CHAPITRE PREMIER

Vallées des Couzes Chambon et Pavin.

Apbrçu géooraphiquh:. — Les bassins des Couzes Chambon et Pavin s'appuient à rOuest sur le flanc oriental des Monts Dores et sur la terminaison du Cézallier, du Puy de la Croix-Morand jusque près de la Godivelie et s'étendent vers l'Est de Montpeyroux jusqu'un peu au Sud dlssoire. Cette région est très importante au point de vue géologique ; comme nous le démontrerons par la suite, c'est une dépression fort ancienne qui existait déjà au début de l'Oligocène et s'est effondrée toute entière lors des mouvements de la fin du Miocène. Les éruptions qui ont commencé après cette époque, ont entassé dans le lit des cours d'eau, d'épais boucliers basaltiques (basaltes de Besolles, de Creste; qui, mis en saillie par les érosions ultérieures, ont servi de première ligne de partage des eaux entre ces deux bassins.

La Couze Chambon concentre toutes les eaux tombées sur la plus grande partie du versant oriental des Monts Dores, depuis le col entre les puys de Baladou et de la Croix-Morand jusque vers le puy Ferrand. A partir de ce point la ligne de partage se dirige à TE. N.-E vers Courbanges, passe un peu au Sud de Saint- Victor-la-Rivière, au Sud du puy de Murât, longe le sommet de la falaise qui domine le village de Cheix et vient, par une anomalie singulière due à un phénomène de capture, traverser la vallée de Saint-Diéry à 300 m. à l'Ouest de la Bataille. De là elle atteint le sommet du plateau basaltique ancien de Creste, arrive au point côté 695 entre Montaigut et Clémensat, s'infléchit au Sud pour toucher au puy de Laveile, remonte vers le N. N.-E. à la croix du Bonhomme, traverse le plateau de Montoron et longe le plateau de Pardines par le domaine

du Pin pour atteindre l'Allier vers Torigine du défilé de Saint-Yvoine. Sa limite septentrionale, beaucoup plus régulière, se dirige vers TEst jusqu'au puy d'OIloix, puis s'infléchit vers le S.-E. atteint le puy de Gourdon, remonte au N.-E. pour toucher au puy de Saint-Sandoux et décrit ensuite une grande courbe pour venir s'appliquer sur le flanc Nord de la vallée de la Couze jusque vers Montpeyroux.

Le bassin figure un rectangle dont le grandcôté dirigéE -0. a environ 40kilomètres, le petit côté a une largeur moyenne de 10 kilomètres, sauf à la hauteur de Champeix où cette largeur n'est guère supérieure à 2 kilomètres. Le bassin de la Couze Chambon était autrefois beaucoup plus étendu vers le Sud ; il comprenait en efl'et, comme nous le verrons en décrivant le cours de la Couze Pavin, la majeure partie du bassin supérieur de cette Couze.

La Couze Chambon sort du cirque grandiose de Chaudefour, suit une large vallée glaciaire à large profil en U, à parois escarpées et dont le fond est couvert de débris morainiques jusqu'au gracieux lac Chambon. La rivière se fraie ensuite un lit à travers les scories volcaniques du cône du Tartaret qui a barré la vallée à la fin de l'époque quaternaire, atteint les argiles sableuses du petit bassin d'efi'ondrementde Murols, contourne ensuite la coulée et ses nombreux petits cônes volcaniques adventifs jusque vers Sachapt, c'est-à-dire au point où un défilé granitique l'oblige à couler de nouveau sur la lave. Ce défilé qui se poursuit jusqu'à la plaine oligocène de Saillant, est marqué par les belles cascades des Granges. Après un cours tranquille dans les prairies (ou Ribeyre) de Saillant, la Couze qurtte, dans ce village, la coulée par une cascade bien connue des touristes, coule de nouveau sur le granité, traverse avec la coulée, vers le ruisseau de Canche, une moraine quaternaire, franchit la coulée par une cascade à Verrières et s'engage à travers le massif granitique qui s'étend jusqu'à Montaigut-le-BIanc, en y entaillant des gorges sauvages. Elle coule alors par une large vallée sur les terrains oligocènes jusqu'à l'entrée de Champeix, où un nouveau défilé granitique détermine un rétrécissement marqué qui se poursuit jusqu'à 1.500 mètres environ vers l'Est. La rivière, après avoir franchi l'extrémité de la coulée du Tartaret, à Neschers, court au milieu de riches vergers sur les terrains oligocènes jusque près de Coudes, où elle atteint le granité un peu avant de se jeter dans l'Allier. En résumé, la Couze Chambon, après un cours supérieur entaillé dans la masse volcanique du Mont Dore et en partie dans son substratum granitique, présente à partir de Murols huit tronçons difi'érents déterminés par la nature des compartiments de l'écorce : quatre de ces tronçons, ceux de Murols, Saillant, Montaigut, Neschers caractérisés par des élargissements de la vallée et une allure plus calme des eaux, reposent sur des compartiments oligocènes affaissés; ceux de Sachapt-Saint-Neclaire, Verrières-Montaigut, Champeix, sont entaillés dans des masses granitiques surélevées, le cours est beaucoup plus rapide et la rivière occupe souvent tout le fond d'une gorge encaissée ; le dernier tronçon granitique, d'ailleurs très court, celui de Coudes, a été usé par l'action combinée de l'Allier et de la Couze.

La Couze Chambon est séparée de la vallée de la Monne par une série de pla-

ÉTUDIAS GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNË 3i

teaux élevés (de Saigne, Solignat, Fregdefont, Treizanches), dont Tallitude est comprise entre 800 m. et 4.000 m et qui se poursuivent jusque vers Thones. Ils sont formés par des conglomérats trachytiques variés et des nappes basaltiques.

Une profonde vallée sépare celte masse du plateau de basaltes anciens de Chazoux et du puy basaltique de (iourdon adossé à la masse granitique élevée qui domine le petit bassin d'etïondrement de Saint-Julien près de Montaigut. A partir de ce point on peut suivre, d'une façon presque continue, les moraines et les alluvions quaternaires anciennes fossilifères de la Couze, à près de 400 m. au-dessus du lit actuel, alluvions souvent protégées par des basaltes (côtes au Nord de Champeix, chapelle d'Anciat).

La région située au Sud de la Couze olî're quelques particularités intéressantes qui n'avaient pas encore été signalées. Entre Saillant et Verrières la Couze reçoit un petit ruisseau, connu dans le pays sous le nom de ruisseau de Charbonnières, qui passe près du village de Canche et descend de la vallée située au Sud-Est de Roche-Romaine. Le fond de sa vallée est encombré de moraines glaciaires dans sa partie inférieure ; dans cette même partie son ancien lit avec des sables ligniteux noirs est protégé, sur le flanc Nord, par une épaisse coulée basaltique.

La vallée qui sépare le plateau de Creste de celui de Saint-Diéry et vient déboucher dans celle de la Couze à deux kilomètres à l'Est de Verrières, offre de» faits très importants au point de vue de la géographie physique et que je peux rapidement préciser, sans entrer dans les détails que je me propose de développer plus tard.C*est une vallée sèche, suivie par la route de Champeix à Besse. Comme je lai dit plus haut, la ligne de partage des eaux entre les deux Couzes Chambon et Pavin la franchit un peu à TOuest de la Bataille. En ce point, on domine de près de 400 m. la vallée de la Couze Pavin. Or il est possible de suivre une coulée basaltique avec alluvions subordonnées, qui se poursuit avec une pente uniforme vers TEst, depuis le Cheix jusque vers Ri valet, où une carrière l'entame profondément. Ces alluvions renferment les trachytes si particuliers de Besse. Cette vallée est Vancien lit de la Couze-Pavin. La Couze Pavin a donc usurpé son nom, elle a en efl'et été capturée par un affluent de gauche de la Couze du Valbeleix, qui se dirigeait vers le Cheix. L'érosion de cet affluent a été assez active pour arriver jusqu'au lit de la Couze Pavin, alors tributaire de la Couze Chambon, et pour détourner ses eaux dans la direction d'Issoire. Bien que le nom de Couze Pavin soit consacré par l'usage et légitimé par la renommée du lac Pavin, il serait préférable de modifier ce nom pour celui de Couze du Valbeleix ou même de Couze de Montcineyre, plus conforme à la réalité.

La Couze Pavin présente dans son cours des particularités identiques à la précédente. 1er encore il existe des tronçons difi'érents résultant d'une alternance de compartiments granitiques élevés et de compartiments oligocènes affaissés. Ces derniers se manifestent par un élargissement de la vallée, dont le fond est occupé par de belles prairies ; ce sont les plaines ou ribeyres de Cotteuge, en partie occupée parla cheirede la coulée du puy de Montchal, de Saurier, de Saint-

Fioret et enfin la fertile plaine qui commence entre Saint-Floret et Chidrac et s*étend jusqu'à Issoire. Les seuils granitiques sont ici beaucoup plus développés^ ce qui réduit d'autant les plaines oligocènes. Le seuil qui commence un peu à l'Est de Saurier, correspondant à celui de Verrières est très étendu et vient presque rejoindre celui de Saint-Floret, qui se continue vers Champeix, ne laissant qu'une largeur d'une centaine de mètres à la bande oligocène, exploitée au four il cbaux et qui est la prolongation au Sud de celle de Montaigut. La limite méridionale de ce bassin est formée parles immenses nappes basaltiques du Cézallier, depuis la Godivelle jusqu'au puy de Les Ranoux (1.254 m.) ; la limite va passer ensuite vers Vodable, au puy d'Ysson ou de Solignat et atteindre l'Allier, après avoir franchi le plateau du Broc, un peu au Nord de Bergonne et du Broc.

HiSTORiQUB. — Cette région est devenue classique à la suite des remarquables recherches de MM. Michel-Lévy et Munier-Chalmas qui ont mis en évidence les calcaires inférieurs connus sous le nom de calcaires à Striatelles.

Cette formation avait été déjà signalée par quelques auteurs. En 1805, de Laizer fait connattre des ossements de Rhinocéros trouvés dans les grès de Montaigut-le-Blanc. En 1836, Bouillet cite le Cerithium semigranidosum Lam. dans les calcaires qui se trouvent entre Saint-Floret et Saurier. Les échantillons de sa collection sont des calcaires à Striatella barjacensis Font, provenant des escarpements de Prady, à deux kilomètres au Sud de Reignat. Lecoq est encore plus explicite dans ses Epoques Géologiques de l'Auvergne, T. II, p. 515, 516, 517.

« Ces argiles sableuses des environs de Cfaampeix et de Montaigut sont (c souvent imprégnées de calcaire et accompagnées de concrétions; ou « quelquefois même, elles renferment des couches calcaires entières, et ce sont « souvent des masses compactes analogues au calcaire lithographique . . . «... Derrière le puy de la Velle, entre la Velle et Saint-Floret, et au-dessus « de la petite vallée de Glémensat, on voit encore des couches de calcaire dont « les unes compactes et sans fossiles, les autres plus tendres avec Limnées et « Planorbes. Ces mêmes calcaires se retrouvent dans toutes les argiles de la « contrée, à Félines, Chazerat, Orphange, Beaudecène et jusqu'aux environs de « Saint-Nectaire. Tantôt il n'existe qu'une seule couche de calcaire, tantôt il y

« en a plusieurs, et elles sont assez souvent criblées de Limnées »

ce Si nous pouvions considérer une partie de ces argiles sableuses rouges comme « appartenant au grès bigarré, il faudrait regarder ces calcaires compactes « comme des calcaires seeondaires, mais nous ne pouvons guère nous arrêter à (( cette supposition. Tels seraient le plateau qui est au-dessus de la Grange de <( Picosset, canton de Champeix, et celui de Reignat ». Lecoq indique la grande extension des argiles rouges dans cette région, à Quinsat, Chazoux, Lenteuges, Saint-Nectaire, Murols, Creste, Saurier, Saint-Pierre-Golamine, près de Besse. Il constate que ces argiles atteignent une altitude très élevée « soit que le terce rain ait été relevé après leur dépôt, soit que le lac d'Issoire ou du Lembron « ait eu un niveau plus élevé que la Limagne ». Il remarque que ces argiles et

ÉTWES GËOLOGlQUIiS SUR LÀ LIMâGNë 33

les formations superposées de Saint-Nectaire se rattachent à celles de Saint- Amand par les lambeaux d'Olloix, de Pradas et de Fontmarcel. Lecoq avait donc observé les calcaires inférieurs de Reignat et de Montaigut et reconnu leur place au milieu des argiles sableuses de base.

En 4884, M. Michel-Lévy découvrait les Striatelles dans les calcaires de Grandeyrolles et de Reignat, et, en 1885, il publiait avec M. Munier-Chalmas une note détaillée fixant leur position stratigraphique et leur Âge exact. Désormais il existe une base absolument sûre qui permettra, de proche en proche, d'établir la stratigraphie de la Limagne. Ce travail étant capital dans Tétude de la région, nous croyons utile de le reproduire dans ses parties essentielles {B, S. G, F., 3* S., T. XVIII, p. 923, 924).

c( Aux fours à chaux de Montaigut, les arkoses inférieures, argiles sableuses « vertes et rouges, ont une épaisseur de 20 m. environ ; puis vient une couche « de calcaire à gros pisolithes, surmontée d'un calcaire plus compacte contenant a StricUella barjacensis Fontannes, Nystia plicata d'Arch. et de Vern., Nystia « Ducftasteli Nyst, PlanorbiSy Neritina ; ces diverses couches ont environ 5 m. de « puissance et sont nettement visibles dans les carrières du Nord. Dans la der- « nière carrière au Sud, on les voit recouvertes par 3 m. de poudingues et d'ar- « koses, auxquels succède une seconde masse de calcaire d'environ 10 m» « d'épaisseur, dont les bancs inférieurs contiennent une Striatella n. sp, très « ornée, et dont la partie supérieure, très compacte, est remplie de Bithynies.

a Au-dessus se développent, sur plus de 100 m. de puissance, des arkoses Ci sableuses et gréseuses, contenant à divers niveaux, et notamment aux alti- « tudes de 616 m. et 638 m.^ de petits bancs de calcaires compactes silicifiés «c avec Bithynta Duhuissoni et Nystia Duchasteli, A l'altitude de 660 m. environ, « commencent les calcaires supérieurs ; le sommet 695 est en calcaire à Lim- « nées ; mais en outre, vers l'altitude de 669 m., et après de longues recher- « ches, M. Munier-Chalmas a découvert le Potamides Lamarcki. La coupe est « donc complète ; elle permet d'assimiler les calcaires à Striatelles au calcaire de « Brie, et les arkoses supérieures aux sables de Fontainebleau. Quant aux « arkoses inférieures, elles ont été réunies aux calcaires à Striatelles sur la carte

^^ ^^ Ji^w^ • Cette carte permet de juger de l'extension des calcaires à Striatelles ;

« ils occupent un triangle équilatéral de 10 kilomètres de côté environ, entre « Gourdon, Saint-Diéry et Saint-Floret ».

Dans la note plus détaillée de 1885, les argiles sableuses et les couches à Striatelles étaient rangées dans le Tongrien inférieur, les argiles sableuses supérieures dans le Tongrien moyen, le Tongrien supérieur débute avec les alternances de petits bancs de calcaire marneux, d'argile verte et rouge et d'arkose qui se poursuivent ensuite par les calcaires à Limnées, les grès à Potamides Lamarcki, Les calcaires blancs à Planorbis solidus et Limnées, du sommet du Mont Rose, étaient considérés comme représentant probablement le début de l'Aquitanien.

Extension des calcaires à Striatelles. — Partant de ces données, il nous a été possible de suivre l'extension latérale de ces différentes assises.

Les calcaires inférieurs, commençant un peu à TEst de Champeix, existent dans toute la région comprise entre Ludesse, Lenteuge, Murols, le Cheix, Brionnet, Orfange et Lavelle. On retrouve des formations fossilifères du même âge, dans les bassins d'Ardes et du Lembron, mais comme leurs caractères sont très différents, elles seront étudiées séparément. Dans le quadrilatère délimité plus haut, les calcaires inférieurs sont souvent surmontés par des formations plus récentes. Les terrains oligocènes s*y présentent en masses étendues et continues à l'intérieur du grand bassin d'effondrement limité à l'Ouest par une grande faille passant vers Ghaynat, un peu à l'Ouest de Ludesse, à Montaigut, à l'Ouest de Saint Floret et à l'Est d'Orfange. A l'Ouest de cette ligne, on ne les retrouve plus qu'à l'état de lambeaux isolés par les érosions et les mouvements orogéniques. Les failles étant partout très fréquentes et les changements lithologiques incessants, la description méthodique et détaillée des terrains présente des difficultés assez grandes. La région de Montaigut qui appartient au compartiment effondré, devant servir de base sera étudiée d'abord ; à partir de ce point on suivra l'extension des dépôts dans les limites précédemment indiquées, vers le Nord, l'Est et le Sud ; les différents lambeaux surélevés, situés à l'Ouest de Montaigut, seront ensuite étudiés séparément.

Environs de Montaigut-le-Blanc. — Les terrains oligocènes des environs de ce village occupent trois bandes distinctes : Tune, la plus développée, s'étend yers le Sud jusqu'à Chignat, Clémensat et Saint-Floret ; la seconde, continuation de la première, forme au N.-E de Montaigut la plaine de Saint-Julien et se poursuit ensuite sans interruption vers le Nord, au pied de la falaise granitique de la Limagne ; enOn une troisième, beaucoup plus élevée, commence près des maisons de la partie haute du village et supporte les nappes basaltiques du plateau de Chazoux ; elle sera décrite plus loin avec les lambeaux oligocènes isolés.

a. Bande méridionale. — Elle forme le sol de toute la région comprise entre Montaigut-le-Blanc, Clémensat, Saint-Floret et le domaine de Chignat. Des failles la limitent sur tout son pourtour ; à l'Ouest elles la font buter contre le granité suivant une ligne un peu sinueuse ; à l'Est elle s'appuie contre un compartiment un peu plus élevé, limité par une faille se dirigeant vers le S.-S.-E. à partir du moulin de Montorier et s'inclinant vers le S.-S.-O. à la ligne de faîte entre les versants des deux Couzes, passant ensuite sous les dernières maisons à l'Est de Clémensat et à 400 mètres à l'Ouest de Saint-Floret. Bien que le substratum granitique ne soit visible nulle part, on peut relever des coupes à peu près complètes de l'Oligocène. Les deux points les plus favorables sont la colline 695 au S.-S.-E. de Montaigut, qui doit à la couleur rouge de la plupart de

ses assises le nom de Mont-Rose, et le point coté 670 au S.-O. de Clémensat.

Les ravins qui entament le flanc occidental du Mont-Rose permettent de relever la coupe détaillée suivante.

Fig. i. — Coupe au Sud de Montaigut, parle point 695 (Mont-Rose) /

y Granité. — 1 Arkoses sableuses. — 2 Marnes jaunes. — 3 Calcaires jaunes à Striatella barjacensis. ~ 4 Grés et arkoses sableuses avec lits marneux. — 5 Calcaire marneux jaune. — 6 Marnes et calcaire marneux à Bithynics. — 7 Argiles sableuses rouges. — 8 Arkoses et grès. — 9 Poudingue. — 10 Argiles sableuses. — 11 Argiles sableuses avec quelques lits marneux. — 12 Arkoses grossières dures avec lits de galets. — 13 Calcaire blanc silicieux- dur à Hydrobia cf Dubuissoni et Nysties. — 14 Sables marneux. — 15 Calcaire jaune foncé en plaquettes.— 16 Calcaire marneux à Pot. arvernensis. Pot, Lamarcki, — 17 Calcaires marneux jaunes en plaquettes à Cypris. — 18 Calcaires un peu sableux jaune foncé à Hydrobia Dubuissoni. — 19 Sables marneux. — 20 Calcaire en grandes dalles h Pot. Lamarcki et Linmées. — 21 Calcaire avec lits remplis de Limnea cf Gouàerti, L. cf Brongniarti. — 22 Marnes et calcaires jaunes. — ? i3 Poudingue à ciment calcaire h. Pot. Lamarcki.

Cette coupe est presque identique à celle publiée par MM. Michel-Lévy et Munier-Chalmas ; elle n'en diffère que par quelques détails supplémentaires pour la partie supérieure, qui offre des niveaux assez constants dans la région.

On ne voit pas le subslratum des calcaires à Striatelles dans cette coupe et il n'apparaît pas dans la petite vallée qui se dirige vers le Sud à partir de Montaigut. Les calcaires se divisent en deux masses séparées par des arkoses (3 m.) en stratification légèrement discordante avec celle des calcaires. La masse inférieure de calcaire, épaisse de 6 m., peut être facilement étudiée dans l'ancien ne carrière, située à environ 1 kilomètre de Montaigut, près du chemin qui va à Clémensat Les fossiles y sont assez abondants et généralement bien conservés. Un gros banc de calcaire jaunâtre dur renferme Striatella barjacensis

Fontannes^ S/na(^//a iV^^/i Duchastel; dans le petit banc superposé de calcaire

dur avec nombreux grains de quartz et paillettes de mica blanc et noir, on trouve Nystia Duchasteli Nyst, Nydia plicala d'Archiac et de Verneuil, accompagné des mômes Slriatelles, de Planorbes et de Néritines ; les fossiles deviennent ensuite plus rares dans les bancs supérieurs et leur conservation très mauvaise. La masse supérieure de calcaire, actuellement exploitée à la carrière du Nord a une épaisseur d'environ 10 mètres ; elle débute par des marnes vertes sableuses supportant un gros banc de calcaire marneux jaune de 2 mètres d'épaisseur à Striatella sp., les calcaires jaunes très durs renferment des Bithynies indéterminables. Au-dessus de ces calcaires se développe un premier système d'argiles de grès et de poudingues qui forme toute la partie supérieure du flanc oriental de la vallée. 11 se termine vers le haut par des argiles sableuses offrant quelques intercalations de lits marneux. Toutes les couches plongent uniformément vers le Nord-Est de 10^ environ. De nouvelles arkoses très grossières, renfermant des lits de galets de quartz, de granité, de schistes anciens, reposent en discordance sur les premières, elles plongent en effet de 15^ environ vers le S.-E. Ces sédiments détritiques grossiers avec nombreux galets roulés présentant le plus souvent une stratification enchevêtrée nette, forment la partie la plus escarpée du Mont-Rose. Le calcaire reparaît à leur partie supérieure ; dans deux petits bancs de calcaires siliceux, on trouve Hydrobia cf Dubuissoni Douillet avec quelques Nystia Duchasteli Nyst. Un nouveau système calcaire se développe alors, en discordance de stratification avec ces arkoses ; les couches supérieures plongent en effet uniformément de quelques degrés vers le N. sur le versant septentrional; sur le versant opposé le plongement se fait vers le Sud. Il est possible que cette voûte anticlinale qui apparaît ainsi résulte simplement d'une faille, mais elle n'est pas visible. Ces calcaires, marneux à la base, passent bientôt à des calcaires jaunes durs, se délitant en plaquettes très fines par suite de l'abondance des Cypris ; dans ces calcaires en plaquettes, un banc de calcaire marneux renferme, avec des petits Gastéropodes indéterminables, Potamides Lamarcki, Brongniart, Potamides arvemensiSy Munier-Ghalmas. Cet horizon, peu développé ici, est beaucoup mieux représenté sur d'autres points (Ghazoux, Ludesse, bassin du Lembron). Il est très important, car il va se rattachera celui de Saint-Bonnet près d'Ebreuil, découvert par MM. de Launay et Munier Chalmas *.

Des calcaires marnosableux jaunes qui recouvrent les calcaires à Cypris renferment quelques Hydrohia Dubuissoni Bouillet ; au-dessus, on observe des sables marneux, des calcaires blancs en grandes dalles, puis des calcaires blancs en plaquettes à Cypris et à Potamides écrasés indéterminables. Un banc de marne sableuse supporte des calcaires en grandes dalles dans lesquels quelques Limnées viennent s'associer aux Potamides. Les Limnées, Limnea cf Gouberti Munier-Chalmas, avec quelques Limnea cî Brongniarti, deviennent excessivement nombreuses dans la partie supérieure de ces calcaires. Au-dessus se développent sur une dizaine de mètres des marnes et des calcaires jaunes dépourvus de fossiles. Sur le sommet du Mont-Rose on trouve de nombreux blocs épars d'un

^ B,S C. G., 3- S. T. XXVIII, p. 13 et B. S. C. G., n» 38, T. VI et n» 44, T. VU.

poudingue à éléments peu roulés cimentés par du calcaire et dans lesquels Potamides Lamarcki, Brong et Cerithium elegans, Desh., se trouvent à Tétat de moules très bien conservés Bien que Ton ne voit pas ce poudingue en place, il est probable qu'il surmonte^ ici comme en d'autres points, le système des calcaires et marnes jaunes.

Cette coupe peut être résumée de la manière suivante : un premier système débutant et finissant par des formations détritiques comprend les calcaires à Striatelles ; un second système débutant aussi par des formations détritiques comprend des calcsLires k Potamides Lamarcki, Pot. arvernensis et des Limnées {L. cf Gouberti, L, cf Brongniarti). On peut établir des subdivisions locales dans chacun de ces systèmes, c'est ainsi que Ton peut reconnaître deux niveaux de calcaires à Striatelles, deux niveaux de calcaires à Potamides, le niveau inférieur (Potamides Lamarcki et Potamides arvemensis) étant séparé du supérieur {Potamides Lamarcki et Cerithium elegans) par des sables. Mais ces subdivisions apparaîtront mieux après Tétude de diverses localités. Leur âge sera établi et discuté un peu plus loin . Gomme on le verra, tout le système inférieur (1 à ii), comprenant les cakaires à Striatelles, est assimilé au Sannoisien ou Oligocène inférieur (mm), le système supérieur des calcaires à cérithes forme la base de l'Oligocène moyen ou Stampien inférieur {mu).

On peut étudier le système détritique qui surmonte les calcaires à Striatelles dans les tranchées de la route de Reignat. La faille limite de la bande sédimentaire de Montaigut part en effet des dernières maisons à TEst de ce village, se dirige au S -S.-E. vient traverser la route de Reignat vers le sentier qui conduit directement à ce village, et recoupe ensuite la route au fond du grand tournant, à l'Est du point 667. Des failles de peu d'amplitude viennent un peu modifier la succession des couches. C'est ainsi que tout près et un peu à l'Ouest du point 541, une faille relève la partie adossée contre le granité et fait reparaître les calcaires inférieurs, tandis qu'avant la faille les argiles sableuses et les arkoses plongeaient (comme aux carrières de Montaigut) vers le N.-E., les calcaires s'inclinent vers le S.-E. Les calcaires exploités par une carrière récemment ouverte sont un peu marneux, ils se présentent en petits bancs compactes ou formés de plaquettes, séparés par des lits de marne jaune parfois sableuse. On y rencontre Nystia Duchasteli, Nyst et Striatella barjacmsis F, Ils sont recouverts par des arkoses, séparées par des lits de calcaires h Nysties, supportant le second niveau de calcaire à Striatelles, qui affleure un peu plus haut dans les fossés de la route. Les arkoses supérieures se présentent sous leurs aspects multiples en suivant la route de Reignat : tantôt elles sont fines, tantôt grossières et de dureté variable ; elles présentent souvent des lits de galets en stratification fluviatile, généralement peu roulés. Les galets de quartz dominent, mais on y trouve aussi beaucoup de galets de granité, de gneiss, de micaschistes durs, noirâtres, de calcaire et des fragments très nombreux de feldspath. On observe en outre fréquemment de petits lits de grès calcaires à stratification très régulière.

Saint-Floret. — Les cultures masquent presque partout le sous-sol jusque

vers le versant gauche de la vallée de la Couze Pavin. A l'Ouest de Saint-Floret,

on peut relever, du four à chaux jusqu'au point 670, la coupe complète suivante

qui nous permet de suivre vers le Sud les assises du Mont-Rose (fig. 2).

Les calcaires exploités au four à chaux de Saint-Floret sont les mêmes que

ceux entamés par les carrières N.N.E de Montaigut ; ils sont à la

même altitude et ils ont le même pendage. Des failles (l'une passant par le domaine de Chignat, l'autre suivant à peu près le ravin à l'Ouest du four à chaux de Saint-Floret) abaissent la partie méridionale de la bande sédimentaire.

Les carrières de Saint-Floret utilisent une masse épaisse de calcaires, mais ici les fossiles sont excessivement rares et je n'ai pu y trouver ^que des Bithynies indéterminables ; l'épaisseur de ces calcaires est plus forte qu'à Montaigut, il semble que leur dépôt s'y soit poursuivi plus longtemps.

Malgré l'existence de petites failles locales, dont Tune est visible dans la carrière même, on peut affirmer que Tépaisseur dépasse 20 mètres. Audessus vient un puissant système de grès, d'arkoses et d'argiles sableuses rouges, surtout bien visible dans la partie supérieure qui a été profondément ravinée. Il supporte des calcaires marneux gris verdâtres avec nombreux grains de quartz dans lesquels on trouve quelques petits Gastéropodes mal conservés, paraissant se rapporter aux genres Ilydrobie et Nystie ; les calcaires à petits (jastéropodes se continuent sur une dizaine de mètres on petits lits, séparés par d'épais bancs de sables avec lits de galets. Les calcaires se développent alors beaucoup, ce sont d'abord des calcaires siliceux h Hydrobia Dubuissoniy Douillet et Hijdrobia sp. très petite et renflée, puis des calcaires jaunâtres en grandes dalles à Potamides Lamarcki, Br., écrasés h peine reconnaissables, avec lits siliceux à Cyrena semis' Mata, parfois de très grande taille, et nombreuses Cypris. La colline est terminée par des calcaires blancs à Limnea cf Gouberti et Limnea, sp. du groupe de Limnea stampinensi^,

Fig. 2.— Coupe un peu à l'Ouest do St-Floret, du point 670 au four à chaux, i ^^^ f, -^

i Calcaire marneux compacte avec lits marneux. — 2 Calcaire marneux en placfuettes. — 3 Calcaire compacte à Hydrobies. — 4 Calcaire marneux exploité. —

5 Alternances de marnes et de calcaires marneux. —

6 Sables marneux. — 7 Argiles sableuses rouse*«. — 8 Marnes sableuses et calcaires marneux à petits Gastéropodes et Nystia Duchasteli, — 9 Sables et grès avec lit de calcaire gréseux h. Hydrobies. — 10 Calcaire blanc h. Limnées. — 11 Cale, jaunâtre dur en grandes dalles à Cyrena semistriata, Potamides Lamarckit Cypris. — 12 Calcaire blanc h. Limnea cf Gouberti.

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR Lk LIMAGNE 39

En rapprochant celte coupe de la précédente on observe surtout la diminution des bancs supérieurs d'arkose dure, si développés au Mont Rose, dans la coupe précédente. En allant de Saint-Floret vers Montaigut, on voit d'abord la partie supérieure des argiles sableuses rouges passer à des arkoses dures, puis un peu plus loin la même transformation s'effectue à la partie moyenne des argiles. Cette formation d'arkoses domine au Mont Rose et la base de la série détritique supérieure (base de m.,) y est beaucoup plus développée que vers le Sud.

Le système marno-calcaire inférieur augmente d'épaisseur en allant vers le Sud. Au delà de la Gouze Pavin entre Saint-Floret et Orfange les marnes et calcaires à Striatelles atteignent 60 mètres de puissance, les marnes surtout sont abondantes ; elles sont surmontées par les argiles rougeâtres sableuses d'une vingtaine de mètres d'épaisseur. Le système supérieur (mu ) débute ici par des sables grisâtres grossiers à nombreux galets de quartz ; il est difficile d'étudier les couches suivantes dans cette côte couverte de végétation et morcelée par des failles. Une de ces cassures fait reparaître les marnes jaunes qui surmontent les calcaires à Striatelles, au-dessous dOrfange ; des argiles sableuses reposent sur les marnes. Ces couches tendres plongent assez fortement vers le Nord, aussi les éboulements sont-ils fréquents et les glissements en masse, à la hauteur d'Orfange, peuvent être à redouter.

Nous n'avons pu retrouver les Striatelles au delà du plateau basaltique, dans la vallée de Félines ; ce sont des formations différentes qui s'y rencontrent, elles seront étudiées ultérieurement.

b. Bande septentrionale. — Par suite du plongement des couches vers leN.-E. les calcaires à Striatelles ne tardent pas à disparaître sous les terrains plus récents. On les observe près de Montaigut, dans le chemin qui va de ce village à Saint-Julien ; quelques caves sont creusées dans leur masse. Au-dessus de sables marneux verddtres visibles vers la route, reposent des calcaires jaunâtres durs, en bancs de i mètre : puis des sables verts supportent des calcaires blancs avec lits très riches en mica blanc; dans ces bancs micacés on rencontre quelques Néritines déformées (iV. cf. brevisjnra Sandb.) dont l'épiderme noir-brun a été conservé. Au-dessus de ces calcaires à Néritines, prolongement des calcaires supérieurs exploités au Sud de Montaigut, se développe une puissante formation (20 à 30 m. d'épaisseur) de sables et d'argiles sableuses. On peut l'étudier facilement dans le ravin, connu sous le nom de Ravin des Moines qui aboutit au pont, à l'entrée de Montaigut. L'érosion a découpé la masse en pyramides de forme parfois bizarre. L'ensemble est formé par des alternances de sables blancs, fins, très purs, de sables plus grossiers avec galets, de marnes et d'argiles sableuses. La stratification entrecroisée très nette domine dans toute la masse. A la partie supérieure, les argiles rougeâtres, un peu sableuses, sont visibles sur une douzaine de mètres, elles sont exploitées par la tuilerie au Nord de Saint- Julien ; ce sont elles qui forment la plus grande partie du sol du petit cirque qui environne ce village. Vers le N.-E., le terrain va en se relevant ; des sables gros-

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Fig. 3. — Coupe un peu à I'E<tt de Montaigut parle point 744- /

i Bableff marneux verd&tres. — 2 Cal rai re jaunâtre dur en gros bancs. — 3 Sables verts. — 4 Calcaire blanc à m'^ritinef*. — 5 Sables fluvialites. — 6 Argiles sableuses. — 7 Sables groflKiors. — 8 Argiles rouges sableuses. — 9 Grès calcaire grossier. — ^0 Marnes jaunes.

— 11 Calcaires gréseux èi Pot. Lamarcki. — 12 Grès fins à la base, grossiers vers le haut.

— 13 Calcaire gréseux avec mica blanc h. Pot. Lamarcki. — 14 Grès grossier et sable. — IB Calcaire blanc dur à Pot. Lamarcki. — 16 Sables et grès. — 17 Calcaire en plaquettes.

— 18 Sables et grès. — 19 Calcaire gréseux à Potamides Lamarcki. — 20 Calcaire gréseux h, Pot. Lamarcki, C. multilineatum. — 21 Calcaire blanc à Limnées. — 22 Grés dur. — P. Pépérite». /3 Basalte.

à Ludessc *. Les calcaires semblent se développer davantage en allant de l'Est vers rOuest. La bande oligocène qui bute, par la grande faille, de la Limagne contre le granité, laisse apercevoir son suhstratum granitique dans les vallées transversales, parfois assez profondes, de la Veyre et de l'Auzon, vers Saint-

* Lo petit bourrelet éruptif figuré dans cette coupe se trouve k 30 mètres environ de la faille faisant buter l'oligocène contre le granité qui s*élève jusqu'à 750 m. C'est un amas confus do basalte très scoriacé, avec scories et blocs emballés de granité, de quartz, de grès et do calcaires métamorphisés. La masse altérée se divise en feuillets verticaux. On observe à, l'Kst un rolèveinont très niar(|ué dos sables durcis, transformés en grès durs, au contact de la masse èruplive. Co sont lii dos pépérites analogues à celles qui seront étudiées en détail dann lo cours de ce travail.

ÉTUDî:S GEOLOGIQUES SUR LA LIMAGNK 41

Amand et Chanonat. Mais, comme on le verra plus loin, les calcaires inférieurs manquent totalement ; on n'y retrouve ni Striatelles ni fossiles du même âge. Les couches à Striatelles se développent ^ q encore vers TEst et surtout au Sud-Est, leur épaisseur s*atténue de plus en plus de ce côté tandis qu'elle augmente à l'Ouest de Montaigut. C'est dans cette bande occidentale, s'étendant jusque vers Murols, que nous les étudierons tout d'abord, la bande orientale nous permettra de rattacher le bassin de Reignat à ceux du ^^ Lembron au Sud et de la Limagne vers le Nord.

Reignat. — Le village de Reignat est en partie construit sur le granité et en partie sur Toligocène inférieur ; les failles nombreuses y rendent l'étude des assises sédi- p.^ ^ __ ^oupe à l'Ouest de Ludesse mentaires assez délicate. Les calcaires à i • t 744 / * *

Striatelles se voient sur la route de Mon- 20000 4000

laigut à 500 m. environ de Reignat, ils 1 Sables marneux. — 2 Calcaires blancs

sont exploités pour la fabrication d'une siliceux. - 3 Sables et grès. — 4 Marne

,, r , - -11. sableuse à Potamides Lamarcki. —

excellente chaux grasse et aussi de chaux 5 gables et calcaires à Hydrobia Dubuis-

hydraulique. Les calcaires s'arrêtent au soni, H. Sandbergeri et jeunes Pot.

Nord contre le granité, tandis qu'ils se ^marc/ti.~ 6 Calcaire blanc à graviers.

^ > — /Grès grossiers. — 8 Calcaire sableux

poursuivent vers le Sud et le Sud-Ouest et dur. — 9 Grès fm. — 10 Calcaire en pla-

servent de soubassement à la grande nappe quettes kPotamiiles et grès. — il Cal-

hasflUiaiipdii nlatpaiiHprrp^tp ^**''® gréseux k Potamides Lamarcki,

Dasailique au piaieau ae l.resie. Cerithium multilineatum. - 13 Calcaire

On peut relever la coupe complète de blanc à Limnées. — 14 Grès. — 15 Marnes l'oligocène de Reignat, sur le versant Nord sableuses. de la vallée de Saint-Floret, dans le ravin

qui commence à 500 m. à TE. S -E. du domaine de Prady et de là se dirige vers le S. S.-E , à l'origine du défilé granitique (fig. 5).

Les arkoses inférieures sont plus développées qu'à Montaigut, leur épaisseur dépasse en effet 30 m. Elles débutent par des sables granitiques (1) renfermant vers la base des galets nombreux et assez volumineux de quartz et de granité, puis passent A des sables fins et se terminent par des arkoses tendres à grain moyen (22 m ). Elles sont surmontées par de nouvelles arkoses grossières dures (2) commençant par un poudingue parfois très résistant à galets granitiques et quartzeux (8 m.).

Les calcaires apparaissent alors, d'abord très chargés de grains de quartz, et fissurés (3), plus purs et blancs vers le haut ; des sables marneux (4), de plus en plus riches en calcaire, sont littéralement pétris par place de Nystia Duchasteli Nyst. avec quelques Nystia plicata d'Arch. et de Vern. ; ils sont recouverts

BtO

42 ETUDES GEOLOGIQUES SUR L\ LTMAGNE

par des calcaires (5) blancs, tendres, dont certains lits renfennent des milliers d'un petit Planorbe ne dépassant guère 1 mm. de diamètre et qui paraît être le jeune de Planorbis spiruloides Desh. qui se trouve aussi dans ces lits. On y rencontre également Nystia Dmhasteli Nyst., iV. p/icato d'Arch. et de Vern., Striatella barjacemis Font. Str. muricata Var. Orgnacensis Font. Sir. nsp. de très petite taille, Neritina sp. et Hydrobia sp. de petite taille. Un gros banc de calcaire dur, compacte (6) renferme iV. Duchasteli Nyst. de petite taille et présentant généralement la partie effilée de la spire, avec Str, nsp. petite, et une petite néritine ; puis viennent des calcaires compactes renfermant N. Duchasteli N. et N.O quelques Striatdla barjacensis F. (7). Des marnes

bleues (8) apparaissent alors en discordance et supportent de nouveaux calcaires compactes sublithographiques (9) à Striatella barjacensis Font, de grande taille, Striatella sp. très voisine de S. Issiracensis Font., n'en différant que par un angle un peu plus ouvert, Neritina cf.

aquensis Math.

Un système d arkoses et de sables blancs

parfois très purs et très fins (10) se développe

ensuite sur une quinzaine de mètres et supporte

quelques bancs de calcaire compacte (il). Des

argiles sableuses grossières rougeâtres (12) très

épaisses (25 m.) passent vers le haut à des

Fig.5.- Coupe au Sud de Reignat. sables fluviatiles (13) avec nombreux galets, en

passant un peu au Sud du domaine stratification entrecoisoe, dont l'épaisseur atteint

de Prady, / —1- h -tââa près de 20 mètres. Us sont séparés de la coulée

y, Granité k deux micas. - 1 Ar- basaltique ancienne, du plateau de Creste par

koses inférieures sableuses. — quelques mètres d'une d'argile brune déri-

2 Arkoses dures. — 3 Calcaires

CKemùi^

sjë:

vant probablement par altération d'un tuf basaltique qui peut être reconnu en quelques points. Il y a eu certainement un grand intervalle entre le dépôt des sables fluviatiles supérieurs, faciès latéral des arkoses supérieures de Montaigut, et l'émission de basalte de Creste, car en allant vers l'Ouest, des compartiments surélevés ont perdu complètement ces sables et, parfois même, ce sont les calcaires à Slriatelles qui supportent la coulée.

On peut étudier facilement les arkoses inférieures dans les ravins compris entre lleignat et la vallée de Saint-Floret. La plateforme granitique fortement entamée, n'a souvent conservé que les termes les plus anciens de la série oligocène.

Dans le premier ravin immédiatement au Sud -Est de Reignat, le substratum granitique supporte à 700, des arkoses à galets, puis des arkoses sableu-

grossiers gréseux. — 4 Sables marneux à Nystia Duchasteli.

— 5 Calcaires blancs, tendres, à Planorbes, Nysties, Striatelles

— 6 Calcaire compacte à Nysties.

— 7 Calcaire compacte à Striatelles. — 8 Marnes bleues. — 9 Calcaire sublithographique à Striatelles. — 10 Arkoses fmes et sables blancs. — 11 Calcaire compacte. — 12 Argiles sableuses rouges. — 13 Sables fluviatiles. — 14 Argile brune. |3 Basalte.

ses tendres, un banc d arkose grossière dure avec nombreux galets de quartz et de granité ; à la partie supérieure, celte arkose se charge de calcaire et renferme en même temps des nodules calcaires entourés d'une gaîne de marne verte. Ces nodules ressemblent à des galets emballés dans la masse et pourraient faire supposer qu'ils ont été enlevés à une formation préexistante; alors que ce sont desimpies accumulations du précipité calcaire qui commençait h se déposer. Ce point est intéressant à noter car il montre que le substratum n'était pas absolument nivelé et que l'épaisseur des différentes assises pouvait varier très rapidement. Ici en effet les arkoses inférieures n'ont pas plus de 3 à 4 m. de puissance alors qu*ellesont au moins 30 mètres, à 1.500 m. plus au Sud, au point oii la coupe (5) a été relevée.

Sur le versant Nord de la petite ramification latérale de ce ravin on peut étudier le détail du contact du tertiaire sur le granité. On voit le granité s'altérer de plus en plus et passer, d'une manière absolument insensible, à une arkose sableuse, sans que l'on puisse établir une ligne de séparation nette entre les deux. L'arkose apparaît ici comme une véritable arène granitique non remaniée par les eaux. Mais les phénomènes sont très variables suivant les points et, sur le versant Sud de ce même petit ravin, le granité altéré et rubéfié supporte directement un poudingue dont les éléments très gros, peu roulés de granité, granulite, pegmatite, quartz, peuvent atteindre parfois 40 cm. de longueur; ce poudingue, épais d'environ 50 c, est surmonté par une arkose d'abord tendre et assez fine, durcissant bientôt, en même temps qu'elle se charge de petits galets roulés. L'épaisseur du poudingue augmente en allant vers le Sud. Sur le versant Nord du ravin qui arrive jusqu'au chemin de Clémensat à lleignat, son épaisseur atteint deux mètres ; il est très dur et, dans le ciment, il existe un peu de calcaire. Le ciment calcaire, peu abondant il est vrai, existe encore dans les arkoses épaisses de quatre à cinq mètres, qui supportent des calcaires pétris par places, de irès grosses Nystia Duchasteli^ysi. , N. plicata d'Arch. et de Vern. avec quelques Striatella barjacensis Font. Les différentes assises de ce dernier petit lambeau sont fortement inclinées (25<^ à rO. N.-O.) ; elles butent par faille contre le granité.

Les calcaires sont exploités au N.-E. de Reignat, près de la route. Ce sont des calcaires homogènes, très purs, à grain fin, à pâte sublithographique, se présentant en gros bancs séparés par des calcaires tendres pisolithiques et des lits de marne verte. On y rencontre Striatella barjacensis Font. Nystia Duchasteli Nyst. Les vertébrés y sont excessivement rares. Bien que la carrière soit exploitée d'une manière active depuis plus de trente ans, on n'y a rencontré que quelques débris d'oiseaux et de crocodiles ^ Tout récemment j'ai pu voir quelques plaques d'un crocodile qui venaient d'être trouvées dans le banc le plus profond ; elles rappellent les plaques de Diplocynodon, mais leurs tubercules sont beaucoup plus accusés.

* Ces renseignements m'ont été fournis par mon ami, E. Sauzet, propriétaire de la carrière : je tiens à l'on remercier ainsi que de Taimable hospitalité qu'il m'a offerte.

On ne voit pas le substratum des calcaires à la carrière Sauzet, mais ils sont l'équivalent des calcaires inférieurs (couches 3 à 9, fig. 5) qui prennent ici un développement beaucoup plus grand. Voici d'ailleurs une coupe relevée en 1891, qui fait connaître la succession des couches telle qu'elle se présentait alors (ûg. 6).

Fig. 6. — Coupe de l'ancienne carrière de Reignat.

1 Calcaire compacte, 0.40. — 2 Calcaire un peu marneux, mal lité, 0.30.

— 3 Calcaire compacte k Striatelles, 0.30. — 4 Calcaire un peu marneux en plaquettes, 0.15. — 5 Calcaire compacte h. Nysties, Striatelles, 0.30. — 6 Couche sableuse ou gréseuse, 0.40. — 7 Calcaire marneux on plaquettes a Nysties, 0.40. — 8 Calcaire compacte pétri de Nysties, 0.40. — 9 Marne feuilletée, 0.15. — 10 Calcaire compacte à Nysties, 0.40. — 11 Marne feuilletée, 0.30. — Calcaire remanié, 0.30.

— Terre végétale, 2 m.

Les mêmes calcaires se retrouvent au S.-E. de Reignat où un four à chaux les a autrefois exploités. Ils doivent exister à l'Ouest, sur le versant septentrional du plateau de Creste, mais les éboulis basaltiques excessivement épais, empêchent d'en faire une étude suivie.

Rive gauche de la Couze Pavin de Saint-Floret au Cheiz. — On peut, en revanche, les observer très facilement sur le versant méridional de ce plateau où ils se poursuivent, avec des dénivellations nombreuses, produites par des failles, jusqu'au delà de son extrémité occidentale.

Fig. 7. — Coupe passant à 200 m. à, l'Est du point côté 686 au Sud de Reignat, sur le versant

N. de la vallée de Saint-FIoret. / -J— h J-

y, Granité à deux micas. — 1 Arkoses sableuses rougeàtres. — 2 Arkoses grossières dures caverneuses. — 3 (ilalcaire marneux jaunâtre. — 4 Sables marneux. — 5 Calcaire sableux blanc.

— 6 Calcaire marneux. — 7 Calcaire dur à, Nystia Duchasteli, N. plicata, Hydrobia, Néritines Planorbis spiruloides. — 8 Marne sableuse et sables avec débris végétaux et paillettes charbonneuses. — 9 Calcaire lendre, blanc. — 10 Calcaire sublithographique à nombreuses Striatella barjacensis, de grande taille, Striatella n. sp. très petite, Hydrobia, Neritina cf planulata Planorbis spiruloides. — 11 Calcaire blanc tendre avec quelques Striatella barjacensis de grande taille. — 12 Calcaire sublithographique à Striatella barjacensis. — 13 Marnes vertes. — 14 Sables quarlzcux fins, très purs. — 15 Argile rouge. — 16 Sable. — 17 Arkose. — 18 Calcaire.

— 19 Argile sableuse rouge.

Ils affleurent sur le chemin qui va de Clémensat h Saurier. A 500 mètres environ à l'Ouest du point coté 603, à TE. S.-E. de Reignat, ces calcaires fortement relevés plongent de 40® environ vers E. 20® N. et butent à l'Ouest con-

>:TUDES géologiques sur la LIMAGNE 45

tre le granité. Un grand escarpoinehl, un peu à TEst du point 686, les fait apparaître sur plus de 20 mètres de hauteur et permet d'en relever la coupe détaillée (fig. 7).

Toutes les assises inférieures jusqu'à (10) plongent de 15* à TOuest ; une discordance sensible se manifeste entre la couche (10) et la couche (11), la différence d'inclinaison dépasse 20*. Mais on n'observe aucun phénomène particulier à la surface du banc inférieur, cette discordance est toute locale et montre simplement que, pendant le dépôt des calcaires inférieurs, le sol n'était pas absolument stable. On peut recueillir de bons échantillons de Striatelles dans ces escarpements ; les Nysties y sont plus rares que dans les points plus rapprochés de lleignat.

Fig. 8.

£n allant vers TOuest, du côté de Saurier, on traverse un compartiment un peu surélevé, présentant à peu près la même structure que les précédents, cependant la masse supérieure des calcaires à Striatelles se développe beaucoup et prend d'autant plus d'importance que l'on s'éloigne davantage. L'observation est assez difficile dans cette partie de la vallée par suite de l'épaisseur des éboulis basaltiques et parfois par l'existence de formations d'une nature assez spéciale. L'une d'elles est mise à nu dans un petit ravin situé immédiatement au Nord du point côté 621 (iig. 8). Les arkoses, sableuses vers la base (1), dures, en bancs horizontaux réguliers vers le haut (2), sont ravinées sur une hauteur de 6 à 10 mètres par un poudingue (P) formé presque exclusivement de blocs de basalte, avec quelques blocs de granité et de quartz. Le granité et le quartz ne peuvent provenir d'éboulis car ils ne se rencontrent en place qu'à plus de 30 m. au-dessous du point considéré. Les blocs sont parfois très gros, beaucoup ont un volume voisin d'un mètre cube, ils sont généralement anguleux ou à peine arrondis aux angles; les éléments plus fins sont à peine roulés et ils ne présentent aucune orientation d'après leur forme. L'ensemble présente une sorte de stratification, les couches à éléments plus fins alternant avec celles à gros blocs.

Les couches plongent d'environ 30^ vepe-Ie Sud et sont recouvprtes par la terre végétale (T). De Texamen de ces caniotc^res il résulte que cette masse n*a été formée ni par les éboulis, ni par des glaciers, comme on pourrait d'abord le supposer d'après la grosseur des blocs Les éléments n'ont pas subi un transport bien long sous Taction des eaux, comme on peut s'en convaincre par leur forme anguleuse. Cette formation doit être une alluvion torrentielle très ancienne, déposée peu après le (\S\ml du creusement de la vallée, à partir de la base de la coulée du plateau de Creste.

Il ne m'a pas été possible de relever de coupe détaillée de l'oligocène dans cette partie de la vallée de la Couze-Pavin ; la coupe suivante n'est qu'une coupe approximative entre Creste et Saurier (fîg. 9).

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Fig. 9. — Coupe approximative entre Creste et Sau- ,1.1

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Ç Gneiss. — 1 Arkoses sableuses fines. — 2 Argiles rouges un peu sableuses.

— 3 Calcaires siliceux à Striatella barjacensis, Striatella fasciata, Néritines. — 4 Marnes sableuses et sables. — 5 Calcaires durs un pou marneux, à Nystia Duchasieli, Striatella fasciata. Sir. barjacensis, Neritina concava, Neritina cf planulata. 6 Sables blancs fins. — 7 Sables marneux. — 8 Argiles sableuses rouges.

L'épaisseur totale des calcaires à Striatelles atteindrait ici, s'il n'y avait pas de faille, près de 80 mètres; la seconde masse renfermant des néritines se développe beaucoup. Une faille fait apparaître le gneiss qui s'élève brusquement à l'Ouest de Saurier ; la faille est jalonnée par une source d'eau minérale près de la rivière et, un peu plus haut, dans la côte, par une source bouillonnante froide, très peu minéralisée.

L'examen du mèmg versant à l'Ouest, de Saurier va montrer un développement de plus en plus important des calcaires à Néritines. Sur les flancs de la vallée de Saurier jusqu'au petit village de Lince, bien que les escarpements soient nombreux, il est h peu près impossible de relever une coupe détaillée complète. L'extrême variabilité des couches qui se modifient ou disparaissent à quelques centaines de mètres de distance et la présence de petites failles locales, viennent singulièrement compliquer l'étude. L'une de ces failles qui passe vers le col au Sud de la Bataille a été le siège de phénomènes hydrothermaux assez

iatenses,qui se manifestent surtout par Tabondance des beaux cristaux debarytine et de calcite dans les arkoses et les calcaires. On peut relever des coupes incomplètes dans le sentier qui va directement du pont de Saurier à la Bataille, dans le ravin, qui va du col au Sud de La Bataille, àCoUanges^sur les versantsS.-E. et S.-O. de la colline située au S. de La Bataille et connue sous le nom de Pelinde et enfin dans la tranchée de la route qui va de La Bataille à Lince. Du rapprochement de ces coupes partielles on peut établir les superpositions suivantes, reproduites dans la coupe un peu schématique (fig. 10) de La Bataille à Lince. Toutes les couches plongent de 15° environ vers le Sud Ouest. Les marnes et les calcaires (2) apparaissent très prés de la base ; je n*y ai pas trouvé de fossiles. Au-dessus de la puissante masse d'argile sableuse (3) se développe un ensemble de couches marneuses avec bancs calcaires (4,6) renfermant de rares Nystia Duchasteli ; des arkostts séparent ces calcaires d'une nouvelle

rrs

Fig. iO. — Coupe du Sud de Saint-Diér>', de la Bdtaille à Moulin-Neuf. / SÂnÂÂ ^ "TnïïA

Ç Gneiss. — 1 Arkoses sableuses de couleur claire. — 2 Marnes et arkoses sableuses avec

minces lils calcaires. — 3 Argiles sableuses rouges, — 4 Marnes jaunâtres. — 5 Calcaires

marneux jaunâtres à Nystia Duchasteli. — 6 Argiles sableuses ou marneuses, passant à

des marnes à néritines (6'). — 7 Grès calcaire, passant èi des calcaires francs à néritines

(7'). — 8 Argiles sableuses rouge-vif. — p^g Conglomérat glaciaire.

série marnocalcaire renfermant des néritines. La formation se termine ici par une masse d'argiles sableuses rouge-vif, protégée par une couverture glaciaire. Mais la nature lithologique des dépôts est extrêmement variable ; les sables et les argiles sableuses sont beaucoup plus développés sur les versants Sud et Ouest; ces faits tiennent en grande partie à l'activité plus grande de l'infiltration en ces points et à la dissolution partielle des calcaires. Les calcaires à Nystia Duchasteli du versant occidental passent à quelques mètres de distance, à des argiles sableuses et ligniteuses qui ne se voient que sur une vingtaine de mètres de longueur et disparaissent ensuite. Les marnes et calcaires à néritines, très développés au col, à l'Est du point 778, sont excessivement réduits et dépourvus de fossiles, sur le versant Ouest.

En suivant ces différentes formations vers l'Est jusqu'au Nord de Saurier, on

les voit se transformer. Leur inclinaison se fait vers l'Est, tandis qu'elle était assez accusée vers l'Ouest. Les arkoses sableuses claires de la base, mises à nu un peu à TEst de Collanges, renferment, vers leur partie moyenne, des lits de galets roulés assez gros ; elles sont traversées en ce point par un petit dyke basaltique. Les marnes sableuses, avec lits calcaires intercalés, se suivent jusqu'au Nord de Saurier ; les calcaires beaucoup plus développés y renferment Striaiella barjacensis avec des néritines ; les calcaires à rares Nystia Duchasteli {6) sont beaucoup plus fossilifères à l'Est et contiennent en outre des Slriatelles et des Néritines. Enfin les marnes et calcaires h néritines supérieurs passent aux calcaires à Striatella barjacensis, Str. fasciata, Neritina concava^ N. cfplanulata de la coupe précédente. Au-dessus des argiles sableuses rouge-vif, on voit reposer, en se rapprochant de la nappe basaltique de Creste, des marnes et des calcaires peu épais (2 à 3 m.) supportant les arkoses sableuses grossières séparées du basalte par des argiles rouges. Toutes les couches de la lig. 10, appartiennent encore au Sannoisien ; les arkoses sableuses supérieures avec leurs calcaires doivent être rangés à la base du Stampien. Les marnes et calcaires jaunes (4.5) se voient encore dominant la route de La Bataille au Cheix ; mais cette partie encombrée de coulées basaltiques, d'alluvions et même de dépôts glaciaires, se prête mal h l'étude de l'Oligocène.

Je ne connais pas d'affleurements oligocènes à TOuest du Cheix dans la vallée de la Couze Pavin. Les derniers dépôts protégés de l'érosion par suite d'effondrement, sont ceux que Ton aperçoit dans le substratum du volcan de Jonas. Sur la rive droite de la Couze, en face du village de Coteuge on voit des argiles sableuses rouges, profondément ravinées sur plus de 60 m. de hauteur et découpées en pyramides de fées très élevées. Des lits irréguliers, inclinés vers le S.-O, de blocs anguleux, d'autant plus gros qu'ils sont plus élevés, sont intercalés dans les argiles. Ces blocs sont formés de granité, de quartz, de gneiss, de schistes noirs anciens. L'action de l'eau n'a été que très faible. Les argiles sableuses dégradées sans cesse par le ruissellement se reforment à la base des escarpements avec les mêmes caractères, mais on y observe en outre des blocs de basalte provenant de la couverture volcanique.

L'identité de structure des argiles sableuses anciennes et récentes, surtout apparente dans la disposition des lits de blocs, conduirait à penser que leur mode de formation est semblable. Les argiles sableuses rouges de Coteuge, et sans doute celles de localités très nombreuses, résulteraient de la lixiviation des terrains préexistants et de l'accumulation des débris entraînés au bas des talus par le ruissellement. Ces argiles sableuses deviendraient dès lors des témoins précieux de régions émergées temporairement ou non.

Ces argiles sableuses rouges si épaisses de Coteuge reposent sur des bancs de calcaires marneux jaune, un peu caverneux, qui affleurent dans le petit chemin, près de la Couze, à 650. Les calcaires jaunes sont certainement la continuation de ceux de la colline 778, un peu abaissés par suite du pendage assez fort des couches vers le Sud-Ouest. Ils doivent se continuer sur une certaine hauteur vers l'Ouest ; on en trouve, en effet, de nombreux blocs épars en se

dirigeant vers le Cheix et les grottes de Jonas. Mais tout le substratum est masqué par les produits volcaniques émanés du volcan de Jonas.

Les pittoresques Grottes de Jonas sont creusées dans un tuf volcanique un peu spécial. Il est formé de scories celluleuses agglutinées, soudées par leurs bords, et séparées par des parties compactes non celluleuses. On y observe des bombes volcaniques, des blocs de quartz, de gneiss, de granité très métamorpbisés. Presque tous les blocs de scories, de roches étrangères, les bombes volcaniques même, ont leur surface externe vitrifiée, fondue. Cet agglomérat volcanique a pris naissance dans le cratère même où les scories projetées retombaient avec les bombes : c'est une ancienne cheminée volcanique. Le cratère a en outre émis de nombreuses projections étalées sur les pentes au S. du Cheix. Elles se présentent sous forme de scories stratifiées fortement inclinées, de couleur grise ou jaunâtre. Elles renferment des blocs peu ou pas altérés de granité, de granulite, de quartz, de gneiss. Cette formation présente les plus grandes ressemblances avec les brèches volcaniques du Velay, notamment avec celles du Rocher Corneille au Puy. Le volcan ancien de Jonas est intéressant, car il est installé sur une faille séparant l'oligocène effondré à l'Est, des gneiss qui se voient sur son flanc Sud, à Verneuge, et se poursuivent ensuite vers l'Ouest.

Rive droite de la vallée de la Couze Pavin. — La constitution de Toligocène sur ce flanc de la vallée est sensiblement la même que sur le versant septentrional ; la rivière a creusé son lit très profondément dans le granité ou le gneiss. Les failles nombreuses qui séparent les divers compartiments sont jalonnées dans cette vallée par des sources minérales et par d'épais travertins aragonitiques, quelquefois stratifiés, que la route coupe en tranchée. Le creusement de la vallée a été assez rapide ; il a abouti à la formation d'une gorge resserrée et sauvage dont le fond se trouve à près de 400 mètres au-dessous des plateaux basaltiques qui la limitent. Aussi les alluvions anciennes sont-elles rarement conservées. On ne les observe qu'en deux points, l'un à environ 3 km. de Saint-Floret, Tautre à 400 m. de ce village ; elles se trouvent à iO mètres environ au-dessus du lit actuel de la rivière.

Les flancs de la vallée, très escarpés dans le soubassement granitique, ont une pente beaucoup plus douce dans les couches sédimentaires. Le flanc méridional, mieux cultivé que le flanc opposé, présente moins d'affleurements, et il est impossible d'y relever une coupe détaillée. Dans le compartiment effondré qui bute au pont de Saurier contre le gneiss, on voit dans les fossés, h l'embranchement des routes du Cheix et de Courgoul les marnes et sables marneux jaunes (4. fig. 9) qui affleurent aussi au Nord du pont, à la sortie du village. Une faille relève les couches à l'Est, et en se dirigeant de Saurier à Rozier, on voit les argiles sableuses, au-dessous de la coulée basaltique de Rozier. Cette coulée repose, à 635, sur des alluvions à galets rubéfiés de gneiss, de leptynite, de granité ; elles se trouvent donc h 70 mètres environ au-dessus du lit actuel de la Couze et appartiennent probablement au début du Pleistocène. Les éboulis

hO ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LLMAGNB

basaltiques masquent presque partout le sous-sol dans toute cette région. Les blocs épars de calcaire abondent cependant Ce sont des calcaires sublithographiques à StricUella barjacensis, Nystica plicata. Certains de ces calcaires se montrent, par altération superficielle, formés de grosses oolites, de 4 à 5 mm. de diamètre, résultant de la superposition d'une série de couches concentriques. A 300 m. avant Brionnet, à la cote 760, au croisement des chemins, les calcaires à striatelles affleurent et se retrouvent un peu plus haut en se rapprochant du village. Ce sont eux qui forment tout le petit plateau sur lequel repose Brionne-Rivet. Les éboulis masquent de nouveau le substratum. Il faut arriver jusque sur le bord occidental de la coulée basaltique pour retrouver des affleurements ; des marnes jaunes supportent les calcaires à striatelles recouverts par le basalte, à 870. Entre ce point et Saurier, l'oligocène se poursuit sur une hauteur de 300 m ^ les couches sannoisiennes affleurent seules ; il y a certainement des failles qui les relèvent, mais il est impossible de les tracer.

Auzolette, Le Montel, Orfange. — Les marnes se continuent sur le chemin qui descend au col à 864. Le flanc opposé de la vallée, du côté de la nappe basaltique de Malnon, est recouvert par des scories et des bombes volcaniques nombreuses, indiquant probablement les restes d'un petit cône éruptif. Du col à 864, en suivant le chemin d'Auzolette, on trouve presque immédiatement des sables argileux rouges ou verdàtres qui butent par faille contre les marnes et les calcaires à Striatelles visibles à l'éperon occidental de la coulée de Chazeras. Une faille partant du flanc Sud du col, passant au domaine de Lagouzoux et de là au petit cône éruptif assez bien conservé qui a donné naissance à la coulée basaltique (P^) de Rozier, isole les assises d'Auzolette de celles qui affleurent au Nord du col.

La base de l'oligocène se voit dans le grand ravin séparant Lagouzoux d'Auzolette ; des sables grossiers vers la base, devenant ensuite plus fins, reposent vers 750 sur le gneiss à feuillets presque horizontaux avec une légère inclinaison vers le Nord. Leur épaisseur est d'environ 26 m. Ils sont recouverts par des marnes jaunes, d'une vingtaine de mètres d'épaisseur, supportant les argiles sableuses rouges avec quelques lits de sables verdâtres qui affleurent dans le chemin près du col. A la sortie du village d'Auzolette, sur le chemin du Brugelet, ces sables, un peu argileux, jaunâtres ou rougeâtres, très grossiers avec galets généralement anguleux de gneiss, sont coupés en tranchée par le chemin. Ils se poursuivent jusque vers la bifurcation des chemins allant à Ghassagne et au Brugelet, où ils sont interrompus par une faille relevant le gneiss qui supporte directement, sans interposition d'oligocène, l'épaisse nappe basaltique de Brugelet. Le Sannoisien n'est donc représenté ici que par des marnes. Nous étudierons un peu plus loin les formations plus récentes qui se montrent à i.OOO m. dans le soubassement du cône volcanique de Malnon.

Au delà, vers le S.-O., l'oligocène avait presque complètement disparu au

moment des grands épanchements basaltiques. Cependant, près du Valbeleix^

SI

au Sud de Costabot, dans le chemin de Sault, des argiles sableuses rouges ont été conservées sous le basalte, à près de 4.400 mètres.

Les calcaires à Striatelles n'apparaissent pas au delà du plateau basaltique de Chazeras ; au sud de la vallée de Félines, les couches oligocènes présentent davantage de rapports avec celles du bassin du Lembron. C'est avec elles que nous les étudierons.

A TEst de Saurier, sur la rive droite de la Couze, à 30 m. du village, les gneiss affleurent et se continuent, sans interposition d'argiles sableuses, jusqu'à la coulée basaltique de Rozier. A quelques centaines de mètres à l'E de Sau* rier, les gneiss sont remplacés par le granité qui. à 700, supporte l'oligocène, au Nord du Montel. On peut y relever la coupe approximative suivante (flg. 44) :

Les argiles sableuses de base (4) épaisses de S.O

20 m. environ supportent les calcaires blancs à Striatella barjacensis (2) sur lesquels est bÂti le village. Puis^ après une interruption, on observe, en allant vers le Sud, de nouvelles argiles sableuses grossières rouges (3) et des marnes jaunes ; un peu plus haut, quelques sables (3) apparaissent avec de nouveaux calcaires jaune-foncé à Hydrobia Dtibuissoni. Des argiles rouges, un peu sableuses (7), recouvrent ces calcaires et supportent des marnes jaunes (8) et enfin des calcaires blancs durs à Limnëes mal conservées, mais qui paraissent se rapporter

à L. cf. Brongniarii, Le Sannoisien (couches 4, 2, 3, 4) aurait ici 60 m. d'épaisseur seulement, le Stampien inférieur est visible sur 80 m. La base de la coulée est partout masquée par des éboulis.

Les argiles sableuses supportent au N.N.E. du Montel un petit cône qui n*a donné que des scories basaltiques.

Du Montel à Orfange on voit encore quelques calcaires à Striatelles. L'observation est partout très incomplète; les couches ont une inclinaison assez sensible vers le Nord, les marnes et les argiles sont très développées, aussi les

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Fig. 11. ~ Coupo par le Montel, à TEst de Saurier.

yj Granito. — 1 Argiles sableuses. — 2 Calcaires blancs à Striatelles. — 3 Argiles sableuses grossières rouges. — 4 Marnes jaunes. — 5 Sables et grès. — 6 Calcaires jaunes à Hydrobia Dttbuissoni. -^ 7 Argiles rouges un peu sableuses. — 8 Marnes jaunes. — 9 Calcaires blancs durs à Limnées.

glissements de terrain très fréquents viennent encore contribuer, avec le développement des prairies et des cultures, à rendre les études très difficiles. Une route récemment construite entre Orfange et Saint-Floret ne laisse voir dans ses tranchées que les argiles sableuses et les marnes sannoisiennes qui reparaissent deux fois, abaissées par des failles. Près de Saint-Floret, vers 530, les calcaires avec très rares Striatelles, prolongation de ceux exploités au four à chaux., apparaissent à une faible distance du granité. A l'Est de ce point, je n'ai plus retrouvé de Striatelles ; Nyslia Duchasteli se rencontre seule dans les calcaires inférieurs et disparaît elle-même bientôt.

Saint-Diéry. — Le versant septentrional du plateau de Creste est presque partout couvert d*éboulis basaltiques. Des marnes rouges se voient à 640, vers l'embranchement des routes allant à Reignat et à Montaigut, par Rivalet. Elles sont ravinées par la coulée basaltique exploitée pour TempierremeRt. Au N. de ce point, à la base du plateau dé Verrières, on voit le granité à 630 recouvert par des tufs ponceux et la grande masse du conglomérat trachytique. Il faut ensuite arriver jusqu'à TEst de Saint-Diéry-Bas pour apercevoir de nouveaux affieurements de marnes, probablement sannoisiennes. La topographie de tout ce flanc septentrional du plateau de Creste est bien celle d'un substratum oligocène, mais les éboulis et les formations diverses de la surface (conglomérat trachytique de Laumont^ etc.) le masquent partout.

Vallée de la Couze-Chambon. — En suivant la route de Montaigut-le-Blanc à Murols, on traverse un profond défilé granitique très resserré jusqu'à Verrières, là un compartiment abaissé ramène l'oligocène au niveau de la Couze.

Verrières. — Au Sud de ce village, l'oligocène forme le soubassement du plateau de La Chaux. La rivière coule sur le granité qui supporte directement la coulée basaltique du Tartaret. Les deux amas de scories entraînées par la coulée et isolés par l'érosion en pittoresques aiguilles, l'un en face de l'église, l'autre un peu en aval, sont bien connus des touristes. La coulée qui a une épaisseur maximum de 8 à 10 m. dans la plaine entre Saillant et Verrières, comme on peut s'en convaincre à la cascade, k 500 m. en amont du village, s'est trouvée en partie arrêtée par le défilé granitique resserré qui commence aussitôt après Verrières ; il s'est formé là une sorte d'embâcle et la coulée a atteint une épaisseur de près de AO m. ; elle arrive à une hauteur supérieure à celle de la route. En même temps les amas de scories entraînés s'accumulaient à l'entrée de la gorge. C'est ainsi que se sont formées les aiguilles scoriacées de Verrières, désignées dans le pays par les noms de rochers de Loth et de femme de Loth, et aussi les belles pouzzolanes noires, flottant sur la coulée et qui ont été très activement exploitées

Le granité se poursuit en suivant le chemin quivaà Saint-Diéry par la ferme de La Chaux, jusqu'à la dernière maison du village (mairie). Il supporte à 575(fig.42), à 45 m. au dessus du niveau actuel de la Couze par conséquent, des alluvions fer-

rugineuses pléistocènes (a') à très gros blocs roulés de granité, de quartz et d e roches volcaniques da Mont Dore. Plus haut, vers 590, viennent des sables argileux puis marneux, des arkoses dures, des marnes avec calcaires jaunâtres^ puis, à 680, des calcaires durs sublithographiques, surmontés par des calcaires marneux altérés à Nystia Ducliasieli et à Striatella fasciata. Les couches supérieures avaient disparu au moment du dépôt de l'épais conglomérat glaciaire à blocs très volumineux qui forme tout le plateau, s*étendant vers l'Ouest, jusque bien au delà de Saint-Diéry. Une faille fait buter à TEst ce premier voussoir contre le granité ; elle passe sensiblement par le point de bifurcation des chemins de Fontenille et de Saint-Diéry, de là se dirige vers le Nord, à quelques mètres à TËst du pont de Verrières, où elle donne passage près de la rivière, à une source d'eau minérale ferrugineuse. Une seconde faille, à 500 m. environ à TOuest du village, abaisse Toligocène d'environ 20 m. et laisse aussi écouler plusieurs sources minérales très agréables, qui sortent sur le bord de la rivière et à Tintérieur même de son lit. En poursuivant les couches sédimentaires vers l'Ouest, on les voit affleurer en de nombreux points dans les bois de pins qui couvrent toute la partie supérieure de la côte.

Fig. 12. - Coupe par Verrières / ^^ h g^ .

7i Granité. — p^ Ginérite. -^p^g Conglomérat glaciaire. — a» Alluvions rubéfiées. — 1 Sables argileux. — 2 Sables marneux grossiers. — 3 Arkoses dures. — 4 Marnes et calcaires marneux jaunes. — 5 Marnes sableuses rougeàtres. — 6 Calcaire dur sublithographique blanc. — 7 Calcaire marneux altéré à Striatelles et Nysties.

Leur épaisseur est ici très considérable, (90 m.), et nous devons observer que la formation sannoisienne est incomplète. Les mêmes assises se poursuivent, avec quelques petites dénivellations locales, jusqu'au petit ruisseau connu sous le nom de ruisseau de Charbonnières. La formation, qui repose à 580 sur le granité, comprend des sables argileux et des marnes jaunes qui s'élèvent jusqu'à la cote 710. Là, dans les déchirures escarpées, on les voit supporter une brèche très dure à gros blocs de granité, de quartz, d'arkoses oligocènes, avec un peu de basalte très altéré. Cette brèche est recouverte, vers 730, par le conglomérat glaciaire du plateau. La vallée de Charbonnières a son fond rem-

blayé par des produits morainiques. Les éboulis de conglomérat trachytique masquent son versant oriental, on n'y observe aucun affleurement si ce n'est au coude, au point d'inflexion de la vallée vers le Sud-Ouest, où Ton voit, vers 700, dans le petit chemin qui monte sur le plateau, des argiles rouges grossières à gros graviers de quartz. Le versant occidental de la vallée est formé par une coulée basaltique quaternaire très épaisse, avec prismes de grande dimension. Dans le petit chemin allant de Verrières à Couches, on peut observer au-dessous de cette coulée des sables lie-de-vin (0 m. 30), puis des sables argileux noirs un peu ligniteux (0 m. 30) reposant sur les sables argileux rouges de l'oligocène inférieur, visibles sur 5 à 6 mètres. Ces mêmes sables oligocènes affleurent encore, à 740, dans le fond de la vallée, à 300 m. environ au delà du chemin de Saillant à Saint-Diéry ; puis, jusque vers Treuil, les cultures et les éboulis masquent partout le sous-sol.

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Fig. 13. — Coupe de Grandeyrolles au point 781 au S.-E. de Verrières / ôôôÔÔ ^ 8ÔÔÔ '

7t Granité avec mica blanc. — p^g conglomérat trachytique. — 1 Sables argileux jaunâtres 1' Poudingue, 1" Grès grossier, 1'" Grès calcaire. — 2 Calcaires compactes sublithographiques à Striatelles. — 3 Calcaires jaunâtres à Nyslies et Striatelles. - 4 Calcaire dur un peu sableux et marnes. — 5 Calcaire jaune dur, compacte. — 6 Calcaire blanc siliceux. — 7 Calcaire dur sublithographique à Striatelles.

Les calcaires à Striatelles existent encore très développés et très fossilifères, au S.-E. de Verrières, au delà du voussoir granitique surélevé qui porte le point côté 760, sous la coulée de basalte issue du point 781 et qui descend sur la pente vers TEst. Ce petit lambeau oligocène, limité à TOuest par Tarète granitique du point 760, forme une sorte de cirque tourné vers le Nord. Il repose sur le granité, vers 685, à peu près à la hauteur du petit chemin d'exploitation allant à Fontenille. Les sables argileux de base (1) (fig. 13) avec poudingues et grès supportent des calcaires d*abord gréseux, puis des calcaires sublithographiques (2) à Nystia Duchasteli Nyst., Striatella barjacensts Font.

Les calcaires jaunâtres durs (3) qui viennent ensuite ont quelques bancs formés d'une sorte de lumachelle de Nystia Duchnsteli Nyst, de grande taille, avec quelques Nystia plicata, d'Arch. et de Vemeuil, Striatella barjacensis Font. Str. nsp. très effilée, Melanopsis cf fusifoi^mis J. de Sow. Planorbis spindoides Des-

hayes ; dans les calcaires blancs un peu siliceux (6) on trouve Nystia Duchasteli Nyst, Planorbis spiruloides Desh , Hydrobia cf Epiedsensis Garez, Var. Vardinica Font. Les calcaires un peu jaunâtres sublithographiques (7) sont particulièrement riches en fossiles : Striatella barjacensis Font, typique et de grande taille s'y rencontre avec Striatdla Nysti Var Valclusiensis Font, et deux Striatelles nouvelles Tune longue, très effilée, l'autre très petite, de la taille d' Hydrobia Dubumani; Nystia Duchasieli y est assez rare.

A TEst de ce point, Térosion avait enlevé tout l'oligocène qui n'était pas protégé par la nappe basaltique (p*), lorsque le conglomérat glaciaire s'est accumulé sur de grandes épaisseurs.

Cette même bande se poursuit vers le N.-E., sur l'autre flanc de la vallée vers Grandeyrolles. Le soubassement du point 767 formé de conglomérat glaciaire, présente au dessus du granité, à 680, des sables argileux jaunâtres épais d'une dizaine de mètres, surmontés par des calcaires compactes sublithographiques très fossilifères. Certains lits sont remplis de Striatella barjacensis Font., Striatella Nysti ^ysi, Nystia Duchasieli Nyst., Nystia plicata d* \rch . et de Vern., Planorbis spiruloides Desh., Planorbis cf tropis F. Edwards, Neritina cf aquensis Math. Ces calcaires étaient autrefois exploités par un four à chaux au N.-N.-E. de Grandeyrolles. Dès ^885 M. Michel-Lévy avait signalé des fossiles en ce point. L'épaisseur de Toligocène diminue en allant vers le N.-E., et la petite butte 695 n'est plus formée que par des sables marneux très réduits supportant le conglomérat. A l'Ouest les couches sont bientôt interrompues par une faille qui les relève d'environ 50 mètres. La butte de conglomérat trachytique, située au Nord du chemin de Grandeyrolles à Thones, n'est séparée du granité, vers 740, que par quelques mètres d*argiles sableuses rouges ; à la base du conglomérat se trouvent des alluvions ponceuses ferrugineuses, dures avec galets de quartz.

Les assises de Grandeyrolles se retrouvent à la même hauteur à l'Est de Thones-le-Vieux. Elles y forment l'éperon séparant, en avant des puissantes coulées basaltiques, les vallées de Thones-Grandeyrolles et de Chazoux. Les calcaires, qui paraissent s'élever jusqu'à la coulée basaltique inférieure très altérée, sont encore très fossilifères et présentent Nystia Duchasteli Nyst. avec les mêmes Striatelles qu'à Grandeyrolles

L'oligocène est très développé sur la rive gauche de la Couze, au Nord de Verrières. On peut en relever la coupe détaillée suivante dans le ravin qui commence à iOO mètres environ à l'Est de ce village, se dirige d'abord vers le Nord dans le granité^ puis atteint les assises sédimentaires et se dirige alors vers leN -0.

La base de l'oligocène se trouve à 705 m. au point où le chemin de Verrières à Thones atteint le ravin (fig. 14). Les formations détritiques de base (1, 2), peu développées (i2 m. environ) supportent des calcaires marneux et des calcaires concrétionnés sans fossiles. Un petit banc de marne et de sables (5) sépare ces calcaires de ceux à Nystia Duchasteli dans lesquels le test a été conservé (6). Un ensemble de marnes vertes et de calcaires généralement tendres et marneux

renferme en abondance Nysiia Duchasteliy N. plicata, Striatella barjacemis Font., Striatella Nysti Duchastel, à ornements très accusés. Un lit marneux a conservé avec leur test, d'innombrables Nystia Duchasteliy Striatella barjacetisiSj Neritina cf aperta J, de Sowerby, Netnatura cf parvula. Les marnes se développent de plus en plus et ne renferment que Nystia Duchasleli (8J. Des sables jaunâtres (3) puis des sables d'un jaune d'ocre très vif (10) avec de nombreux lits de galets roulés de quartz, de granité, granulile, supportent une épaisse formation de

KO

Fig. 14. — Coupe du sommet du ravin au Nord de Verrières /

yi Granité. — 1 Sables un peu argileux. — 2 Arkoses avec galets de quartz vers la base. — 3 Calcaires marneux. — 4 Calcaire concrétionné jaunâtre avec lits siliceux. — 5 Marnes et sables. — 6 Calcaire tendre à Nystia Duchasteli k test conservé. — 7 Marnes vertes et calcaires tendres àNysties, Striatelles, Néritines. — 8 Marnes et calcaires marneux jaunes à Nysties. — 9 Sables jaunâtres. — 10 Sables jaune d'ocre vif avec nombreux lits de galets. 11 Sables grossiers argileux rouge&tres. — 12 Marnes jaunes. — 13 Calcaire blanc siliceux à Potamides. — p^g ? Poudingue à gros blocs roulés de basalte.

sables grossiers rougeâtres, un peu argileux, qui se développe sur 30 m. de hauteur. Ils sont recouverts par des marnes jaunes et enfin par des calcaires blancs grossiers, passant parfois à des grès calcaires avec grains de quartz, fragments d'orthose^ de mica noir et de mica blanc. Les calcaires renferment Potamides Lamarcki Brgt., Potamides arvernensis M. Ch., Cerithium cf mtUtilineaium Desh, Ce lambeau a été protégé par des poudingues durs à gros éléments basalti* ques roulés, recouverts eux-mêmes un peu plus loin par des basaltes. Les formations inférieures (1-9) appartiennent au Sannoisien ; les sables à galets (10)

KTUDKS GÉOLOGIQUES SUR LA LIMAGNK 57

indiquent le début des phénomènes qui ont abouti à la transgression stampienne et doivent être considérés comme la base de cet étage.

Les assises observées dans la coupe précédente butent à TOuest contre une faille, qui ramène le granité à leur hauteur ; elles se continuent à TEst, sur quelques centaines de mètres jusqu'au Sud de Thones, en formant une sorte de petit cirque limité à TEst par le granité qui est aussi relevé par faille. On peut constater, malgré la faible distance, que dans ce cirque les formations détritiques de base (grès, poudingues grossiers) prennent un développement beaucoup plus grand. Les calcaires plus durs, sublithographiques et les calcaires marneux renferment Striatella barjacensis, Str. fasciata, StriateUa nsp. longue, très effilée et une petite Striatelle nsp. avec Planorhis spiruloides Desh. PL depressus. Mêlanopsis cf fusiformis. Les sables fluviatiles jaune d*ocre à galets affleurent au som* met de la côte ; ils se retrouvent sur l'autre versant à Thones-le-Jeune ; ils y sont recouverts par les argiles sableuses qui supportent directement le basalte. On peut encore observer les sables inférieurs du petit lambeau surélevé voisin sur la nouvelle route de Trézanches, au Sud de Thones-le-Vieux, où on les voit reposer à 735 sur le granité.

La base de Toligocène s'abaisse à l'Ouest de Verrières et sur la route, on voit à 700 m. du village, à 200 m. environ à TEst du point coté 623, les argiles sableuses rouges ou bleuâtres affleurer dans le fossé vers 590; le granité doit se trouver seulement à quelques mètres de profondeur. Il est relevé vers le point culminant de la route entre Verrières et Saillant, et se voit sur la gauche, à 610, avec une surface moutonnée probablement par le passage d*un glacier pléistocène, dont une moraine est en partie conservée, en face de ce point, sur la rive droite de la Couze. Au-dessus des argiles sableuses se superposent des marnes et calcaires sableux ou marneux, puis des calcaires sublithographiques à StriateUa bar* jacetisisF,,Str. fasciata J. de Sow. Nystia Duchasteli^. , N, plicata d'Arch. et de Vern. Planorhis spiruloides Desh., vers 630 un banc de calcaire dur siliceux sans fossiles, puis des calcaires sublithographiques avec cristaux de calcite et rares Striatella fasciata J. de Sow., NenHtina. cf aquensis Math. A 650, des marnes et argiles supportent des calcaires durs siliceux blancs en gros bancs, des calcaires marneux jaunes, des marnes vertes et enfin des calcaires siliceux blancs à Striatella barjacensis F., Str. fasciata Sow. très ornées, Nystia Duchasteli N., Nystia plicata d'Arch. et de \ . , Nei'itina cf aqueiisis Math., Planorhis spiruloides Desh. et Hydrobia cf Epiedsensis Carez, variété vardinica Font. Les couches supérieures sont masquées par les éboulis basaltiques très épais ; on n'aperçoit dans les vignes du flanc Nord du ravin qui va à Farges, que quelques affleurements isolés d'argiles rouges, de sables marneux et de calcaires à Striatelles, dominés vers le Nord par des affleurements granitiques.

Farges. — Près de ce village et au sud, sur la rive droite du ravin, les couches, fortement entaillées, permettent de relever les superpositions suivantes. Le granité supporte, à 725, des sables marneux jaunâtres avec banc de calcaire siliceux bleuîUre h la partie supérieure, surmontés sur 50 m. environ par des

sables marneux avec arkoses et grès calcaires sans fossiles. Des argiles sableuses rougeâtres arrivent ensuite jusqu'au pied de la petite cascade par laquelle le ruisseau franchit une puissante formation (plus de 150 m. d'épaisseur totale) en bancs stratifiés inclinés vers le nord de sables grossiers, de poudingues, de conglomérats avec nombreuses scories et galets de quartz, de basalte altéré, de cinérites avec traces charbonneuses, qui sont les scories un peu remaniées, d'un volcan relativement récent ((5»), reposant sur des produits détritiques provenant des Monts-Dore.

Saillant. — Saint-Nectaire. — Entre Farges et Saillant, au-delà du ravin, le substratum granitique est bientôt masqué par les éboulis basaltiques. Une faille, sur laquelle est installé un monticule basaltique avec scories et cendres, ramène ensuite vers 700 les couches oligocènes qui se poursuivent jusqu'à Saillant. Ce sont des sables marneux et des marnes, recouverts par des argiles sableuses, que Ton peut étudier facilement dans les ravins qui entaillent le pied du puy de Mazeyre. Elles sont recouvertes par une puissante brèche basaltique formée de blocs altérés de tous volumes et dans toutes les positions, cimentés par des scories et des sables volcaniques. La brèche elle-même est recouverte par des bancs stratifiés de scories basaltiques ; quelques blocs de basalte inclus dans ces lits de scories, sont décomposés et prennent une teinte lie de vin. On n'observe aucun phénomène de métamorphisme au contact de la brèche basaltique et des argiles. La ligne de séparation entre ces deux formations se relève régulièrement en allant vers l'Ouest. Aux argiles sableuses se superposent des grès calcaires grossiers, de nouveaux sables marneux, des argiles, des calcaires marneux et gréseux, puis des sables marneux et enfin des arkoses grossières sableuses qui atteignent l'altitude 690. La limite s'abaisse ensuite ; elle est sensiblement jalonnée par les cultures qui se font sur l'oligocène ; la partie volcanique restant rocailleuse et dénudée.

Une faille relève le granité aussitôt après le pont, à 150 m. environ de Saint- Nectaire-leBas, et amène la base de l'oligocène à 740. Les sables marneux et les arkoses sableuses s'observent au N. 0. du domaine de Vigineix où ils forment des buttes assez escarpées. En se rapprochant de Saint-Nectaire-le-Haut, des marnes jaunâtres viennent se superposer sur une vingtaine de mètres à ces dépôts inférieurs et sont recouvertes par les éboulis basaltiques. Deux failles par lesquelles sortent les sources minérales de Saint-Nectaire, isolent un compartiment granitique qui va supporter directement vers 850, sans interposition visible d'oligocène, les formations éruptives. La seconde faille est visible dans le fond du ravin traversé, au N.-O. de Saint-Nectaire, par le petit chemin qui passe près du cimetière pour aller à Boissière ; cette faille est inclinée d'environ 80° à l'Ouest. Elle ramène le granité vers 700 m. Sur le granité se trouvent, un peu au-dessus de l'établissement thermal de Saint-Nectaire-le-Haut, des sables grossiers terminés par un lit de galets anciens bien roulés. Puis viennent des sables blancs un peu marneux avec fragments irréguliers, parfois disposés en lits, de calcaire blanc avec nombreux grains de quartz plus abondants à lapéri-

phérie. Le sable est formé par des grains de quartz identiques à ceux du calcaire ; il résulte de la décalcification de ce dernier, qui n'a laissé persister que des rognons mamelonnés, irréguliers. A 856, des sables marneux (1 m.) terminent la formation oligocène. Ils sont recouverts par des dépôts plus récents, datant probablement de la première moitié du pliocène. Ce sont des sables noirâtres (0,40) puis des poudingues h gros galets de granité et d'un calcaire jaune altéré avec nombreux grains de quartz ; un nouveau poudingue à gros blocs, avec lits de sable intercalés, est recouvert par Tépaisse nappe basaltique qui se dresse en corniche et va reposer à l'Est de la faille sur le granité et supporte les alluvions ponceuses du pliocène moyen. Il serait intéressant de fouiller dans ces sables et d'y découvrir des vertébrés.

Sur le flanc Est du ravin, à 10 m. environ au-dessous de la coulée, les sables un peu marneux sont traversés par un dyke basaltique que l'érosion a laissé en saillie. Le dyke, divisé en couches concentriques, présente des prismes perpendiculairement à la surface. Les sables marneux qui l'entourent sont jaunis, ferrugineux, plus durs et vacuolaires, sur une épaisseur d'environ 30 cm.

Ce lambeau oligocène est assez restreint, il se termine au Nord de Saint- Nectaire et une nouvelle faille à l'Ouest exhausse le granité qui arrive, comme à l'Est, au contact des formations volcaniques récentes

Puy de Ganohe. — Il est formé par un substratum oligocène dans toute sa partie orientale ; au centre le granité afDeure près de la Couze, il bute à l'Ouest contre un compartiment granitique surélevé, qui est celui des sources de Saint- Nectaire. Dans ces trois compartiments le granité arrive respectivement à 600, 740. et au-delà de 820 m. dans le dernier.

La limite du granité s'abaisse ensuite jusqu'à 800, à la terminaison orientale du plateau de BesoUes. La plus grande partie du Puy de Canche est couverte par des formations plus récentes ou des éboulis. Tout son flanc oriental et une bonne partie du flanc méridional sont recouverts par d'épais conglomérats glaciaires, très développés vers 800, où ils forment des escarpements, mais descendant jusqu'à 660; la partie méridionale est recouverte d'éboulis basaltiques; le flanc septentrional, en grande partie boisé, se prête mal à l'étude. Il est impossible de relever une coupe complète ; on ne peut observer que des affleurements dissémines Dans le chemin de Saillant à Roche-Romaine, on observe dans le voussoir le plus abaissé, à la base de la côte, de 600 à 650 des sables argileux épais, puis des marnes jaunes, dessables marneux verdâtres ou rougeâtres. Ces formations représentent la base du Sannoisien. De nouveaux affleurements, appartenant au second compartiment où le granité arrive à 740^ .se voient plus à l'Ouest ; des arkoses sableuses affleurent à 800 ; elles supportent des sables fluviatiles quartzeux blancs, très fins et très purs, exploités dans deux petites carrières, puis des marnes vertes, des argiles rouges peu épaisses et des sables marneux. Un peu plus haut, on voit quelques calcaires blancs Bien qu'on n'observe aucun fossile, les sables marneux, les marnes et les arkoses sableuses, doivent être rangés dans le Sannoisien, tandis que les

sables fluviaiiles blancs seraient la base du Siampien. Ces sables sont en efîet semblables à ceux observés au Nord de Verrières, dont la position stratigraphie que a été précisée plus haut.

La partie supérieure du puy est formée par des brèches basaltiques très dures, formées de scories stratifiées, surmontées par une épaisse nappe de basalte.

Sur le versant méridional du puy, les affleurements sont plus rares et Ton ne peut guère citer que celui du Sud de Ganche, dans le ravin, où des sables marneux apparaissent à 740.

Puy d'EraignOy puy de Besolles. — La masse granitique qui forme le flanc occidental du puy de Ganche se poursuit vers le Nord et s'élève sur le bord oriental du puy d*Eraigne jusqu'au contact du basalte à 845. Une faille abaisse le granité vers 800, sur le versant Sud-Ouest ; des arkoses sableuses viennent s'intercaler jusqu'à la coulée basaltique inférieure qui descend sur la pente à TE.-N.-E des Granges. Au Nord de ce village le granité s'élève de nouveau jusqu'à la coulée supérieure, vers 860.

L'oligocène enclavé entre les deux compartiments granitiques du versant Sud du puy d'Eraigne se retrouve à la terminaison orientale du puy de Besolles. L'espace compris entre les puys de Ganche et de Besolles présente une topographie assez spéciale, qui ferait supposer l'intervention de glaciers dans le modelé. De nombreuses petites buttes d'oligocène sont disséminées dans cet intervalle, leur versant occidental est arrondi, en pente douce, tandis que le versant oriental est escarpé et en partie remblayé par des blocs généralement basaltiques. Les couches oligocènes les plus basses sont des marnes jaunes ou verdâtres visibles sur 15 à 20 m. et supportant des calcaires blancs, compactes, ressemblant beaucoup aux calcaires à striatelles de Verrières, mais dépourvus de fossiles. Au-dessus, des marnes sableuses jaunâtres dures avec galets et nodules calcaires, supportent les basaltes inférieurs du puy de Besolles. Malgré l'absence de fossiles, il semble bien que ces dépôts appartiennent encore au Sannoisien. Les éboulis masquent ensuite la partie supérieure de la côte ; legranite est très relevé au Sud des Granges et il faut arriver jusqu'à quelques centaines de mètres de Groire pour retrouver les argiles sableuses rouges, surmontées par des sables marneux jaunes. Ges argiles sableuses se poursuivent sur le versant oriental du puy de Besolles, elles prennent un grand développement sur la route de Murols à Besse ; elles arrivent près du village de Besolles. Elles butent à l'Ouest contre une faille qui limite en même temps le petit lambeau de Murols.

Murols. — La plaine qui s'étend au N.-E. de Murols repose partout sur l'oligocène. La base de ce terrain se voit vers 800, au Sud de Boissières, sur la route de Saint-Neclairc-le-lIaut. La coulée du Tartaret, avec de nombreux petits cônes scoriacés adventifs qui se développent à l'Est de Murols, recouvre les assises sédimcntaires inférieures. Sur le bord occidental, les puissantes coulées basaltiques les recouvrent également jusque vers Ghautignat, et rendent

difficile le tracé de l'extension de ce lambeau vert l'Ouest Cependant au N.-O. du château de Murols, dans le talus Ouest de la route de Clermont, un peu avant la bifurcation qui conduit à Beaune, à l'altitude de 4.020 m., on voit un affleurement du substratum au milieu des coulées et des scories ou pouzzolanes basaltiques. Ce sont des arènes granitiques sableuses que Ton pourrait confondre avec certaines arkoses sableuses de la base de Toligocène. Mais tous les éléments du granité s'y retrouvent, le mica bronzé est abondant ; les blocs de granité en voie de désagrégation abondent et Ton peut se convaincre que cet affleurement est simplement un pointement du substratum granitique, en voie d'altération, sous l'action des agents atmosphériques. 11 est probable que ce granité est en continuité avec celui qui bute au Sud de Murols contre les arkoses sableuses oligocènes. L'altitude de la plateforme granitique de ce compartiment est très élevée, de 1.020 mètres au moins ; au S.-O. de Murols elle dépasse même 4.400 mètres.

L'oligocène du bassin de Murols débute par des arkoses sableuses grossières dont l'épaisseur est d'environ 10 mètres. Elles sont surmontées par des sables marneux avec rognons calcaires incomplètement décalcifiés. Ces termes inférieurs de la formation se voient au sud de Boissières, dans la tranchée de la route au point 813. On peut étudier les assises suivantes dans le petit chemin qui, de ce point 8i3, va à Chautignat. Des marnes jaunes assez épaisses supportent dessables argileux (3 m.), puis des calcaires blancs très durs, siliceux, avec nombreux grains de quartz de grosseur variable et peu roulés (5 m.). Des marnes jaunes recouvrent ces calcaires et arrivent jusque vers 840. De nouveaux sables marneux supportent des argiles rouges un peu sableuses qui affleurent vers Chautignat (860). Ces argiles supportent les coulées basaltiques qui viennent se terminer à Chautignat, dans l'intérieur même du village, où elles présentent de beaux exemples de décomposition en boule. Les argiles sont parfois très altérées et cuites par la coulée, d'autres fois elles ne subissent aucune modification. On peut constater que les phénomènes de métamorphisme ne se sont développés que dans les points où les basaltes reposent directement sur les argiles; lorsqu'un lit même assez mince de scories stratifiées avec quelques blocs basaltiques est interposé, les argiles ne sont pas modifiées.

On peut étudier les assises suivantes sur les flancs du large cône qui porte le château de Murols. Sur le versant S. -S.-O et à une faible distance des dernières maisons du village, on peut relever la succession suivante dans les escarpements. A la base, vers 860, des sables argileux, visibles sur 5 mètres, supportent des argiles sableuses rouges (4 m.), des sables grossiers avec quelques lits de galets (3 m.), des sables fins de couleur claire (2 m.) recouverts par de nouvelles argiles sableuses rouges très épaisses et qui doivent former la plus grande partie du substratum de l'épaisse nappe volcanique supportant à 929, les ruines du puissant château féodal de Murols. Les éboulis basaltiques masquent toute la partie haute ; on peut d'autant plus le regretter qu'ils doivent recouvrir des alluvions fossilifères du Miocène supérieur. On m'a, en effet, montré à Murols une dent qui aurait été trouvée vers la partie supérieure de la colline,

près du basalte ; or, c'est une arrière-molaire supérieure gauche û*Hipparwn. Malgré mes recherches je n*ai pu observer aucun affleurement ni trouver des débris semblables. Ce fait serait intéressant, s^il étçiit bien établi que la molaire a été trouvée en place, — ce que je suis assez disposé à croire — car il viendrait fixer Tàge du substratum de la coulée et par suite Tàge de la coulée elle-même. On observe encore les marnes oligocènes à TOuest de Murols dans le talus de la route, vers le pont et au-delà, sur la route de Chambon et du MontDore.

Les ditlerentes couches observées dans la région de Murols ne m'ont fourni aucun débris organisé. Il est donc assez difficile de préciser leur âge. Cependant comme Ton peut suivre les assises d'une façon à peu près continue, à travers les compartiments échelonnés à des hauteurs variables, depuis Montaigut et Verrières, on peut se convaincre que le système marnocalcaire inférieur qui se développe entre les côtes 800 et 8(50 environ, est l'équivalent des calcaires sannoisiens ; les sables grossiers et les sables fins appartiendraient ji la base du Stampien. Les dépôt sannoisiens conservent ici, à la partie la plus occidentale de leurs affleurements, une épaisseur très grande, ce qui fait supposer qu'ils se prolongeaient autrefois plus à l'Ouest et recouvraient une grande partie au moins de la plateforme granitique qui supporte le massif volcanique du Mont- Dore .

Boissières. — Solignat. - Le Vemet. — Ludières* — Fontmarcel. — Le

compartimemt abaissé de Murols. dans lequel l'oligocène a été conservé, se continue vers le Nord. Il est limité à l'Est par une faille presque N.-S. et passant à 500 mètres environ à l'Est de Boissières, s'inclinant ensuite vers le N.-O. à partir de Fregdefond, puis obliquant à l'Est de Solignat et se dirigeant au N.-N.-O., par Cluchat.

A Boissières la coulée quaternaire, en placage sur la côte, repose par l'intermédiaire d*alluvions très riches en quartz^ sur des sables marneux oligocènes à 850. Au-dessus de 874 à 908, dans le chemin qui va à Lambre, des marnes jaunes et des argiles sableuses claires arrivent jusqu'au voisinage du basalte du plateau recouvert lui-même par le glaciaire pliocène. Les formations oligocènes reparaissent au Nord dans le fond de la vallée entre Fregdefond et Solignat, sous forme de marnes surmontées par des sables quartzeux. Ces sables se voient encore au Sud du Vernet, dans la vallée, où ils sont recouverts par des alluvions ponceuses du pliocène moyen. Des argiles sableuses oligocènes occupent de même les points les plus bas de la plaine de Ludières. Enfin les marnes reposant sur les schistes cambriens, recouvertes par le basalte quaternaire de Monne, supportent, à l'Est de Fontmarcel, les andésites à haiiyne, par l'intermédiaire de sables ponceux du pliocène moyen. Il est probable que ce compartiment se continue au Nord par le lambeau de Pradas.

Sanvagnat. — Lenteuge. — Pny d'Olloix. — En suivant la vallée du petit

ruisseau qui vient se jeter dans la couze Chambon, à 1.500 mètres à l'Ouest de

Montaigut, au pont de Rognon, on retrouve des affleurements oligocènes à

Sauvagnat. Entre Sauvagnat et le fond du ravin quelques marnes surmontent des arkoses sableuses encore visibles à 730, à quelques mètres au-dessus du pont. Les éboulis masquent le versant opposé sur lequel est bâti Lenteuge. Dans le chemin entre le pont et le village j'ai trouvé quelques blocs épars de calcaire blanc avec Nystia DudiaMeli de petite taille, mais je ne les ai pas vus en place. Une faille fait bientôt apparaître le granité qui affleure encore à 760, c'est-à dire à 6 mètres au-dessous de la coulée basaltique inférieure dominant Lenteuge. L'oligocène, s'il existe en ce point, est donc excessivement réduit comme épaisseur et comme étendue. A 820, sur le chemin des Arnats à quelques mètres du point côté 824, il supporte en effet directement le basalte inférieur, séparé du basalte supérieur par des alluvions ponceuses (p®).

En contournant l'éperon basaltique situé entre Lenteuge et le puy d'Olloix, le granité est séparé du basalte par des arkoses sableuses qui débutent vers 740. Nulle part dans cette région il n'est possible de relever une coupe.

Il en esta peu près de même au puy d'Olloix dont toute la partie supérieure se trouve recouverte parles éboulis de l'épaisse coulée basaltique qui couronne le sommet. On peut étudier avec détail les assises inférieures sur le versant méridional. Le substratum granitique arrive jusqu'à 687. A la base de Toligocène se trouvent des sables grossiers avec pelits galets de granité, de quartz, de schistes anciens bruns (15 m.), puis se développe une épaisse formation de 50 mètres de puissance de sables jaunes, un peu marneux à la base, argileux au sommet. Ils sont recouverts par des grès calcaires grossiers à Succinea imperspicita et Neritina sp , supportant des calcaires blancs fins, très durs, à Patamidei Lamarcki Brgt, C. Galeolti N., des calcaires bréchiformes à ciment oolitique empâtant des fragments d'un calcaire jaune-brun ; ces fragments sont entourés par une sorte d'enveloppe luisante, plus compacte, de calcaire concrétionné ; les brèches calcaires sont surmontées par des marnes sableuses qui paraissent s'élever jusqu'au basalte. Sur le versant Est on observe, sans qu'il soit possible d'établir Tordre de superposition, des calcaires variés, les uns sableux, d'autres siliceux. Sur le versant Nord on ne voit que quelques affleurements de marne à la partie supérieure^ les blocs épars de calcaires noduleux, de calcaires blancs sableux avec Limnées indéterminables, de calcaires jaunes marneux abondent. Les rares bancs que l'on peut observer en place plongent vers le Nord, tandis que les sables inférieurs paraissent horizontaux. La formation détritique inférieure est l'équivalent du Sannoisien, mais elle est ici totalement dépourvue de calcaire et des fossiles si constants, Striatelles ou Nysties. Les calcaires supérieurs appartiennent à la base du Stampien comme le montre Pot. Lamarcki Brgt qui s'y rencontre. Des mouvements du sol se sont produits à la fin du Sannoisien, ils ont déterminé la discordance de Stampien.

La plateforme granitique supportant le puy d'Olloix est à peu près horizontale et la ligne de contact avec le tertiaire est sensiblement une courbe de niveau. Les sables inférieurs qui débutent à 50 mètres environ au Sud du croisement des cinq chemins au N.-O. du point 657, s'étendent au-dessus de 687,

jusqu'à Granchamp et au-delà ; ils forment la plus grande partie de la plaine

comprise entre Granchamp et Chazoux, ne laissant le granité à nu que sur quelques centaines de mètres, vers le croisement des chemins allant à Chazoux et Gourdon et un peu à TOuest de ce point.

Ces mômes sables argileux visibles vers les maisons hautes d'Olloixà 840, supportent la coulée basaltique qui termine à 880 le petit puy conique situé au N. du village. Les éboulis recouvrent le sol le long de la route des Arnats et il est impossible d'apercevoir le substratum.

Chazoux. — Des sables semblables affleurent à 660 près de Chazoux; d'abord grossiers et rougeâtres, ils deviennent plus fins, de couleur rouille, puis passent à des sables jaunâtres, très fins, micacés qui supportent le basalte vers 700, sur le versant occidental du plateau de Chazoux. On ne voit pas d'autres formations vers le village. Un peu plus loin à TEst, apparaissent des calcaires marneux jaunes, puis des calcaires à Striatelles qui s'intercalent dans les sables précédents et recouvrent directement les sables grossiers inférieurs. Des galeries ont été creusées autrefois au-dessus de ces calcaires à Striatelles pour l'exploitation du minerai de fer. Les galeries, aujourd'hui éboulées, rendent l'observation impossible. Jusseraud les a visitées vers i848 *. Le minerai de fer se trouvait immédiatement au-dessous du basalte et affleurait sur plus de 50 mètres avec une épaisseur de 1 m. 50. Un lambeau tertiaire avec calcaire et grès de 30 mètres d'épaisseur séparait le minerai de granité. Ce sont donc les sables fins de couleur rouille, compris, près de Chazoux, entre les sables grossiers inférieurs et les sables micacés supérieurs, qui se chargent de fer vers l'Est et viennent recouvrir directement les calcaires à Striatelles.

Les mêmes formations se continuent sur le versant méridional du plateau de Chazoux et se manifestent par quelques affleurements restreints au milieu des amas d'éboulis. Sur le versant oriental les escarpements permettent de voir la plupart des couches oligocènes Le granité s'élève jusqu'à 610; c'est sur lui et sur lesalluvions ponceuses que repose la partie haute du villnge de Montaigutle-Blanc. Les sables verdâtres de la base commencent à 300 mètres environ des dernières maisons, tout près de la bifurcation des chemins allant à Chazoux et à Gourdon. Ils ont une épaisseur d'environ iO mètres et sont recouverts par des calcaires blancs siliceux à Nystia Duchasteli Nyst, Melanopsis cf subfusi/ormis, puis des calcaires durs sublithographiques à Striatella brajacensis F., Nystia Ducliasteii N. ; des sables argileux gris ou rouges supportent vers 640 des grès jaunâtres caverneux, des calcaires marneux grisâtres et des marnes. Vers 670 débute une puissante masse d'argiles rouges sableuses qui est recouverte, vers 710, par un système complexe de calcaires blancs siliceux, de calcaires marneux et sableux à Potamides Lamarcki Brgt rare, Potamides arvei^nensisM. Ch.,Cérithes du groupe du C. plicatum Brug, (l'un est le C. multilineatum de Deshayes, l'autre un plicatum Brug. V. Galeotti Nyst à côtes longitudinales lisses sauf les deux

* E. JussERACD. \otes sur quelques gisements de minerai de fer qui se trouvent aux environs du bassin kouiller de Brassac Paris, 1848.

ÉTUDES GÉOLOGKJUtlS SUR LA LIMAGNE 6S

côtes supérieures encore un peu tuberculeuses), Hi/drobia sp. et Cypris, de grès grossiers et enfin d'une sorte de lumachelle, avec gros éléments détritiques, reafermant P. urvernensis M. Ch.. et surtout Pol. Lamarcki Brgt. abondant. Le basalte est séparé de ces assises dont il est impossible de fixer l'ordre de succession, par un poudingue ferrugineux dur, renfermant beaucoup de galets de quarts et de granité, associés à des cailloux roulés de basalte.

Comme on le voit, la composition de l'Oligocène est sensiblement la même qu'au Mont-Rose, un peu au S. ; le système marno-calcaire inférieur forme le Sannoisien, le Stampien inférieur comprend les argiles sableuses supérieures avec les grès et les calcaires à Putaniides.

Pny de Oourdon. — On peut observiir les mêmes terrains sur le versant Sud du puy de (iourdon, où un profond ravin, d'accès difficile en été, entame toutes ies couches, depuis le granité jusqu'au basalte, sur une hauteur de 160 mètres.

Le granité arrive, comme sur le versant opposé, jusqu'à la cote de 610. Il affleure, à 590, au Sud de (iourdon, dans le chemin venant de Montaigut. Dans le grand ravin qui divise h peu près au milieu, le versant Sud du puy de (iourdon, on peut relever la coupe ci- contre :

Les sables inférieurs (1) présentent, i^ partir d'une hauteur de 10 mètres environ, des lits intercalés de calcaires blancs en grandes dalles (2) à Neritina cfaquenm Math. Une puissante masse de calcaires sublithographiques en bancs épais kStriaUlla barjacensù F. Ni/Uia Diichas- Uli; N. plicata d'Arch. et de V., est surmontée par des sables i>lancs, en lits & grains alternativement plus gros et plus fins, épais de 25 mètres. Des argiles sableuses s'élèvent ensuite jusque vers le basalte. Dans ces argiles sableuses on distingue, vers la base, un lit (9] renfermant de nombreux nodules d'un calcaire blanc, en voie de dissolution.

Quelques-uns de ces nodules, mieux conser\-és, montrent des restes de Pot.

Lamarcki Brgt et de Cerithium muUilittfntm trouvées sur l'autre versant, à l'extrémité

de Gourdon l : '■ " ■ h r-rz.' 10. (KH) i.OOO

■/t Granité. — i Sahles argiloui binarrOs.

— î Allemancos de sabler et de calcaires blanci en grande» dalles b. Néritines.

— 3 i^ahles. — 4 Calcaire blanc & Néri-

bUncs plas ou moins eroRsiers. — 7 Argile sablouan. — 8 Sables jaunâtres un peu marneux. — 9 Argiles avec nodules de calcaire blanc. — i(t Sables argileux avec lits de galets. — 11 Scories sableuses jaunes. — ii Alluvions à galeU basaltiques.

M Desh., c'est-à-dire les mêmes formes du platenu de Chazoux. Ceci prouve

66 ÉTUÛËS GÉOLOGIQUES SUR LA LIMA6NË

que les argiles sableuses sont un résidu de décalcification ; nous aurons occasion de signaler de nombreux exemples semblables. Le Sannoisien comprendrait ici les assises 1 à5; tout le système supérieur serait l'équivalent du Stampien inférieur.

Ce lambeau oligocène bute à l'Ouest contre le compartiment surélevé du plateau d'Olloix dans lequel le granité arrive à près de 690 ; la faille passe au pied môme du puy de Gourdon. De l'autre côté, ce lambeau bute contre le puy portant le point côté 734 au N. de Montaigut, entièrement granitique jusqu'à son sommet à 742.

Ba^de oligocène orientale, entre Montaigut et l'Allier. — Les calcaires à Striatelles fossilifères sont très développés, comme on l'a vu dans les pages précédentes, à l'Ouest de Montaigut. Si on s'éloigne de ce village dans les autres directions, au Nord, .à l'Est ou au Sud, on les voit se modifier rapidement et les Striatelles ne tardent pas à disparaître. Vers le Nord et vers l'Est, notamment les calcaires inférieurs se réduisent de plus en plus et, sur les bords de l'Allier, on n'en retrouve plus de traces. Vers le Sud et le Sud-Est, ils passent à des formations calcaires ne renfermant plus que quelques rares échantillons isolés de Striatelles.

La partie inférieure du bassin de la Couze Chambon va être étudiée tout d'abord en y comprenant la petite vallée affluente de Ludesse ; on examinera ensuite les formations dans la région du cours inférieur de la Couze Pavin.

Ludesse. — Ohâmpeix. — Neschers. — Coudes. — La petite ville de Champeix est construite au milieu d'un défilé granitique assez resserré, mais d'une

Le^Jtarcktdial

Fig. 16. — Coupe sur la rive droite de la Couze Chambon passant par Champeix.

20.000 4.000 yi Granité. — 1 Sables argileux. — 2 Calcaires à Striatelles.— 3 Argiles sableuses. — a AJluvions ë, gros blocs d'andésite cireuse noire, basalte, trachyte.

faible longueur. A partir de Montaigut, les terrains oligocènes affleurent dans le fond de la vallée, surmontés par des terrains alluviaux du début du Quaternaire. A 1.500 mètres de Champeix, environ, à la hauteur du second moulin, une faille fait reparaître le granité qui arrive jusqu'à la cote 500. En se rappro-

chant encore de Champeix, deux nouvelles failles, venant se réunir sur le chemin de Saint-Julien, à l'Est de la petite colline cotée 544, isolent un lambeau oligocène effondré, dans lequel les sables inférieurs de base affleurent au fond d un vallon latéral sur la rive droite de la Couze, surmontés par des calcaires blancs sublithographiques ix Striatelles. Au contact de la faille orientale, les calcaires sont fragmentés, durcis, imprégnés de silice ; des filons de quartz de 2 & 3 centimètres, sépai-ent le calcaire du granité. Le granité lui-même est rubéfié, ses feldspaths sont kaolinisés. Ce petit lambeau, dont nous suivrons un peu plus loin la prolongation vers le Sud, est le dernier qui nous offre des Striatelles; ces formes ne reparaissent plus, au-delà, vers l'Est. Un nouveau voussoir granitique qui- porte vers 543 le vieux faubourg de Champeix connu sous le nom de Marchidial, le domine à l'Est. Le compartiment granitique de Champeix est limite au Sud par une faille, passant vers le Thuel, qui ramène les argiles sableuses supérieures en contact avec ce voussoir. Il se continue au contraire vers le .Nord, du côte de Ludesse. Il est surmonté dans celte région par une importante succession d'assises oligocènes que nous étudierons tout d'abord et que nous suivrons ensuite vers l'Est, sur les flancs de la vallée de la Couze.

Les coupes (3) et (4) relevées à rOuest de Ludesse, ont montré les assises du Stampien inférieur développées sur près de 100 mètres d'épaisseur. Une faille passant entre le point 744 et Ludesse, les interrompt et relève le compartiment oriental dans lequel le granité affleure à 500, comme on peut le voir dans la coupe suivante (fîg. 17) passant par le point 600 à TËst de Ludesse :

L'oligocène débute par des grès de couleur claire, d'abord grossiers, puis formés par des bancs alternativement plus fins et plus gros (1) renfermant des grains de quartz et de nombreux fragments de feldspath kaolinisé. Quelques bancs (2) sont très riches en mica blanc. Le calcaire fait son apparition à 40 mètres environ au-dessus de la base, mais il ne se rencontre qu'en très faible quantité, dans de petits lits de grès ensuite, alternant avec des argiles

eoo

Fig. 17. — Coupe entre Ludesse et Champeix

passant par le point côté 600. / h .

7 Granité. — 1 Grès alternativement fins et grossiers. — 2 Grès fins à mica blanc. — 3 Grès grossiers . — 4 Alternances de grès grossiers et de grès un peu calcaires. — 5 Alternances de grès et d'argiles sableuses. — 6 Alternances de grès calcaires et d'argiles rongées avec quelques lits de calcaire sublithographique. — 7 Grès grossier. — 8 Calcaire gréseux concrétionné. — 9 Alternances d'argiles sableuses rouges, de sables et de grès calcaires. — 10 Calcaire concrétionné à Hydrobia Z>u6ttW5o/ii et Nysties. — il Sables et grf»s. — 12 Marnes sableuses. — 13 Grès grossiers. — 14 Calcaire blanc siliceux en grandes dallos. — 15 Gahïairo marneux. — 16 Marnes jaunes.— 17 Calcaire marneux jaune à Limnées.

fins (4). Les petits lits de grès se poursuivent sableuses rouges (5), jusque vers 550. Une

discordance sensible se manifeste alors entre ces assises et celles qui les surmontent; tandis que les premières plongeaient de 10 à 15° vers TEst, les couches supérieures sont à peu près horizontales.

Des alternances d'argiles sableuses, de grès calcaires, avec quelques minces intercalations de calcaires sublithographiques en voie de dissolution (6), supportent, vers 550, des grès fluviatiles grossiers à galets assez volumineux (7) ; ils sont recouverts par des calcaires concrétionnés gréseux (8). Les argiles sableuses rouges se développent ensuite davantage et sont séparées par quelques bancs minces de sables jaunes, micacés, fins et de grès calcaires. Vers 580, affleure un banc de calcaire concrétionné (10), de couleur blanc, jaunâtre ou brune, avec géodes de calcite et renfermant Hydrobia Dubuissoni de grande taille, et aussi une Nystie, qui paraît bien être Nystia Duchasleli ; les coquilles sont entourées de couches concentriques de calcaire. Des sables et des grès grossiers (11) avec tubes cylindriques brisés (tiges de monocotylédones) de 7 à 8 mm. de diamètre sur 3 à 4 cm. de long, surmontent les calcaires à Hydrobies et supportent des marnes sableuses (12), de nouveaux grès (13), et enfin une masse calcaire débutant par des calcaires blancs siliceux en grandes dalles (14), puis des calcaires marneux jaunes à Limnées (17) qui arrivent jusqu'au sommet coté 600.

Les calcaires concrétionnés (10) à Hydrobia Dubuissoni qui se trouvent à Montaigut, à la base du Stampien, nous serviront ici également, avec la discordance observée entre les assises (5) et (6) à fixer la base de cet étage. En comparant les coupes (3) et (17), on remarque de suite la réduction subie par rétage Sannoisien et surtout la disparition presque complète du calcaire de ses assises qui sont presque exclusivement formées d'éléments détritiques. Le calcaire n'intervient qu'en très faible quantité dans les couches (6) où les argiles sableuses dominent.

Ce point doit être considéré comme la limite extrême des calcaires à Striatelles. En suivant ces couches au Nord du domaine de la Martre, l'épaisseur des grès calcaires augmente un peu et j'y ai trouvé, près de Lia, des Striatelles mal conservées, mais que l'on peut attribuer avec certitude à Striatella barjacensis Font, et Nystia Duchasleli. Les empreintes de fossiles sont tapissées de petits cristaux d'une calcite un peu jaunâtre. Les argiles sableuses rouges aug" mentent rapidement d'épaisseur en allant vers l'Ouest. Elles sont exploitées, à 570, par la tuilerie située près de Ludesse, sur le bord de la route. Dans la carrière, un banc de grès sableux, tendre, supporte la couche utilisée d'argile rouge, peu sableuse, qui a environ 3 mètres d'épaisseur. Cette argile se trouve au même niveau que celle exploitée par la tuilerie de Saint-Julien.

Si l'on cherche à suivre ces différentes assises vers le Sud-Est, du côté de Champeix, on se heurte à des difficultés assez grandes, provenant de la rareté des aflleurements, des petites failles locales produisant des dénivellations de 10 à 20 mètres, et surtdut de l'exlrôme irrégularité des bancs calcaires. On peut se convaincre que ces bancs, même les plus épais, sont très localisés ; ils disparaissent parfois sur une espace d une vingtaine de mètres et deux coupes rele-

vées à iOO mètres de distance ne sont que difûcilement comparables. Dans une masse de marnes et de grès jaunes se dé.veloppent sporadiquement et à des hauteurs quelconques des bancs calcaires d'une extension horizontale généralement très faible. Les fossiles sont en outre très rares et ne donnent que des renseignements insuffisants. Aussi est-il très difficile d'établir d'une façon minutieuse et détaillée la stratigraphie delà région. Cependant, le relevé de très nombreuses coupes partielles, très rapprochées les unes des autres, m'a permis de reconnaître un certain nombre de bancs plus constants et plus étendus et qui se poursuivent parfois sur plusieurs kilomètres. Trois coupes successives vont nous fournir Tordre de superposition de ces diverses couches ; leur rapprochement permettra de déduire la composition de TOligocène dans les points intermédiaires.

Indiquons d'abord brièvement les différents compartiments que Ton rencontre de Ludesse jusque vers Coudes. La roule de Ludesse à Champeix, d'abord creusée dans TOligocène^ atteint la plateforme granitique à 500, un peu au Sud du domaine de la Martre. La route reste ensuite dans le granité jusqu'à Champeix * et au delà, sur la route de Coudes, jusqu'à 150 mètres environ avant le chemin qui relie Neschers à la route de Champeix à Issoire. Une faille amène alors au niveau de la vallée les couches détritiques de l'Oligocène inférieur.

Dans l'espace compris entre Ludesse et ce points le granité reste toujours assez élevé, mais des failles moins importantes le découpent encore et font varier sa hauteur extrême de 515 à 485. Une faille passe un peu à l'Ouest de la chapelle d'Anciat (point côté 498àrE.-N.-E. de Champeix) et ramène le granité à 470. Sur la rive droite de la Couze, le granité n'est plus qu'à l'attitude de 440. Une autre faille plus importante, passant à l'Est du point 498 sous la coulée d'Anciat, abaisse les couches de 90 mètres environ et fait affleurer, à partir de la rivière, les grès inférieurs dont les tranches, coupées verticalement et rubéfiées par le ruissellement des eaux rougies par la lixiviation des argiles supérieures, attirent de très loin les regards. Ces escarpements ne sont visibles que sur une faible longueur ; ils sont en effet limités à TEst par une nouvelle faille qui fait disparaître les grès au-dessous du niveau de la Couze. Près de Coudes, vers Beauvezeix, le substratum granitique apparaît de nouveau sur la rive droite de la Couze ; c'est le début du dôme granitique de Saint-Yvoine, qui sera étudié dans un chapitre suivant.

Les grands escarpements de la rive gauche de la Couze, un peu avant Neschers, permettent de relever la coupe détaillée de la fig. 18.

Sans entrer dans le détail des assises, on remarque que les couches visibles les plus basses sont des grès plus ou moins durs et grossiers, avec sables intercalés; ce sont ces grès (1 et 2) qui constituent la plus grande partie des escarpements. Une discordance très nette se manifeste dans cette masse de grès ; les couches inférieures plongent faiblement vers le N.-O, les grès blancs, grossiers, à la partie inférieure (3), plongent beaucoup plus et à l'Ouest. Ils supportent

< A 400 mètres avant Champeix la route coupe un gros filon de microgranulite.

ÉTUDES GÉOLOGIQUKS SUR LA LTMAGNR

Rouief

quelques marnes sableuses, puis des calcaires jaune-brun, sublithographiques, en grandes dalles, apparaissant de nature oolithique par altération (4). Ces calcaires représentent ici le niveau des calcaires concrétionnés à Hydrobia Dubuûioni et Nysties, déjà signalé. Au-dessus se développe un complexe marnocalcaire (5, 6, 7), caractérisé surtout par l'abondance des calcaires sublithographiques, puis viennent des calcaires un peu marneux, souvent jaunâtres, en grandes plaques, renfermant des Gypris (8), des calcaires marneux jaunâtres» présentant des sortes de tubulures de 3 à 4 mm. de diamètre, remplies de sédiment plus foncé et formées probablement par des dégagements de bulles gazeuses au moment du dépôt (9, 10). Des grès jaunes plus ou moins grossiers, des grès calcaires jaunes (11, 12, 14, 15) supportent de nouveaux calcaires marneux (16) et des calcaires jaunes avec tubulures (17), renfermant quelques

Gypris, des Limnées et des Planorbes mal conservés ; les Limnées paraissent du groupe de Limnêa cornea, les Planorbes semblent se rapporter au Planorbis cornu. Plus loin, du côté de Plauzat, des calcaires jaune foncé, puis des calcaires feuilletés et des marnes jaunes à Gypris, viennent recouvrir cet ensemble.

Les marnes jaunes à Gypris, et les calcaires prennent un grand développement plus au Nord, vers le puy de Gorent, où elles deviennent gypsifères et renferment en outre Potamides Lamarcki. Ce fossile, que je n'ai pas rencontré dans les couches citées sur la rive gauche de la Gouze, entre Ghampeix et Neschers, mais qui se trouve au môme niveau à l'Est et au N.-E. de Saint- Julien, permet de lever les doutes qui pouvaient exister sur Tâge de cette formation épaisse de calcaires; tout cet ensemble appartient bien au Stampien inférieur. Nous connaissons déjà l'âge sannoisien des grès inférieurs qui supportent les calcaires concrétionnés jaune brun (1, 2, 3). Mais les couches sannoisiennes les plus basses ne sont pas visibles ici. On peut les étudier dans le petit ravin qui part du coude de la route de Ghampeix à

Fig. 18.*— Coupe entre Ghampeix et Neschers, vers latermi-

naison de la coulée basaltique d'Anciat. / ârrr^ ^ .

1 Grès et sables. — 2 Grès marneux, argiles rouges et sables verts. — 3 Grès blanc grossier. — 4 Marnes et calcaire jaune brun sublithographique en grandes dalles. — 5 Calcaire en grandes dalles à Gypris. — 6 Marnes et calcaire marneux jaunâtre. — 7 Marnes et calcaire sublithographique en grandes dalles. — 8 Marnes et calcaire sublithographique blanc h Gypris. — 9 Marnes. — 10 Calcaire marneux jaunâtre avec tubulures et calcaire à Gypris. — il Grès jaunes. — 12 Grès calcaires. — 13 Marnes et

. calcaire concrétionné jaune brun. — 14 Marnes et grès jaunes. — 15 Marnes et grès grossier jaune. — 16 Calcaire marneux jaune. — 17 Calcaire jaune brun h Gypris, Limnées, Planorbes (Ce banc est par erreur représenté avec le figuré du basalte). — a Alluvions à gros galets basaltiques. — b Sables blancs fluviatiles ponceux. — c Sables bruns et cendres basalUques. |3^S*. Basaltes quaternaires.

Clermont, à l'Ouest du point 498. Sur le granité, à 470, on voit un poudingue dur, affleurant dans les fossés de la route ; ce poudingue est la base d'un bancd'arkose dure, grossière, qui a 5 à 6 mètres d'épaisseur. Elle est recouverte par des grès grossiers ayant à peu près la même épaisseur, supportant des grès plus fins, identiques à ceux qui forment la base des escarpements de la rive gau-

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Pig. 19. — Coupe k TEsi de Ghampeix, de la Goaze au plateau du Bonhomme.

7j Granité. — yi GranuUte. — i Argiles sableuses. — 2 Alternances de grès, d'argiles et de sables. » 3 Calcaire blanc sublithographique et calcaire concrétionné à Ny$tia Duchasteli ei petits tubes de phryganos. — 4 Alternances de marnes et de grès. — 5 Calcaire subconcrétionné et calcaires blancs homogènes sublithographiques. — § Alternances de marnes rouges et de grès calcaires & Potamides. — 7 Marne rouge h mica blanc. — 8 Calcaire jaune blanc sublithographique concrétionné. — Alternances de marnes et de calcaires gréseux. — 10 Calcaire micacé feuilleté h Cypris. — 11 Grès et calcaires gréseux en grandes dalles. — 12 Calcaire jaune dur en plaques. ~ 13 Marnes et calcaires en plaquette à petits Potamides. — a Alluvions grossières avec galets de roches du Mont-Dore. — p*/* Tuf ponceux à petits éléments. — p^g Conglomérat trachytique à gros blocs, —a* Alluvions basaltiques. — s Sables blancs fluviatiles ponceux. — $^ Sables bruns avec projections basaltiques. |3', fi* Basaltes quaternaires.

che de la Couze. Il n*y a donc aucune intercalation calcaire dans les dépôts san* noisiens, qui restent exclusivement détritiques. On ne peut pousser plus loio Tétude de l'Oligocène dans le petit ravin cité plus haut, car le substratum se trouve masqué par de beaux sables fluviatiles ponceux, blancs, ayant plus de 20 mètres d'épaisseur et qui vont supporter la coulée basaltique d'Anciat. Ces sables forment tout le terroir connu sous le nom de la Combette. Or, Tabbé Croizet cite comme trouvés dans les sables de la Combette des débris d*EqutLS caballus et de Cerfs ; quelques-uns de ces restes fossiles, une molaire supérieure de

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cheval notamment et des restes de Cervus elaphus^ sont exposés dans sa collection conservée au British Muséum. Bien que les ossements ne soient pas très rares dans ces sables, je n'ai pu y recueillir que des débris indéterminables, sauf un canon de cheval. D'après la position topographique et les fossiles de la collection Croizet, la coulée d'Anciat daterait du début du Quaternaire. La vallée se serait creusée de plus de 60 mètres entre le début du Quaternaire et Tàge du renne, pendant lequel s'est épanchée la coulée du ïartaret (|3*) en rapport, h Neschers, avec des débris datant de cette époque.

La coupe 19, relevée à quelques centaines de mètres à l'Ouest de la précédente sur la rive droite de la Couze est assez différente. Un grand ravin, le

second à partir de Champeix, permet d'obtenir la série détaillée des assises sédimentaires. Le granité s'élève beaucoup moins que sur la rive opposée de la rivière, par suite d'une faille difficile à tracer d'une manière rigoureuse, mais qui est un peu au Sud de Taxe de la vallée. Dans cette coupe, on voit qu'au-dessous des calcaires subconcrétionnés (5), base du Stampien et en discordance sur le système inférieur (1-4) ; il existe au-dessus des couches détritiques de base, des calcaires sublithographiques et des calcaires blancs ou jaunâtres concrétionnés à Nysiia Duchasteli. Ils renferment parfois des tubes de phryganes assez petits de 5 à 6 mm.

de diamètre. Le Sannoisien, bien que réduit, se révèle donc ici avec les caractères habituels qu'il présentait plus loin vers l'Ouest ; je n'y ai pas trouvé de Striatelles. La même discordance signalée ailleurs entre le Sannoisien et le Stampien est encore visible ici. Les couches inférieures du Stampien habituellement détritiques sont très réduites et les calcaires gréseux prennent un grand développement. Ils renferment de petits Potamides très mal conservés qui sont probablement de jeunes Potamides Lamarcki, Des calcaires feuilletés à Gypris alternent avec ces calcaires gréseux. En se dirigeant vers l'Ouest, on voit des calcaires blancs gréseux à Limnea cf Brongniarti Desh. s'intercaler dans cette formation.

Une coupe prise à l'Est de Neschers, dans les escarpements de la rive droite

Jêo

Fig. 20. — Coupe passant par le pont de Lavaur h l'Est de Neschers.

1 Calcaire gréseux. — 2 Marnes. — 3 Calcaire jaun&tre subconcrétionné. — 4 Marne et calcaire sublithographique en grandes dalles à Cypris. — 5 Calcaire gréseux. — 6 Grès à grain moyen. — 7 Marnes et calcaire concrétionné. — 8 Grès calcaire grossier. —

9 Marne et calcaire blanc gréseux k Hydro..

bies, Planorbes, Potamides Lamarcki. —

10 Calcaire siliceux compacité h Pot. Lamarcki. — 11 Calcaire gréseux micacé en plaquettes. — 12 Calcaire jaune. — 13 Calcaire feuilleté à Cypris. — 14 Calcaire mai> neux tendre hXhïick Limnea cf Brongniarti, a^g Conglomérat glaciaire.

de la Couze^ au Sud du pont, près du château de Lavaur, montre un beau développement des calcaires stampiens (fig. 20).

Dans les fossés de la route affleurent des marnes et des calcaires sublithographiques ou concrétionnés (i-5) identiques à ceux vus dans la coupe 18, à la base du Stampien. Ils sont séparés par plusieurs bancs de grès, en stratification discordante, de calcaires gréseux à Potamides Lamarcki (9, 10) ; ce fossile a parfois le test agatisé ; les calcaires feuilletés (13) ont des lits remplis de Cypris. On peut les étudier facilement, de même que les calcaires blancs à Limnea cf Brongniarii dans une ancienne carrière abandonnée. Ces calcaires à Limnées sont immédiatement recouverts par un conglomérat quaternaire glaciaire, à très gros blocs. Plus haut, des calcaires jaune foncé surmontent les calcaires à Limnées. Il convient de noter l'inclinaison très variable des bancs de grès souvent très durs et grossiers, qui supportent les calcaires à Potamides Lamarcki, Remarquons que les calcaires à Potamides occupent la môme position stratigraphique que les calcaires marneux jaunâtres à tubulures et les calcaires en grandes plaques à Cypris de la coupe 18.

Il est difficile de relever des coupes suffisantes dans la partie inférieure de la vallée de la Couze, très cultivée et encombrée d'alluvions. Cependant vers le moulin, au Sud de Beauvezeix, on peut faire les observations suivantes : le granité affleure vers 390, il supporte quelques mètres d'argiles sableuses» des grès et de nouvelles argiles sableuses rouges. Vers 410 des calcaires concrétionnés sublithographiques, prolongement des calcaires à Hydrobia Dubuiêsani de la base du Stampien des environs de Champeix^ recouvrent les argiles sableuses. Le Sannoisien se trouve ici réduit à une vingtaine de mètres de formations détritiques. Des grès jaunes ou blancs très épais se développent ensuite et sont recouverts, vers 430, par des calcaires un peu gréseux à Potamides Lamarcki. On ne voit plus d affleurements au-dessus de ces calcaires, mais on rencontre de nombreux blocs épars de calcaires blancs à Limnea cf Brongniarti et de calcaires jaune-foncé. Le contact du granité et des argiles sableuses inférieures est presque partout masqué par des alluvions excessivement dures à galets basaltiques, qui ont 5 à 6 m. d'épaisseur ; de nouvelles alluvions à gros galets peu roulés de basalte et de trachyte. se voient vers 410 sur les calcaires sublithographiques concrétionnés.

Les grès se développent de plus en plus en se rapprochant de l'Allier, ils forment toute la partie inférieure de l'oligocène (arkoses de Montpeyroux, de Sauvagnat). On verra plus loin que ces grès, reposant sur le granité, renferment en certains points, très près de leur base, le Potamides Lamarcki.

Quelques lignes suffiront maintenant pour faire connaître les particularités les plus intéressantes de l'oligocène dans la partie inférieure de la Couze Chambon. Sur la rive gauche de la petite vallée de Ludesse, au Sud du point 600, au-dessus des grès inférieurs, les calcaires concrétionnés présentent parfois la structure des stalactites, ils sont alors formés par des enveloppes calcaires successives ; d'autres fois ils apparaissent par altération comme un agglomérat de grosses oolites qui, en section, ont une structure spiralée. La surface de ces

calcaires s'altère parfois en prenant une forme mamelonnée, de chou-fleur. Des calcaires semblables s'observent au Nord, vers Chadrat et Chanonat.

On peut étudier les grès inférieurs dans le sentier qui se dirige vers le Nord, à partir du champ de foire deGhampeix,en passant sur le bord Ouest de la coulée basaltique quaternaire. Sur le granité altéré, tombant en arène, reposent des sables argileux rouges à la base et devenant gris-verdàtre ; ils supportent sous la coulée, des sables iluviatiles et fluvio-glaciaires avec ponces et blocs de basalte, de trachyte, etc. Au-dessus des sables argileux, les grès, généralement blancs ou jaunâtres, parfois en bancs de plusieurs mètres, ont plus de 20 m. d'épaisseur. On observe sensiblement les mêmes faits tout le long de la coulée basaltique du Nord deChampeix. Cette coulée, que l'on voit déjà au-dessus de la route à l'Ouest deChampeix, repose au N.-Ë. dans l'angle des vallées de Champeix et de Ludesse, sur des sables fluvio-glaciaires et les conglomérats à gros blocs dans lesquels sont creusées des caves. Elle se termine à Textrémité du plateau d'Anciat. D'après ce qui a été dit plus haut, cette coulée jalonne le lit de la Couze du début du Quaternaire; les érosions ultérieures en creusant les vallées latérales de Ludesse et d'Anciat, ont morcelé la nappe basaltique en trois tronçons. Il est bien diflicile de retrouver l'origine de cette nappe basaltique, aucun appareil volcanique n'est conservé dans le voisinage. La coulée et les alluvions d'Ânciat reposent presque partout sur les argiles sableuses inférieures, sauf vers Anciat, où à 200 m. environ de la chapelle, elles passent sur les assises stampiennes efl'ondrées *. Les grès jaunes du Stampien inférieur affleurent sur l'ancienne route au Nord d'Anciat ; dans toute cette région, ce sont les calcaires marneux jaunes et les calcaires en grandes dalles avec quelques Gypris qui sont le plus développés. Au Nord de Neschers, les couches sont encore abaissées et, au fond de la vallée, vers le pont de Neschers, la partie terminale du Sannoisien affleure seule sous forme de grès rougeâtres à mica blanc. Ils sont surmontés par les calcaires concrétionnés et les calcaires sublithographiques du Stampien inférieur qui sont ici très développés et se poursuivent, sur le chemin de Plauzat, jusqu'à la croix, vers 410. Les calcaires jaunes à Gypris ou à Limnées se continuent ensuite jusque presque au sommet du plateau où ils sont recouverts par des cinérites ponceuses mal stratifiées, supportant de beaux sables fluviatiles ponceux blancs, ravinés eux-mêmes par des sables plus foncés à stratification confuse ou nulle, riches en blocs assez gros de basalte, trachyte, andésite, granité et ponces. Les mêmes sables forment une terrasse jusque vers Goudes, où ils recouvrent les grès inférieurs relevés par faille.

L'extension de ces difl'érentes assises vers le Nord sera indiquée dans l'étude du bassin de la Limagne proprement dite, mais il convient de noter de suite que les formations inférieures conservent, lorsqu'elles existent, partout où elles

* On peut observer quelques phénomènes métamorphiques intéressants sur les lèvres de la faille au fond delà vallée, à quelques mètres au-dessus de la rivière. Au contact de la faille, les grès stampiens fortement relevés sont durcis et prennent un aspect curilique. Le calcaire a une couleur brune et il devient excessivement dur ; le granité est rempli de nombreux filonnets d'oxyde de for orientés N.-S., tandis que la faille a une direction N.-O.

sont visibles, le caractère détritique qu'elles possèdent déjà vers Neschers ; aucune trace de fossiles sannoisiens ne peut être relevée au Nord de ce village.

Sur le versant méridional de la Couze, au-delà de Champeix,le granité s'élève jusqu'à 100 m. environ au-dessus de la rivière, mais il est bientM limité par une faille E.-N.-E. qui amène à son niveau supérieur la base du Stampien. Cette faille peut facilement s'observera 200m. environ au-delà du nouveau cimetière sur l'ancien chemin de Champeix à Issoire. Les argiles sableuses sont relevées au contact du granité et plongent dé 13^ environ vers le S.-E. ; elles alternent avec des bancs de grès. Les couches ne tardent pas à redevenir horizontales. Les calcaires blancs gréseux à Limnea cï Brongniarti sont ici très développés et montent jusqu'au contact de la nappe basaltique du bord occidental du Bonhomme, nappe en relation avec un dyke qui affleure sur le versant N.-O. Les calcaires concrétionnés sannoisiens ont plusieurs mètres d'épaisseur sur ce versant au Sud d'Anciat. Nystia Duchasteli s'y rencontre en petit nombre avec de grosses Cypris, dans des calcaires concrétionnés jaune-brun ou blancs dont la surface devient mamelonnée par altération. Ces calcaires concrétionnés renferment parfois de nombreux tubes analogues aux tubes des phryganes si abondants dans la Limagne, mais dont les dimensions sont beaucoup plus faibles. Les calcaires blancs homogènes de la base du Stampien prennent un grand développement. Par altération, leur surface prend soit l'aspect mamelonné de choufleur, soit un aspect corrodé, comme cela se rencontre très habituellement dans des calcaires identiques, situés au même niveau stratigraphique sur la rive droite de l'Allier, vers les Pradeaux. On peut observer une partie des assises oligocènes^ le sommet du Sannoisien et la base du Stampien notamment, dans les fossés de la route de Champeix à Issoire ; mais la succession normale des assises est altérée par une faille qui coupe la route à 500 m. environ avant labifurcation qui conduit à Neschers. En suivant cette route de Neschers, on voit les argiles sableuses inférieures descendre plus bas qu'un peu à l'Ouest, et atteindre presque le fond de la vallée. Au delà de la bifurcation en continuant à suivre la route vers Issoire, le sol est recouvert par un épais manteau d'alluvions basaltiques et surtout quartzeuses. Les calcaires à Limnea cf Brongnarti exploités sur le plateau, près de la route de Chidrac, forment une partie du soussol de ce plateau, dit de Montoron. Ils sont recouverts par des calcaires blancs plus marneux, renfermant la même Limnée et des calcaires feuilletés à Cypris, qui se poursuivent sur le flanc N.-E. du plateau du Bonhomme jusque vers 570, à la limite du conglomérat glaciaire pliocène. Ce sont les mêmes calcaires qui forment le substratum de la montagne de Perrier sur le versant méridional.

Comme on le voit, l'extension des calcaires inférieurs est très restreinte à l'Est de Champeix ; il n'en est pas de même vers le Sud, vers Clémensat, Lavelle et bien au-delà.

Clémensat. Lavelle. Saint- Vincent. Félines. — Le petit lambeau de calcaire à Striatelles pincé dans le granité, dans la petite vallée à l'Ouest du Marchidial (Champeix), a été signalé plus haut. 11 se continue vers le Sud, limité

par deux failles. La faille occidentale longe le bord de la petite vallée que suit la route de Clémensat, coupe cette route à 100 m. environ à TOuest du début de la partie rectiflée du chemin et va passer sous la masse basaltique du puy de Lavelle ; on la retrouve sur le versant Sud de cette montagne tout près des dernières maisons occidentales du village, sa direction est alors S.-S.-O.; elle détermine un abrupt granitique k Tembranchement des routes d'Issoire et de Félines et forme ensuite l'axe de cette petite vallée jusqu'au pont coupant le ruisseau. Elle est jalonnée, un peu au-dessous de ce pont, par des eaux minérales bicarbonatées sodiques qui ont abandonné d'épais travertins. La faille orientale passe h quelques mètres à l'Ouest du domaine du Thuel, construit sur le granité, et se continue directement vers le S.-S.-E. en passant au petit dyke basaltique côté 589 et à Saint-Cirgues. La figure 21, représente la coupe de ce compartiment effondré.

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Fig. 21. — Coupe passant par Saint-Cirgues et la petite vallée a l'Ouest de Champeix.

1 Sables argileux clairs. — 2 Calcaires à Striatelles. — 3 Argiles sableuses rouges et grès.— 3' Calcaires blancs à Limnea cf longiscata, — 4 Alternances d'argiles rouges et de grès. — 4' Calcaire un peu marneux h Limnea cf Gouberti, — 5 Calcaire en plaques avec quelques Limnées indét. — 6 Argiles rouges. — 7 Calcaires siliceux en plaquettes. — 8 Marnes jaunes. — 9 Calcaires jaunâtres en dalles k Limnées, Planorbes, Gypris.

Les calcaires à Striatelles affleurent très bas sur les flancs de la vallée ; dans le chemin qui, du Marchidial, se dirige vers l'Ouest, et dans les champs avoisinants, on trouve de nombreux blocs épars d'un calcaire blanc sublithographique avec Limnea cf longiscaia ; je n'ai pu observer ces calcaires en place, mais ils doivent être à une faible hauteur au-dessus des calcaires à Striatelles ; ils proviennent certainement du substratum et non d'ébouiis, les flancs du vallon étant granitiques. La place de ces calcaires sera d'ailleurs précisée plus loin, mais il était intéressant de les mentionner, car c'est là le point le plus septentrional où je les ai rencontrés. Au-dessus de ces calcaires inférieurs (2) on voit des argiles sableuses rouges (3) très développées, qui affleurent sur la route vers le Thuel. Des bancs de grès blancs assez fins viennent s'intercaler à la partie supérieure de ces argiles et se chargent parfois de calcaire. Un petit banc de calcaire- jaunâtre en plaques renferme quelques Limnées indéterminables (5). Après une couche d'argile rouge, se développe une épaisse série de calcaires qui affleurent dans l'ancien chemin allant du Thuel vers la bifurcation des routes

de Clémensat et de Lavelle ; ce sont des calcaires lithographiques lilancs en grandes dalles, des calcaires blancs homogènes avec quelques Cypris, puis des calcaires compactes un peu jaunâtres avec quelques Cypris et Potamides Lamarcki très mal conservé ; des calcaires jaunâtres durs un peu gréseux, à mica blanc avec Cypris et Limnea cf Brongniarti Desh., de petite taille, Planorbis cornu Brgt. Entomostracés, débris de Vertébrés, enfin des calcaires spathiques jaune-foncé avecLimnées indéterminables. A mesure que Ton suit la route vers le Sud-Ouest, ces différentes couches calcaires se relèvent de plus en plus en se rapprochant de la faille et prennent même une inclinaison supérieure à celle de la route. Les calcaires jaunes arrivent jusqu'au point culminant du chemin qui se dirige sur Lavelle et sont ensuite masqués par une nappe basaltique allant se rattacher à la masse du puy de Lavelle (l'épaisseur du basalte atteint ainsi près de 200 m.).

Les couches qui surmontent les calcaires jaunes (9) peuvent s'observer au Nord-Est du puy de Lavelle sur le versant méridional du plateau du Bonhomme. Ces mêmes calcaires (appartenant h un compartiment voisin, légèrement abaissé) sont surmontés par des marnes à Cypris et des calcaires un peu jaunâtres à Limnea cf Brongniarti Desh .

A rOuest, les calcaires à Limnées (9), plongeant fortement vers le \.-E., vont buter contre les grès et argiles rouges de la partie supérieure du Stampien. L'observation est plus difficile sur le versant méridional de la coupe. Les dépôts calcaires, beaucoup plus développés, envahissent la base du Stampien (A) ; ce sont des calcaires blancs ou jaunâtres un peu marneux à Limnea cf Gouherti. Enfin, les argiles sableuses du Sannoisien sont assez réduites, les grès dominent et on y trouve intercalés des calcaires blancs assez tendres à Limnea cf longis^ cota Brgt. Les calcaires à Striatelles n'affleurent pas. La continuation de la coupe vers le sud n'offre aucun intérêt pour les assises oligocènes qui restent partout cachées sur près de 100 mètres de hauteur par une sorte d'alluvion épaisse à très gros blocs basaltiques peu roulés et à blocs de quartz ferrugineux, de quartzites rubéfiés et de gneiss.

A rOuest de ce compartiment il en existe un autre, également intéressant, limité à l'Est par la faille occidentale du précédent, à l'Ouest par une autre faille partant du premier moulin <\ l'Ouest de Champeix, passant à la petite butte au Nord du point culminant de la route de Champeix à Clémensat, et se dirigeant ensuite vers le S.-O. sur le bord oriental de la colline à 670 et à l'Ouest de Saint- Ploret. Au Nord, ce compartiment est limité par une faille E -N.-E., allant du moulin à la base orientale de la butte 544 près de Saint-Julien. Dans ce compar* timent, le granité arrive jusque vers 545. On peut relever la coupe détaillée suivante (fig. 22) des assises oligocènes entre Lavelle et Saint-Floret. Les couches inférieures peuvent être facilement étudiées dans un petit sentier non figuré sur la carte, qui descend entre les vignes, jusqu'à la dernière maison à l'Est de Saint-Floret. Les calcaires à Striatelles (3) sont bien développés et renferment encore Striatella barjacensis Font. ; des grès blancs les séparent de calcaires marneux ou sublithographiques blancs, contenant de très rares Lim-

78 ÉTUDES GÉOLOGIQUES SU» LA LiMAGNE

nées mal conaervdes, mais qui paraissent bien se rapporter à L cf. UmgUcata. Des urgiles rouges et des grès très épais séparent ces calcaires inférieurs du Stampien qui débute par des calcaires durs sublithographiques (8) avec rares Hydrobia Dubuissoni de grande taille et probablement îîyttia Duchtuteli Nyst ; des calcaires à Limuées très mal conservées (L. ci GovbertU) {iO) sont ensuite compris entre des argiles (9) et des grès grossiers (4). Les calcaires siliceuxou sublithographiques {i±-U) présentent de nonibreui petits lits dune marne verte très dure d. Hydrobia Dubumoni de grande taille.

Fia- iï.— Coupu de Uvolle il Suint-Floret / -— — A !

iOMO tMO

y, Granité. ~ 1 Aritiles sableuseii. — 3 Grfs. 3 Calcairefl =u-

Nitliograpiiiquo* k StriatL-Ue». — 4 Gn'-s. — S Calrairo un peu

maiTiuux. — 6 Arpile ronfi.;. — 7 Grrs fins d la basy, gro;!-

siorsàla |iarliosu|.LTiuori., -8 Cttli;air,.R .lui-;, sublilliogra-

^^^^^ phiqnes. — Argile rouge. — 10 Calcaire» â

Limaéen indéterminables. — H Gr^x groitsicr.'t.

— lî Calcaires sitii;uax un bani;s épais. —

j. 13 CaLcttirca en plaquotUis ù Hvdrobics. —

fe^, 1* Calcaire; durs siliceux nublilliograpliiques à

"^ffllt Hydrobia Dubuiuoni. — 15 .Marnes. — 16 Cal-

\SJ. caires à Limnéos. j9, p' Basaltes.

Le Stampien inférieur est formé ici encore, presque exclusivement par des calcaires. Il n'en est pas de même sur le versant occidental du puy de Lavelle ; les grès, comme au Mont-Rose, y sont au contraire très développés. Les argiles et les grès qui recouvrent les calcaires à Strialelles assez réduits, commencent vers 555 et montentjusque vers 620. Au-dessus, on trouve les calcaires sublithographiques durs h Hydrobia Dubuissoni, les calcaires Jaunes ù Cypris, puis à Limnées; vers 660 les calcaires blancs fins^ Limnea c( Brongniatli Desh. apparaissent et sont recouverts par des calcaires blancs, fins, très durs k Cypris qui arrivent, à l'Est de Glémensat, jusqu'au contact des formations éruptives du puy de Lavelle, à 708.

On peut étudier le Sannoisien supérieur et les premiers termes du Stampien inférieur, en suivant la route de Glémensat jusqu'au point culminant. Ces assises

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR LA LlMAGNE 7»

présentent sensiblement les mêmes caractères qu'au Mont-Rose à TEst de Clémensat.

Ce compartiment se continue vers le Sud, mais il a été profondément entamé par la Couze Pavin qui a entaillé dans le granité une gorge resserrée au fond de laquelle se trouve le village de Saint-Floret. Le granité arrive au Sud de Saint- Floret, jusque vers 580, sensiblement plus haut que sur le versant Nord, par suite de Tinclinaison générale du voussoir vers le N.-N.-O.

On peut étudier les assises inférieures vers le petit promontoire qui sépare les vallées de Saint-FIoret et de Félines (fîg. 23). Les formations détritiques de base sont ici excessivement réduites et ne comprennent que des sables de couleur claire dont l'épaisseur ne dépasse pas 1 m. ou 2 m. (1). Cela peut faire supposer que le fond granitique n'était pas rigoureusement nivelé. Les calcaires inférieurs qui se développent ensuite sont généralement blancs, sublithographiques ; ils renferment, surtout dans des lits plus blancs un peu marneux, Nystia DuchasUU en petit nombre. A la partie supérieure, ces calcaires deviennent un peu marneux

S.S.OxS£ N.O

Fig. 23. — Gotipe longitudinale de la vallée de Félines /

y Granité.— 1 Sables clairs. — 2 Calcaires sublithographiques k Nystia Duchastelù — 8 Calcaires un peu marneux & Cypris. — 4 Grès durs ferrugineux. — 5 Argiles sableuses et sables quartzeux fins.— 6Calcaires blancs durs kHydrobia Dubuissoni.— 7 Marnes et calcaires jaunes massifs h Cypris. — 8 Calcaires à Potamides Lamarcki. — 9 Marnes et calcaires à Cypris, Limnées, Planorbes. — 10 Calcaires blancs homogènes. — 11 Calcaires à Cerithium et conjuncium, Pupa.

OU se chargent de cristaux de spath et renferment quelques Cypris (3). L'épaisseur totale de la masse calcaire inférieure en ce point est de 20 m. Des grés grossiers durs, ferrugineux, avec petites masses d'hématite (4) qui surmontent les calcaires, forment le petit plateau à l'Est de la route de Sainl-Floret à Félines. Une puissante formation détritique continue ces grés ; elle présente quelques bancs d'argile sableuse, mais elle est surtout composée de grés tendres et de sables quartzeux blancs Irùs fins et très purs, rappelant les sables d'Etampes ; on peut les observer dans les talus de la route qui les entaille sur près d'un kilo-

miHre. Les formations plus récentes se voient au-dessous de la petite butte basaltique cotée 748, à TOuest de la route. Ce sont d*abord des calcaires sublithographiques un peu marneux en bancs épais et saillants (6) renfermant de rares Hijdrobia Dubuissoni, Hydrobia Sandbergeri et peut-être Nystta Ducliasteli ; puis des calcaires durs, massifs, jaunâtres, à Cypris (7), des calcaires en plaquettes à Potamides LamarckHS) et enfin quelques calcaires à Limnées et Planorbes indéterminables (9). Une faille qui passe sur le bord Ouest de la butte abaisse un peu le compartiment voisin. Vers la faille, les calcaires à Cypris, fortement relevés, plongent de .W vers le Sud-Est.

Les calcaires inférieurs reparaissent un peu au-dessous de là route de Saint- Floret, sur la route de Saint-Vincent, avant d'arriver au pont. Les calcaires à Nysties qui affleurent déjà au fond du ravin supportent des grès, puis des alternances de calcaires marneux blancs ou jaunes, et de marnes jaunes ou vertes. Les couches sont ici très altérées et silicifiées par suite du voisinage de la faille passant au point 748 et de celle qui longe le ravin descendant près de Saint-Vincent, mais on les retrouve très développées et fossilifères de l'autre côté du ravin. Sur la route de Félines, on voit affleurer successivement avec un léger plongement vers l'ouest, les calcaires à Potamides Lamarcki (8) en bancs assez épais, à 500 mètres environ au-delà du chemin des liorts, puis, au-dessus, les calcaires à Limnées et Cypris (9), des calcaires blancs homogènes sublithographiques (10) vers le chemin de Chazérat. Un peu au-dessus de Félines, affleurent, sur le chemin de Chazérat, des calcaires à Cerithium cfconjunctum, Potamides Lamarckif Pupas (11). Une faille relève un peu les différentes assises du Stampien (6-7-8-9; qui présentent entre Félines et Aubignat, les mêmes caractères que vers le point 748 ; les marnes cependant paraissent ici plus développées. Les calcaires à Limnées visibles à Aubignat sont jaunâtres, percés de tubulures et renferment Limnea cf Brongniarli,

Les éboulis masquent ensuite le sol dans la partie supérieure de la vallée jusqu'au col, à 864, où l'on observe les sables marneux déjà étudiés.

Sur le flanc droit de cette vallée les éboulis sont aussi fort gênants. Mais les formations paraissent identiques à celles du versant opposé. Sur le chemin qui part un peu au-delà des Horts,pour aller à Baudecène, les calcaires sublithographiques affleurent vers le ravin et ils sont surmontés par les calcaires à Potamides Lamarckiy qui arrivent jusqu'au-dessous du village.

Le compartiment affaissé à l'Est de la faille passant par Lavelle, la jonction delà route de Félines et de celle d'Issoire et le fond de la vallée de Félines, est masqué par un épais manteau d'alluvions basaltiques. On peut cependant l'étudier dans les tranchées de la route de Félines. A partir de 600, on voit des alternances de marnes et de calcaires renferment Limnea cf, longiscata, L. cf. œqualis, Planorbis depressus, des Cypris à test noir et quelques débris de vertébrés. Ce sont les calcaires (3) qui surmontent, au-delà du pont, les calcaires inférieurs à Nystia Duckasteli. A 100 mètres environ avant d'arriver au pont, on trouve dans les marnes intercalées au milieu de ces calcaires, des lits formés par l'accumulation de myriades de Cerithium piicatum Brug, très ornés, mais

ÉTUDES GÉ0LOGlQUi:S SUR LA LlMAaNi: 81

aplatis et enchevêtrés. D'autres lits renferment des formes moins ornées et qui sont des C. plicàium var. GaieoUi Nyst.

Voici d'ailleurs la coupe détaillée de cet intéressant gisement :

A la base, dans le fossé : i® Marnes jaunes à Cypris ;

2o Calcaire blanc à Litnnea cf. longtêcata^ L. cf. œqualis, Planorbis ambiguus, Planorbis sp. , Cypris à test noir ;

3^ Marne jaune ;

Â9 Calcaire à Limnées ( L, cf.longiscata, L, cf. œquatis), Planorbes {PL dêffressus), os d'oiseaux et Cerithium Galeotii ;

5® Marne jaune ;

6<> Marne calcaire blanche avec rares Limnées ;

7» Lit à Cérithes (C. plicalum) et spicules d'épongés;

8« Marne verte ;

9® Marne bien litée verdâtre à Cypris ;

10^ Marne jaune à Cypris avec lit de spicules d*éponges et Cerithium plicatum ;

iV Marne jaune feuilletée à Cypris.

12* Marne blanche à cassure irrégulière ;

13* Calcaire marneux blanc à Limnées et Planorbes.

L'ensemble de ces assises a une épaisseur d'environ 5 mètres. On les observe encore un peu plus haut au-delà du pont, dans le ravin^ mais une faille les fait bientôt disparaître.

Des couches identiques existent au Sud dans le bassin du Lembron. elles y prennent un développement beaucoup plus important. Ce gisement de Saint- Vincent est intéressant car il montre bien la position des calcaires à Cerithium plicatum et leurs relations avec les calcaires à Striatelles qu'ils surmontent. Ils peuvent être considérés comme formés h la fin du Sannoisien et au début du Stampien ; ce sont des couches de passage entre les deux étages.

Chidrac* Perrier. Issoire. — Dans toute cette partie inférieure de la vallée de la Couze-Pavin, le Stampien affleure presque seul, les calcaires à Potamides Lamarcki et ceux à Limnea cf Brongniarti sont très développés. Lorsque leur snbstratum apparaît, comme cela se produit tout près du cimetière d'Issoire, ils ne sont séparés du granité que par des arkoses. Dans cette région, il n*y a donc plus de traces des calcaires inférieurs. Les éboulis, les alluvions et les cultures très développées gênent d'ailleurs beaucoup les observations et les affleurements de couches oligocènes sont très rares.

Sur la route de Chidrac à Champeix, on aperçoit quelques affleurements de calcaires jaunes du Stampien. Dans la carrière du four à chaux, vers 485, on peut relever la coupe suivante (fig. 24) dans laquelle on observe une alternance très régulière de calcaires blancs jaunâtres, un peu marneux, et de marnes souvent feuilletées. Dans les calcaires, surtout dans le gros banc du fond de la carrière ou trouve Limnea cf Brongniarti Desh., assez bien conservée. Le feuilleté des marnes à Cypris est déterminé par d'innombrables carapaces de

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR Lk LIMAGNë

ces petits crustacés. Certaines couches marneuses (43) renferment de petits lits d'une substance blanche, pulvérulente, légère, friable, qui rappelle les randannites à Diatomées, mais qui, au microscope, se montre formée d'un véritable

feutrage de spicules silicifiés d'épongés analogues aux spongilles d'eau douce. Au voisinage de ces lits à éponges, on rencontre fréquemment des squelettes de poissons.

Un peu plus haut sur cette route, à Tembranchement avec la route de Ghampeix, vers 500, des sablières utilisent des sables blancs assez fins qui sont peut-être oligocènes, mais pourraient aussi appartenir à une formation alluviale très ancienne qui aurait recouvert le plateau de Montoron. Les innombrables galets de quartz jaunis à la surface, disséminés partout, proviennent certainement d'une alluvion semblable,datant probablement du miocène supérieur. La carrière du four à chaux de Perrier, entre cette petite ville et la Maison Blanche exploite, à 460, des calcaires semblables aux précédents, mais un peu inférieurs (fig. 25). Vers la base de la carrière un petit lit d'argile foncée, noir-verdàtre, renferme de nombreux débris de coquilles de Limnées et Planorbes indéterminables, avec petits ossements de Batraciens et quelques restes d'Oiseaux. Cette couche est identique à celle qui, vers la tour de Gevillat sur la rive droite de l'Allier, a livré à Bravard et à Pomel des restes de vertébrés. Un peu plus haut, une couche de marne jaune-verdàtre vers la base, renferme de très nombreuses carapaces de Cypris, réparties sur un réseau assez lâche ; à quelques centimètres audessus, ces marnes avec innombrables Cypris, renferment des empreintes noires, charbonneuses, annelées qui sont des restes de Potamides Lamarcki, certains lits sont en outre remplis de Ceriéh, plicatum ; enfin, au-dessus, se trouve un lit à poissons bien conservés. Les uns, de petite taille, appartiennent, d'après M. Priem, qui a eu l'obligeance de les étudier, au genre Prolebioê et probablement au P. stenoura Sauvage ; d'autres sont de taille beaucoup plus grande et j'ai trouvé en ce point une empreinte dans laquelle la colonne vertébrale avait près de m. 80 de long. Les calcaires exploités renferment Limhea cf Brongniarii Desh. Les calcaires de Perrier ont livré : Rhinocéros paradoxus, Theridomys brevicepSy Echinogale Laurillardif d'après Pomel, avec Amphictis et Cainotherium (coll. Bravard à Issoire *), hsiodoromys (coll. Julien).

Les couches inférieures à ces calcaires peuvent être étudiées sur la rive droite

Fig. 24. — Coupe de la carrière du four à chaux de Chidrac.

1 Marne jaune. — 2 Calcaire blanc jaunâtre à Limnea cf Brongniarii^ 1 ■ 50.

— 3 Marne verte à Cypris 0,20.— 4 Calcaire jaunâtre 0,40.

— 5 Marne verte 0,20. — 6 Calcairo

' jaunâtre 0,50. — 7 Marne feuilletée à Cypris 0,40. — 8 Calcaire très marneux jaune-verdâtre 0,50. — 9 Marne verte 0,50.

— 10 Calcaire marneux 0,40. — H Marne vorte, feuilletée vers le haut, avec Cypris 0,80. — 12 Calcaire marneux jaunâtre 0,50. — 13 Marne feuilletée à Poissons, Cypris ,60. — 14 Calcaire marneux 1,20.

Renseignement de M. Stehlin.

ETTUDILS GEOLOGIQUES SUR LA. LIMAGNE 83

de la Couze, à la carrière de la tuilerie au S.-O. de Perrier et sur le flanc occideDtal de la petite butte cotée 496. La carrière de la tuilerie entame des alternances d'argiles rouges, d'argiles morneuses Jaunes avec petites paillettes de mica blanc et de grès Jaunes, fins, micacés (fig. 26). Deux petits bancs de calcaires marneux jaunes (8 et 9) renferment des Cypris et quelques Polamidet Lamarcki mal conservés. Au dessus viennent des marnes Jaunes puis des

Ni

alternances de marnes et de calcaires blancs à Potamides Lamarcki, Limiua cf. Brongniarti, L. cf. Gouberti, Planorbis cf. cornu. Ces calcaires se continuent et on les voit alTIeurer, 'n 50 mètres audessus, dans le chemin qui va à Solignat. Le flanc septentrional de cette butte 496 présente de véritables pépérites sur lesquelles nous reviendrons plus loin.

On retrouve des formations oligocènes semblables sur le même versant, près d'issoire, entre cette ville et le domaine bien connu de Malbaltu. En suivant le petit ruisseau qui passe vers Paix, on voit dès que les alluvions quateinaires i sent, vers 415, des aflleurements de calcaires jaunâtres durs, se débitant en plaquettes remplies de Cypris ; ces calcaires alternent avec des marnée jaunes et supportent h 460, sous la grande terrasse fluviatile de Malbattu, des calcaires blancs ou un peu jaunâtres avec gros grains de quartz, ûlonnets de calcite, renfermant de beaux exemplaires de Potamidei Lamarcki de grande taille et des Cérithcs du groupe Granulolabrum. Les formations alluviales très développées, cachent ensuite l'oligocène jusque vers Solignat qui domine le petit bassin d'Antoingt, dépendance du Lembron. Un peu plus haut cependant, dans le sentier qui passe près d'Hauterive, on voit les calcaires blancs h Limnea cf Brongniarti identiques à ceux de Perrier ; un peu au-dessous apparaissent quelques affleurements de marnes vertes et de grès jaunes. La plaine est occupée par des alluvions quaternaires très développées;

les puits qui traversent ces alluvions atteignent le granité, qui est ramené par une faille. Le granité affleure au Nord d'issoire, il est dilTicile d'établir ses relations avec l'oligocène. Bien qu'on aperçoive un petit affleurement d'arkose il rO.-N.-O. du cimetière, il semble que ces arkoses soient simplement relevées au voisinage de la faille et ne reposent pas sur le granité qui s'élève beaucoup plus haut k l'Est, dans le délilé de Saint-Yvoine. Sur le flanc méridional

FIg. !S. — Conpe d«UiIlè« de la carrière du four à chaai de Perrier an N.-N.-E. du Xonlin du Pont.

I Argile verte et calcair* marneux jaune. — S Argile noirverd&lre avec débris Je Planorben, Llmaéen, etc., 0,10. —

3 Argile vert foncé 0,S0. —

4 Marne micacée un peu feuillelâe à Prolebia*. Cypris, Potamides 0,10. — 5 Calcaire ïcrdâlre Iri'i' inameui 0,BO.

— S Calcaire jaune ï Limnéea 1,30. — 7 Calcaire verditre mameni 1,30. — S Csicaira marneai vert en plaqnea 0,S0.

— 9 Marnes vertes 0,10. — 10 Calcaire jaune 0,40,-11 Lit lerruginem 5 cm. — it Marnes à Cypris avec restas de tiges de plantes 0.30. —

13 Calcaire mameni 0.30. —

14 Mame verte 0,10. — 16 Calcaire blanc feuilleté 0,40.

84 ÉTUDES GÉOLÔGIQOES SdR LA LiMÀGNË

du plateau qui porte les gisements célèbres de Boulade, Bourbon, etc , on voit afiEleurer les argiles rouges de la tuilerie de Perrier et les calcaires qui les surmontent.

Dans le ravin de Roulade lui-môme, à 450, on voit la base d'un petit lambeau oligocène émergeant des alluvions pliocènes. 11 est formé par des alternances de

*ss

Chentfrv

marnes jaunes et de calcaires jaunes durs à Limnea cf BrotigniaHi ; vers 460 se trouve un banc de calcaire sublithograpbique se débitant en grandes dalles. A 470 cet ensemble marnocalcaire disparaît sous les sables du pliocène moyen.

Enfin on observe la même superposition qu'à Malbattu et à Perrier, dans le chemin qui part du domaine de Boissac pour aboutir à Sauvagnat en passant par le col à 571. Les marnes et les calcaires jaunes durs à L. cf Brongniarti calcifiées, supportent des calcaires en plaquettes, à Cypris, puis de nouvelles marnes jaunes et des calcaires jaunes remplis de Limnées (L. cf Brongniarti) ^ et Planorbes, enfin, près du col, des calcaires compactes, homogènes , sublithographiques jaune foncé. Le col est creusé dans des alluvions très épaisses formées presque exclusivement par des galets quartzeux bien arrondis, de couleur brun chocolat, du miocène supérieur.

En résumé, on voit que près dlssoire, au-dessus d'argiles rouges assez pures, se développe une formation marnocalcaire dans laquelle on trouve des Potamides, des Cérithes {Granulolahiiim), des Limnées et des Cypris. Ces différents fossiles dominent dans certains bancs, mais il est impossible de fixer un ordre défini de succession, car les superpositions varient d'un point à l'autre.

Il serait nécessaire, pour terminer l'exposé des terrains oligocènes aux environs d'Issoire, d'étudier les formations qui se trouvent sur les bords de l'Allier.

Fig. 26. — Coupe de la carrière de la Tuilerie et de la butte 496, au Sud de Perrier. / jjj^ h -^^

1 Argile rouge. — i Marnes sableuses jaunes à mica blanc 0,20. — 3 Grès jaune à mica blanc 0,30. —

4 Argiles jaunes ou rouges à mica blanc 0,70. —

5 Alternances d'argile et de grès 2 m. — 6 Grès assez grossier 1,20. — 7 Marnes jaunes et vertes 1,40. — 8 Calcaires marneux jaunes à Cypris et rares Potamides. — 9 Calcaire marneux tendre et marnes 1 m. — 10 Argile verdàtre 1,80. — 11 Grès grossiers 0,20. — 12 Argiles en bancs jaunes, rouge ou verts 4 m. — 13 Calcaire marneux à Cypris et rares Potamides. — 14 Argile rouge. — 15 Marnes. — 16 Calcaire blancs à P. Lamarcki, L, cf. Brongniarti, L. Gouberti ?

I Galets rubéfiés. — II Sables ferrugineux. — III Alluvions très ferrugineuses avec |3 vacuolaire, quartz, T gris, ^ presque complètement altérée, en galets petits ou pugilaires, quelques-uns très gros. — IV Brèche avec gros blocs de j3, y etc., dans une pâte trachytique excessivement dure, avec nombreux cristaux d'augite, de sanidine. Au sommet la p&te devient plus abondante et ressemble à la pierre à, b&tir de Perrier.

ÉTUDES GÉOLOGIQUES SUR Lk LIM AGNE 85

Au Sud d'Issoire, ces formations sont la suite de celles de Lembron ; au Nord elles présentent quelques caractères particuliers qui seront examinés dans un paragraphe spécial en même temps que les dépôts de cette masse granitique connue sous le nom de dôme de Four-la-Brouque ou de Saint- Yvoine, séparant les bassins d'Issoire et de la Limagne.