pendant toute la durée de leur dépôt — a exigé un affaissement lent et continu du sol. La partie septentrionale de la Limagne (de Clermont jusque dans le Bourbonnais), qui est devenue plus tard la Limagne proprement dite, a seule participé à cet affaissement ; dans le bassin d'Ebreuil, en effet, l'Oligocène complet n'a pas une épaisseur de beaucoup supérieure à 100 mètres. La Limagne êeptentrionalê $*ê8t donc comportée pendant rOligocène moyen et supérieur comme une région géosynclinale. C'était une aire de moindre résistance ; aussi, lors des mouvements alpins, elle s'effondrera en bloc et constituera la partie la plus affaissée du synclinal de la Limagne.

Pendant cette période, la Limagne méridionale était affectée aussi par ce mouvement d'affaissement, mais il y est resté faible.

Au début du Stampien supérieur, des mouvements très accusés se produisent dans le voisinage de la bordure occidentale de la Limagne. Ils sont démontrés par la discordance des assises sédimentaires et aussi par leur nature détritique. Le résultat de ces mouvements a été d'amener la disparition de la ride qui séparait le bassin d'Ebreuil de celui de la Limagne septentrionale.

Avec la fin du Stampien supérieur, l'abondance des sédiments détritiques déposés par des courants assez rapides et probablement peu profonds, indique que le sol est en voie d'émersion et cette émersion devient bientôt définitive : un régime hydrographique localisé commence son travail d'érosion.

Les sables fluvlatiles miocènes de la Limagne démontrent, par leur superposition dans les mêmes points, sans ravinements importants, que le sol a conservé une stabilité assez grande pendant toute la période miocène L'abondance des « chailles » ou galets jurassiques dans les sables que l'on peut attribuer au Miocène supérieur, prouve que les fleuves à cours tranquille du début

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du Miocène (sables feldspathiques du Burdigalien des Côtes, de Châteaugay> etc.) avaient reculé beaucoup les limites de leur bassin et atteint la région jurassique des causses de la Lozère. Le transport des galets de la Lozère jusque dans la Limagne implique une différence de niveau assez considérable et permet de supposer que le massif granitique avec lambeaux jurassiques de la Lozère avait été déjà soulevé au-dessus de son niveau primitif. Le Plateau Central se trouvait déjà esquissé avec un régime hydrographique qui 8*est maintenu à travers les mouvements alpins. Dès le Miocène et avant la formation des Alpes, TAllier descendait déjà de la région qui lui donne actuellement naissance.

MùuvemefUs post'^ligocènes, — Elie de Beaumont, Dufrénoy, puis plus récemment MM. Julien, Michel Lévy* ont rattaché la formation du Massif Central et celle de la Limagne aux mouvements alpins. M. Michel Lévy a démontré f que le Plateau Central n'a pas joué, tout entier, à Tépoque alpine, t le rôle d'un horst immobile et inflexible. Il a subi des plissements à grand t rayon de courbure, dont les clefs anticlinales se sont généralement effonf drées, dont les fonds synclinaux ont été parfois surélevés, parfois enfoncés ; € la vallée du Rhône, celle de la Loire, celle de TAllier, coïncident avec les « axes synclinaux ; les montagnes d'entre Saône et Loire, d'entre Loire et « Allier, enfln le plateau primitif entre l'Allier et la traînée houillère Noyant- ■ Champagnac, paraissent coïncider avec les voûtes anticlinales. Ce sont « les parties de ces voûtes, comprises dans le triangle précédemment défini, 8 qui servent de soubassement aux massifs volcaniques ; nous aurons plus tard c la preuve que les tassements et le jeu des failles qui les traversent se sont t certainement continués pendant le Pliocène à Mastodon arvernensis * » .

MM. Michel Lévy et Munier-Chalmas ' ont en outre montré que les failles si nombreuses dans la Limagne, ont continué à se produire après le Miocène, jusqu'à la fin du Pliocène moyen, t On remarquera que les fractures pliocènes f comprennent en somme une faille transversale Est-Ouest, qui a été détert minée par l'affaissement de l'étoilement du mont Dore, et un faisceau de fail- « les longitudinales N.-S., suivant intérieurement le bord occidental du bassin or de la Limagne et témoignant d'un dernier tassement de ce bassin (Perrier, « Saint- Sandoux, Chanturgue, Chàteaugay).

« Ainsi donc, c'est seulement la fin des phénomènes de tassement de la région « qui est postérieure à une partie du Pliocène ; la faille que nous avons suivie c au mont Dore, celle de Perrier, étudiée par M; Munier-Chalmas, et quelques «c autres fractures longitudinales, près de Clermont, suffisent pour nous permet-

< Michel Lbyt. Etude sur sur les roches cristallines et ôruptives des environs du Mont- Blanc. B. S. C. Q,, n» 9, T. I, 1889-1890.

Michel Lbvt. B. S. G. F,, 3* série, T. XVIII (Réunion extraordinaire de la Soc. Géol. à Clermont).

* Loc. cit., p. 691.

' Michel Léyy et Munier-Chalmas. Etude sur les environs d'Issoire. B, S. G. F., 3* série, T. XVII, p. 267.

*B. S, G. F,, 3- série, T. XVIII, p. 787.

€ tre d'affirmer cet âge relativement récent de la fin des mouvements du sol « vers le centre du Plateau Central ».

La description des nombreux compartiments limités par des failles dans lesquels a été divisé TOligocène de la Limagne, serait beaucoup trop longue. La plupart de ces compartiments sont d'ailleurs figurés sur la feuille de Clermont. Ils se prolongent sur la feuille de Brioude en conservant les mêmes caractères. Les failles ont une direction presque toujours comprise entre N. et N.-O. sur la rive gauche de TAllier, tandis que sur la rive droite elles s'inclinent vers le N.-E. L'Allier semble faire d'une manière presque rigoureuse, la séparation entre les deux systèmes de failles.

Pendant la traversée du massif surélevé de Four-Ia-Brouque, le cours sinueux de l'Allier trouve son explication dans le jeu des failles qui ont divisé le massif avec sa couverture oligocène en compartiments k inclinaison faible mais variable et dans lesquels le granité a été porté à des hauteurs difl'érenles. Au début, lorsque l'Allier a commencé à attaquer ce massif, il coulait presque partout sur l'Oligocène et en direction à peu près rectiligne comme le montrent les lambeaux d'alluvions pliocèncs. Lorsque l'érosion eut atteint un niveau un peu inférieur à celui du village de Saint-Yvoine, l'Allier s'engagea dans un compartiment oligocène étroit et peu résistant» déblaya les argiles sableuses qui formaient le fond et se trouva limité entre deux falaises granitiques qui l'obligeaient à couler vers l'O.-N.-O jusque près de Sauvagnat. Il arriva un moment où le cours de plus en plus éloigné de son thalweg initial, finit par creuser la falaise granitiijue orientale et vint rejoindre sont lit primitif par le chemin le plus court, en faisant un angle droit avec le cours imposé. Le même phénomène se produisit au S. -S. -E. delà station de Coudes : un compartiment oligocène N.-N.-O. dévia le cours de l'Allier vers le Nord, jusqu'à ce que le fond granitique ait été atteint et alors un nouveau coude à angle droit fit revenir le cours initial vers l'Ouest. 11 en est de même pour toutes les sinuositésde l'Allier jusqu'au pont de Longue où la résistance offerte actuellement par les bancs durs d'arkose, oblige l'Allier il revenir au Sud-Est jusqu'à ce qu'une faille effondre ces arkoses au Sud de Sainte-Marguerite et fasse affleurer des couches plus tendres que la rivière entame pour reprendre son cours vers le Nord. Les progrès de l'érosion ont abaissé le niveau de l'Allier bien au-dessous de la plate-forme granitique dans tout le défilé qui sépare le bassin d'Issoire de celui de la Limagne. Mais la rivière n'en a pas moins continué à décrire au milieu du granité les sinuosités qui lui avaient été imposées par la structure du sol et qui sont inexplicables en dehors des ressources apportées par l'étude géologique. Dans cette région l'Allier fournit un très bel exemple de cours d'eau imposé.

Quant au jalonnement des failles par les eaux minérales il est trop connu et trop général pour qu'il soit nécessaire d'y insister. On peut affirmer que l'immense majorité des nombreuses sources thermales de la région est amenée par les failles.

M. Michel Lévy a attiré l'attention sur le remarquable affaissement transversal qui s'est produit dans la région des Couzes et qui a permis la conservation

de terrains oligocènes au milieu de la plate-forme anticlinale qui limite à TOuest la Limagne. C'est bien un véritable effondrement transversal, qui a enfoncé l'Oligocène jusqu'à plus de 6{i0 mètres au-dessous de la plate-forme archéenne. Au sud de Saint-Diéry, une cassure passant près de Saurier, un peu au Sud de Lince et de Moulin-Neuf et orientée E -N.'E., ce qui est exceptionnel dans cette région, limite l'Oligocène dont la base se trouve à une altitude de 520 environ et le sépare du gneiss qui se poursuit ensuite jusqu'à l.iOO mètres et plus (vers Chanaleille) sans être recouvert de nouvelles assises sédimentaires, ce qui correspond à un effondrement d'un seul jet d'au moins 600 mètres.

La région effondrée se termine au Nord sensiblement avec la ligne qui limite les lagunes sannoisiennes. Au delà, sur la plate-forme archéenne, à Pradas, à Olloix, ce sont les assises stampiennes à Pot, arvernemu^ Pot. Lamarcki qui forment la base de l'Oligocène. Cette région d'effondrement était donc indiquée dès leSannoisien. L'effondrement ne s'est pas produit en masse dans tout Tes-

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Fig. 97. — Schéma des compartiments successifs le long de la vallée de la Couze Chambon. Le trait supérieur (avec un nombre) indique la hauteur à laquelle arrive le granité audessous de rOligooène. — Le pointillé représente le profil de la vallée de la Couze.

pace compris entre le Chambon et la Limagne. Les compartiments sont alternativement élevés et abaissés, comme si une série de petits anticlinaux était venue se superposer à angle droit sur l'aire synclinale, les terrains n'ayant pu se prêter au plissement ets'étant immédiatement failles. La figure schématique suivante (fig. 97) montre la disposition des compartiments que l'on peut observer ainsi le long de la vallée de la Couze Chambon, depuis le Chambon jusqu'à Coudes.

La région anticlinale de Saint-Yvoine, apparaît aussi à un point où les faciès changent totalement. Elle commence au Nord d'Issoire sensiblement à la limite de séparation entre les grès et les arkoses à Potamides Lamarcki du voussoir de Four-la-Brouqiie et les argiles sableuses de la tour de Gevillat.

La plupart des phénomènes orogéniques qui ont donné au Nord du Massif

30g ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUH U tlMAGNE

Central son dernier relief ont eu lieu au Miocène supériear et au Pliocène moyen. Le plissement du massif s'est d'abord produit, suivi par les cassures qui ont morcelé le sol. Ces cassures ont été accompagnées de dénivellations par* fois très fortes. Les tassements ont cependant continué après le Pliocène moyen. Au Quaternaire notamment, de nouveaux effondrements se sont produits. Us ont été localisés à la Limagne septentrionale qui a reçu à cette époque son modelé définitif; les alluvions ultérieures n'ont fait que remblayer les dépressions et niveler les inégalités du sous-sol. L'examen des alluvions de l'Ailier dans la Limagne septentrionale et leur comparaison avec celles de la Limagne méridionale ou du Lembron seraient des plus instructives à cet égard. Mais c'est une étude qui m'entraînerait trop en dehors du sujet qui fait l'objet de ce travail et que je développerai prochainement avec quelques détails. J'indiq lierai seulement quelques faits qui montrent la dénivellation subie par les alluvions pliocènes dans le centre de la Limagne septentrionale. A Saintllippolyte, près de Chàtel-Guyon, des sables fluviatiles de l'Allier sont exploités entre les altitudes 480 et 500. Or, ils renferment EUphas meridiamdis^ oomme j'ai pu m'en assurer d'après les décalques de la couronne des molaires qui m'ont été obligeamment communiqués par M. Vernière. Mon émînent maître, M. Albert Gaudry, a bien voulu vérifier et confirmer cette détermi- Dation. Les mêmes alluvions à Eiephas meridianalif du Pliocène supérieur s\)bservent entre 370 et 390 sur le plateau à l'Est de Lempdes, près de (ailhat et enfin sur le plateau de Randan. Ces alluvions ont donc subi une dénivellation de 100 mètres environ dans le centre de la Limagne par suite de TelTondrement post-Pliocène supérieur de la partie centrale de la vallée de FAIlier. Vers Lempdes, on peut obsers-er deux niveaux d*ailuvions pléistocèiies en rapport avec les alluvions pliocènes. Le niveau supérieur, dans lequel on n*a pas signalé de fossiles, commence à 360, c'est-à-dire à 10 mètres seulement andossous des sables pliocènes,les alluvions du Pléistocène supérieur ou du Renne, commencent à 346. c'està*dire à 28 mètres au-dessous du Pliocène effondré. A l^soire, au contraire» le Pliocène supérieur commence entre 500 et 510; les alluvions anciennes du Pléistocène apparaissent à 445, c'est-à-dire à 50 mètrvs au mv>in$ plus bas que le Pliocène supérieur, les alluvions de Fàge du Renne vPaix. etc.). débutent à 410. à 90 mètres au-dessous du Pliocène. DansU rmllê* do la Oouze Chambon,à I Est de Champeix.le Pliocène supérieur débute au Bonliomme vers 560, les alluvions du début du Pléistocène se montrent à Anciat voi^ 475, enfin la base de la coulée du Tartaret épanchée pendant le Pléistocène supérieur et qui occupe le fond de la vallée se trouve à 4W. Dans toutes ces l^valités il existe en outre un niveau intermédiaire d*alluvions pléistocène» qui oorivs|K>ndrait sensiblement au Plêistivène moyen (Moustérien».

Comme on le voit dans la ré^rion des Couzes,aux environs d'issoire, — il en de même au Sud dans le Lembron — , les alluvions du Pliocène et du cène s*êchelonnent suivant un ordre normal, les alluvious pliocènes toujours à 30 mètres au moins au-dessus des dépôts pIéistocènes.Dans la eue septentrionale au contraire, les sables pliocènes identiques se

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deux niveaux différents séparés par une hauteur de 100 mètres. Sur les flancs de la Limagne les alluvionspliocènes se tiennent vers la côte 500. C'est le cas pour les alluvions fossilifères de Saint-Hippolyte qui permettent de fixer Tâge de nombreux lambeaux semblables établissant une série à peu près continue jusqu'à Issoire et dans la Haute-Loire (lambeaux au Nord de Saint-Bonnet près Chauriat, de Marmant, du puy de Saint-Romain, de Lachaux, de Sauvagnat près Coudes, etc ). Les alluvions du môme âge du centre de la Limagne, se trouvant à un niveau inférieur d'au moins 100 mètres sont manifestement effondrées. Les failles qui limitent précisément la plaine de la Limagne ont rejoué après le Pliocène supérieur, pour permettre l'achèvement des tassements du fond de la Limagne. Ces tassements sont localisés à la Limagne septentrionale ; au Sud de Cournon on n'en observe plus de traces. Peut-être se propageront-ils plus tard vers le Sud ?

Ce phénomène de tassement pendant les premiers temps du quaternaire, explique les grandes phases du creusement des vallées de la Limagne méridionale. On a vu pour la Gouze Chambon par exemple, que, vers Champeix, un creusement de près de 100 mètres avait eu lieu entre le pliocène supérieur et la coulée d'Anciat d'âge pléistocène (le cheval se trouve dans les sables qui la supportent) mais dont le niveau n'est pas encore précisé. Un nouveau creusement de 50 mètres s'opère ensuite jusqu'à l'époque du Renne. Depuis cette époque, l'érosion à été insignifiante; la Couze coule encore, pendant une grande partie de son parcours, sur la lave du Tartaret. Dans le centre de la Limagne septentrionale le creusement ne dépasse pas 15 m. entre les plus anciennes alluvions pléistocènes et celles du Renne. Ces faits apparaissent comme la conséquence de Teffondrement produit dans la Limagne au début du pléistocène. L'abaissement de 400 mètres du niveau de base, a rajeuni tout le système hydrographique et déterminé un approfondissement rapide du lit de tous les cours d'eau en amont de la zone effondrée. Une étude plus détaillée montrera probablement que les trois périodes de creusement que l'on peut observer depuis le Pliocène supérieur dans les vallées des Couzes par exemple, comme dans la vallée supérieure de l'Allier, correspondent à trois périodes de tassement dans la Limagne septentrionale.

Les phénomènes nombreux de torsion ou de déplacement relatif de certaines localités par rapport & d'autres, sont peut-être une continuation lente du même processus qui peut, à certaines époques, se manifester d'une manière brusque.

On peut résumer ces faits d'une manière assez simple. Après l'émersion du sol de la Limagne pendant TAquitanien. le sol demeure très stable jusqu'à la fin du Miocène. Les fleuves à cours tranquille qui se sont installés depuis le début du Miocène ont déjà la direction générale qu'ils conserveront jusqu'à l'époque actuelle; l'écoulement des eaux de la majeure partie du Plateau Central, se fait vers le Nord. Après l'accentuation du relief déterminée par les mouvements alpins, l'érosion commence son œuvre. Les premiers dépôts alluviaux de cette nouvelle phase datent du Pliocène moyen. L'érosion reste peu active jusqu'à la

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fin du Pliocène supérieur. A ce moment des efTondrements se produisent dans la Limagne et se continuent pendant le Quaternaire. Cet abaissement du niveau de base des cours d'eau delà Limagne méridionale et du cours supérieurde l'Allier, imprime une nouvelle activité à l'érosion qui, au Pléistocène supérieur (époque du Renne) avait à peu près amené son œuvre au point où elle est actuellement. Les derniers efTondrements de la Limagne ont dû prendre fin avec l'époque du Renne. Ils paraissent s'être propagés du Nord au Sud sur une région de moindre résistance qui s'était comportée comme une aire géosynclinale pendant l'Oligocène. Il esta remarquer que la Limagne se trouve sensiblement dans la zone de rebroussement des plis herc^^niens. La Limagne septentrionale notamment est traversée par le synclinal du carbonifère du Beaujolais, delà Loire, de l'Ailier, de Châteauneuf et d'Evaux '. Cette région semble donc, depuis l'époque carbonifère, avoir été une zone de moindre résistance; c'est là que se sont produits par la suite les efTondrements les plus accusés.