CHAPITRE XXIX

Des terrafais prlinltlfii dans les départements Toiflliia de eelal du Pny-de-Dômex Ailler, Grense, Gorrèse, Cantal, Aveyroii, Ardèehe» Loaère et Gard, Hante*IjOlref Loire.

Il n'entre pas dans le plan que nous avons adopté de décrire avec détails chacun des départements qui font partie du plateau central de la France ; mais nous devons donner une idée de leur constitution géologique, et surtout les relier au centre que nous avons principalement étudié. Il serait, du reste, inutile de recommencer des descriptions qui ont été faites par divers géologues et qui souvent ont été accompagnés de cartes coloriées et de coupes explicatives. C'est dans leurs travaux que nous puiserons les détails que nous croirons utiles de reproduire, en y ajoutant parfois nos propres observations.

DBS TERRAINS PRIMITIFS DU DÉPARTEMENT DE l'aLLIER.

Ce département situé au nord de celui du Puy-de-DAme, le touche en un grand nombre de points , c'est-à-dire sur une longue lisière ; la Limagne , ce grand bassin tertiaire de l'Auvergne, s'y prolonge ; par conséquent les falaises de roches primitives qui en constituent les bords , s'étendent aussi vers le nord et vont, en s'abaissant, disparattre sous des terrains plus modernes. Les formations primitives ne sont

à jour qae sar uo tiers environ de la surface du département. Elles consistent , comme dans le département du Puy^e* Dôme, en gneiss et en micaschiste, en granité, pegmatite, porphyres divers , quartz et filons métallifères.

Ces terrains ont été étudiés par Boulanger qui a publié en 1844 une Statistique minérale et une Carte géologique de l'Allier. Nous avons pu aussi, à plusieurs reprises, parcourir une bonne partie de ce département.

La plupart des formations primitives du nord du département du Puy-de-Dôme se prolongent dans celuî-d. Les gneiss se rencontrent assez fréquemment ; ils passent souvent au granité et quelquefois au micaschiste; ils n'offrent, du reste, aucun caractère particulier que nous n'ayons décrit dans les gneiss du Puy-de-Dôme, et nous reviendrons , en parlant du granité , sur les filons qui s'y trouvent enfermés.

Les micaschistes sont très-développés près de Moutluçon , sur la rive gauche du Cher et au-dessus d'Ebreuil, entre la Bouble et la Sioule , où ils sont la continuation de ceux du canton de Menât (Puy-de-Dôme). Quelques parties de cette roche, passant au gneiss et remplies de petites couches de quartz, se présentent sous un état rubanné des plus remarquables. C'est ce que Ton voit surtout dans les coupures faites près de la Sioule pour la route de Nadesà Gannat. Ses couches , quand on peut distinguer leur inclinaison , ne présentent rien de constant et plongent de tous côtés. S'il eiiste une direction générale, c'est du N.-E. auS.-O.

Divers minéraux et des filons assez nombreux existent dans ces micaschistes. Boulanger indique des grenats aux environs de Nades ; on sait que la même roche grenatifère se rencontre aussi dans la commune de Servant (Puy-de-

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Dôme) coDtiguë à celle deNades. Il signale aussi dans cette roche , en quelques points du département , des couches de fer oxydé qui paraissent contemporaines du micaschiste :

a Ce sont généralement» dit-il» des couches de quartz plus ou moins micacés » qui sont imprégnées d'oxyde de fer » et qui» dans certains cas » pourraient fournir un minerai assez riche. v>

Le quartz» comme on le sait» est fréquent dans ce terrain et c'est associée à ce minéral que nous avons vu autrefois à Nades, une riche exploitation d'antimoine sulfuré. Ce (ilon était dirigé N.-N.-O. au S.-S.-E. On voit encore au-dessus d'Echassières » un beau filon de quartz associé à un filon de porphyre » qui lui a donné sa direction presque N.-S. ; mais tous les filons de quartz que nous avons rencontrés dans FAllier» comme la plupart de ceux du plateau central» nous ont paru postérieurs aux roches schisteuses et même aux roches granitiques.

Boulanger reconnatt aussi dans le département de l'Allier» plusieurs espèces de granités.

Le granité à petits grains » qu'il regarde comme le plus ancien » et qui passe souvent au gneiss » occupe un grand espace » au sud de Hontiuçon et à l'est de la route de Montmarault à Moulins. Il fait suite aux granités à petits grains du canton de Montaigut (Puy-de-Dôme). Il se compose de feldspath blanc » de quartz gris et de mica noir. Quand ce dernier devient plus abondant» le granité est stratifié et devient up véritable gneiss. Il ne contient pas de minéraux associés » mais des filons de quartz adtimonifères » dont la direction est N.-N.-O. S.-S.-E. ou mémeN.-O. S.-E. Ce granité est fréquemment traversé par d'autres roches primitives et surtout par le granité porphyroTde» et le porphyre

qaartzilère » eQ un mot» par la plupart des roches que dou9 rencootroDS dans le Puy-de-Dôme • sur les deux hautes falaises qui bordent la Limagne.

Le granité à gros grains se retrouve aussi dans le département de l'Allier y mais moins fréquent que dans le Puy-de- Dôme. Boulanger l'a décrit sous le nom de granité porphyroïde. En elTet» le feldspath de ce granité est sous deux états différents. L'un est lamellaire blanc, gris ou rose; Fautre est en grands cristaux qui peuvent se séparer et rester isolés sur le sol pendant la décomposition du granité. On voit ce granité près de Louroux-Bourbonnais et sur le chemin d'Estivareilles à Bizeneuille. « Le granité porphyroîde, dit Boulanger f ne renferme pas de minéraux associés » mais il est traversé par quelques filons métallifères. Ce sont en général des filons quartzeux renfermant de la galène » comme auprès de Nizerolles» de Chappe et de la Prugne , canton du Mayet de Montagne. Dans la commune d'Isserpent, on a trouvé encore dans ce granité , un filon de stéatite imprégné de minerai de cuivre carbonate et oxydulé. Près de Chatelperron, ce granité est aussi traversé par un filon de baryte sulfatée.» Dans l'Allier » comme dans le Puy-de-Dôme , ce granité àe décompose en énormes boules et en arène , et partout il paraît plus moderne que le granité à petits grains.

Boulanger admet, comme M. Gruner et comme nous, que ce granité , évidemment éruptif , n'est pas sorti de terre à l'état liquide. « 11 ne se ramifie pas dans le terrain de granité et de gneiss, et on ne le voit pas former de filons au milieu de ce terrain , ce qui aurait nécessairement eu lieu , si cette roche était venue au jour dans un état de fluidité assez grand. On doit en conclure que le granité porphyroîde est arrivé à la surface à l'état solide, ou au moins , dans

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uo état pàteox très-coQsistaDt. Au reste» la texture cristal- Hue de la roche et le mode d'aggrégation générale de la masse, doivent faire admettre que le refroidissement de ce granité s'est elTectué lentement , ce qui ne serait pas arrivé , s'il était venu fluide à la surface de la terre. »

La pegmatiteest beaucoup plus fréquente dans les terrains primitifs du Bourbonnais que dans ceux du Puy*de-Dôme; elle constitue de nombreux Glons dans les roches que nous avons signalées. Elle leur est donc postérieure. Les trois minéraux qui composent cette roche , au lieu d'être disséminés dans la masse » d'une manière à peu près uniforme » sont au contraire assez distincts et formés de masses plus ou moins considérables de quartz , de feldspath et de mica que l'on peut séparer mécaniquement les unes des autres avec une grande facilité. Généralement le feldspath y est rose , lamellaire» le quart? blanc» et le mica eu lamelles d'un blanc d'argent brillant superposées par groupes. Cette roche renferme fréquemment des tourmalines en cristaux noirs foncés dont les dimensions atteignent quelquefois plusieurs centimètres. C'est surtout dans les communes de Saint-Caprais et du Brethou » que la pegmatite se présente avec ces caractères bien tranchés. Il arrive aussi que le mica manque complètement : près de Hérisson » le chemin de grande communication de cette ville è Montiuçon » a été taillé dans le flanc très-abrupte de la vallée» au milieu d'un gneiss feuiU leté qui constitue la roche dominante de la contrée : ce gneiss est traversé par plusieurs Clous considérables de pegmatite» composée exclusivement de quartz et de feldspath. Cette dernière substance est assez abondante pour donner lieu à une exploitation de Pelun7é destiné à la fabrique de Nevers. Dans quelques cas » le feldspath et le quartz » au lieu

d'être en masses seulement superposées, sont entremêlés comme dans le granité, et la roche prend un aspect grenu. En général alors elle renferme peu de mica. Presque tous les filons de pegmatite intercalés dans les granités plus anciens , sont à grains fins : (c'est alors la roche que nous avons désignée ailleurs , sous le nom de leptynite). Cependant on trouve de ces filons, qui sont à la fois composés de pegmatite à gros grains et à grains fins : le plus souvent, ces filons ont une très-faible épaisseur , et on les voit traverser dans tous les sens^ les roches primitives. En quelques points, le granité pegmatite se présente avec des caractères particuliers; la roche composée de feldspath lamellaire, au milieu de laquelle sont disséminés des grains de quartz et quelques paillettes de mica , renferme de nombreuses géodes toutes tapissées de cristaux de quartz, de feldspath et de mica en petites lamelles hexagonales superposées ; les cristaux sont toujours très-nets et bien déterminés. Cette pegmatite forme des roches considérables auprès de Féjars, an sud de Droiturier ; et à Touest de Quinsainnes , elle constitue les hauteurs qui dominent, sur la droite, la route de Montiuçon à Lamaids. La pegmatite forme quelques masses isolées dans le département de TAIIier, mais on la trouve partout en filons dans les granités anciens. »

On trouve , soit dans la pegmatite, soit associés au porphyre quartzifère , soit au milieu de toutes les roches primitives, dans TAIlier comme dans le Puy-de-D6me, des masses et des filons de quartz qui appartiennent probablement à l'époque de l'émission du porphyre, ou à une époque ultérieure. Ces quartz se présentent en mamelons isolés, comme i la butte du Mont , près et au N.-E. de Montluçoo, et au bois d'Aglant, au sud de Cerilly , mais le plus sou-

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vent en fiions que I'od peut suivre parfois sur des étendues de plusieurs kilomètres.

« Le plus remarquable de ces filons f dit Boulanger , est celui que l'on observe un peu au sud-ouest de Montluçon , et qui traverse la route d'Evaux , vers le pont des Maisons- Rouges ; en ce point , on voit ce filon former une sorte de muraille au milieu de la pegmatite ; vers l'est , le quartz se fond peu à peu et se change en porphyre rouge quartzifère, au reste assez mal déterminé. Un filon de même nature » dirigé à peu près de l'est à l'ouest , longe, au sud, la route de Montluçon à Lamaids ; il est composé de quartz hyalin , empâtant une matière amorphe y blanc rose tendre , qui parait être feldspathique et qui provient sans doute de la pegmatite que traverse ce filon. »

On en remarque un autre assez important à la Serre » près de Gannat ; il est accompagné de salbandesde pegmatite exploitée pour des constructions. Ce filon forme une muraille dont la face ouest et sud-ouest est usée et polie par Faction combinée des pluies et des vents d'ouest. On n'y remarque cependant aucune strie » on n'y voit plus d'angles ni d'arêtes vives de ce cêté, tandis qu'aux autres aspects les angles sont beaucoup moins émoussés et les surfaces moins polies.

Un autre filon , et peut-être le même , existe entre le hameau et les ruines de Ghiroux. G'est encore du quartz blanc f quelquefois coloré en rose comme celui de la Serre. Le fer qui accompagne ou qui colore ces filons n'est jamais hydraté. Boulanger cite encore des filons de quartz à La Roche y commune de Terjat » à AubepierrOt près de Gusset, et un peu à l'ouest d'Arfouilles , sur la rive gauche du ruisseau de Barbenan. « Quelquefois le quartz est associé à

4 i 2 TERBAIMS PamiTlFS.

d*autres minéraux; ud peu au nord de Nixerolles, par exemple , le Gloo de quartz, qui ressemble à uae brèche siliceuse ^ est accompagné de galène. Près du moulin de la Rivière , sur la rive gauche du Sichon , à deux kilomètres eu amont de Gusseti le quartz est associé avec un peu de ga* lène « de la chaux Ouatée et de la baryte sulfatée. »

Il est assez remarquable que ces filons quartzeux de l'Allier ne suivent que rarement la direction N«-0 S.-E., qui est ^elle de la plupart de ceux du Puy-de-Dôme. Nous en avons pourtant rencontré un très-important» entre le Mayetde-Montagne et Lapalisse qui ofTre franchement cette direction; presque tous les autres sont N.-S.» comme les porphyres quartzifères. Aussi Boulanger a-t-il réuni dans on même paragraphe de sa Statistique géologique de TAIlier, les pegmatites , les quartz et les porphyres quartzifères.

a Ce porphyre » dit-il , bien caractérisé » est une roche composée d'une pâte feldspathique » quelquefois terreuse, mais le plus souvent dure et compacte , au milieu de laquelle se dessinent des cristaux de feldspath très*nets , fréquem* ment de dimensions considérables. Ils sont généralement éclatants, éminemment lamellaires et d'une nuance toujours plus claire que la pAte. On distingue, en outre, dans la pAte, des cristaux de quartz bipyramidé, quelquefois microscopiques , mais le plus souvent de la dimension d'un gros grain de plomb. Le mica en lamelles noires y est rare et souvent manque complètement. Dans la partie est du département , aux environs de Lapalisse et de Gusset , le porphyre rouge quartzifère est caractérisé par une substance jaunâtre oq ver* dâtre , tendre , ayant l'éclat et la cassure de la cire jaone. M. Gruner considère ce minéral comme de la pyrite amorphe. La pâte porphyrique est ordinairement rose ou rooge , ce

qui lai a fait donner le nom âe porphyre rouge quarlzifire; maïs il arrive aussi que cette pâte est blanche , grise ou même noire , et ces diverses variétés passent insensiblement les unes aux autres. »

On trouve dans le département de T Allier de nombreux exemples de ce porph]^re ; le long du Sichon , en allant à l'Ardoisière^ dans toute la partie du terrain qui fait suite an porphyre du Puy-de-Dôme , au sud de Lapalisse.

L'âge de ces porphyres » dont nous avons déjà parlé » est parfaitement déterminé dans le département de l'Allier. Nous avons observé près de Vichy , dans la petite vallée du SicboD» des porphyres quartzifères roses ou gris, passant â la diorite ou au porphyre argileux. Ces roches éruptives ont traversé pour venir au jour des couches d'ardoises ou schistes argileux dans lesquelles sir R. Murchison a rencontré des fossiles assez nombreux et susceptibles d'être assez bien déterminés pour qu'il puisse rapporter ce terrain à l'époque carbonifère. Ainsi l'âge de ces porphyres se trouverait déterminé» ou du moins ils seraient postérieurs à l'époque carbonifère.

Telle est aussi l'opinion de Boulanger. Ce savant regarde , comme nous l'avons dit, les pegmatites et les porphyres rouges comme des modi6cations d'une seule et même roche qui appartiendrait à une même période géologique comprise entre la formation du terrain de transition et celle du terrain houiller. « Les terrains de transition du département de l'Allier, dit Boulanger, et même ceux plus récents que l'on observe dans le département de la Loire , ont été , en effet , traversés et bouleversés par la sortie des porphyres qui forment au milieu des roches de ce terrain de nombreux filons. Le porphyre rouge quartzifère est donc

postérieur au terrain de transition ; mais cette roche existait à la surface de la terre quand s*est eflectué le dép6t du terrain houiller , car ses débris ont contribué à la formation de ce terrain. Ainsi les poudingues du bassin de Decize sont exclusivement formés de galets de porphyre ; on les retrouve également à Bert et dans le bassin de Fins ; dans les autres bassins de l'ouest du département » les galets de porphyre sont asses rares , parce que » dans ces localités , cette roche ne forme pas de masses aussi importantes. Cependant on en rencontre encore quelquefois , mais on trouve surtout dans les grès de nombreux fragments de feldspath arrachés aux massifs de pegmatite qui avoisinent les bassins de Commentry et de Doyet. »

>» Le porphyre rouge quartzifère et la pegmatite sont donc de formation plus récente que les autres roches primitiveSy dont ils empâtent quelquefois des fragments ; en quelques points, notamment sur le chemin de grande communication de Gannat à Bègues , on voit dans le voisinage des porphyres, des débris de granité et de gneiss, cimentés par une matière feldspathique noirâtre , contenant des petits cristaux blancs de feldspath, et identiques avec les porphyres que l'on observe à peu de distance, sur la route de Gannat à Ebreuil. Le même fait peut s'observer sur le chemin de Chappes à Ghavenon.

» Dès leur venue au jour, ils ont relevé et bouleversé tous les terrains antérieurs, et leur ont imprimé le trait le plus saillant du relief qu'ils oiïrent aujourd'hui. II est vrai que l'on trouve dans le département, des roches éroptives encore plus modernes, mais elles n'occupent que des espaces très-restreints , et leur action toute locale , insuffisante pour déterminer des mouvements considérables à la surface du sol.

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n*a sans doute fait que compléter les résultats des soulèvements antérieurs. Il est donc probable que les grandes vallées du Cher, de TÂlIier et de la Loire, ne sont autre chose que les fissures produites dans les granités anciens et porphjroïdes» et dans le schiste micacé, par le soulèvement des pegmatites et des porphyres. Le trait le plus caractéristique du relief du sol dans le département» est la ligne de faite qui sépare les eaux du Cher de celles de TAllier; cette crête» qui s'étend depuis la forêt de Messarges jusqu'à Montaigut (Puy-de-Dôme)» est formée en grande partie parla pegmatite» qui s'est fait jour entre le granité associé au gneiss» et le granité porphyroïde. C'est aussi parla ligne de contact du granité porphyroïde et du schiste micacé que la pegmatite qui a donné lieu à la vallée du Cher s*est frayé un passage.

» L'apparition à la surface du sol» des sources minérales existant dans le départ de TAUier» est encore un phénomène qui se lie intimement avec le soulèvement des pegmatites et des porphyres. Ces sources^ au nombre de quatre» celles de Vichy» de Néris» de Bourbon-l'Archambault et de la Trolière près Teneuille» sourdent toutes dans les points de contact de la pegmatite ou du porphyre rouge quartzifère avec les autres roches primitives ; elles arrivent évidemment au jour» par les grandes fissures qui séparent ces diverses roches» et elles se seront» en conséquence» produites en même temps que ces fissures » c'est-à-dire lors de Téruption des pegmatites et des porphyres.

C'est à la décomposition chimique et non mécanique des porphyres et des pegmatites» qu'il faut attribuer les immenses carrières de kaolin que Ton rencontre dans le département de l'Allier. Une des plus importantes se trouve à

Ëchassières» an pied de la moDtagne de la Bosse ; celle-<i n'est aatre chose qa'un gros filon de qaartz et de porphyre quartzifèrey associés et dirigés S.-O. N.-E. ; au nord de ce 6lon » ce sont des micaschistes qui ont été dérangés par son apparition ; au sud et à l'est ce sont des granités porphyroïdes et des pegmatites qui ont été fortement altérés. Il y a connexion évidente de ces roches avec le quartz et le porphyre; la roche principale» qui par la perte d'un silicate de potasse donne naissance au kaolin, est un granité blanc ou rose à gros grains et à mica blanc. Il contient des veines de quartz parfois cristallin » et de petits filons de fer oiydé , hydraté et siliceux; de plus, nous avons trouvé dans la rarrière de M. Jouet» près du village d'Échassières» de petits nids d'une matière noire et dure, assez pesante, que i'oD nous a dit contenir du nickel. C'est probablement un minerai de fer et de manganèse qui représente peut-être dans ce gisement, les espèces minérales à base de fer et de manganèse découvertes autrefois dans les kaolins de St-Yrieix, par Alluaud atné.

Une matière noire, sans doute la même, forme des croûtes assez étendues sur de gros blocs de quartz placés le long de la route et détachés du gros filon qui domine Echassières. La présence de ce minerai dans les fissures du quartz viendrait à l'appui des relations que nous avons supposé exister entre l'apparition du quartz et la décomposition des granités.

Le mica est si généralement blanc dans ces kaolins, qu'il semble avoir subi lui-même une décoloration comme le feldspath qui est parfois rosé quand il est intact.

Des masses considérables de déblais , de grains de quartz et de paillettes de mica , encombrent tous les environs. Ce

soDt les résidus des lavages et de la lévigation qui s'opèrent d'une manière extrêmement simple pour Tépuration des kaolins.

Les carrières de la Croix-des-Bois olTrent les mêmes caractères 9 moins le minerai noir que nous n'y avons pas rencontré.

Outre le porphyre quartzifère » quelques roches se présentent encore dans les terrains primitifs de rAllier qu'elles ont traversés ou dérangés après leur Consolidation. Telle est la serpentine porphyroïde du village de Hontrobert qui se trouve au milieu du gneiss , ainsi que sur la route de Montiuçon à Montaigut ; telle est la roche pétrosiliceuse de Chatel-Perron et des Thiaulets; telle est encore la diorite compacte que Boulanger signale dans les houillères de Commentry et de Doyet et qui nous paratt être celle que nous étudierons plus tard sous le nom de porphyre houilltr.