I. — L ARGILE A SILEX

On désigne généralement sous le nom d'argile à silex des dépôts superficiels argilo- sableux, non stratifiés, où se trouvent abondamment des silex pyromaques, roulés ou non roulés, fréquemment accompagnés de blocs de grès et de poudingues siliceux .

Cette formation est très-développée aux environs de Mâcon , où elle' atteint parfois une puissance de 30 à 40' mètres. Aussi y a-t-elle depuis longtemps attiré l'attention des géologues.

M. W. Manès, ingénieur en chef des mines, qui, le premier, donna en 1847 une carte et une description géologique du département de Saône-et-Loire, a reconnu l'argile à silex, mais il n'en a pas eu une notion très-exacte. Aux environs de Ghalon, il teinte cette formation d'une manière générale, comn» terrain tertiaire, sans la distinguer spécialement des alluvions bressannes. En Maçonnais, il la fait figurer comme roche porphyrique dans les bois de Satonnay et de Malessard, et la mentionne à Chevagny comme un filon de silex pyromaque traversant des porphyres. (W. Manès, Statistique minéralogique , géologique et minérallurgique du département de Saône-et-Loire; Mâcon , 1847; p. 81.)

MM. Berthaud et Tombeck indiquent l'argile à silex sous le nom d'argile à chailles, dans une note adressée en 1863 à la Société géologique {Bulletin de la Société géologique de France, t. X, p. 269). Ils en donnent une description assez exacte , déterminent sa position stratigraphique sur le corallien, y signalent des silex qui leur paraissent être des polypiers silicifiés, et se demandent, pour conclure, s'il faut la rattacher au corallien ou si elle est le commencement de Tétage oolithique supérieur.

M. Benoît vint l'étudier en 1859 et publia ses observations dans le Bulletin de la Société, géologique (2® série , t. XVI, p. 459). Son Mémoire est accompagné de coupes pour montrer la position géognostique de l'argile à silex sur le corallien et le kimméridgien, dans le voisinage des failles. Pour lui, Targile à silex des environs de Màcon n'est autre chose que du terrain sidérolithique et un produit éruptif. Les failles ont joué le rôle de cratères d'émission. Les roches feldspathiques ont seules concouru à fournir les éléments qui entrent dans sa composition , et les débris organiques qu'on y trouve sous la forme de polypiers ou de spongiaires silicifiés auraient été enlevés aux roches sous-jacentes et silicifîés ensuite. M. Benoît assimile notre argile à silex aux terrains sidérolilhiques de la Haute-Saône , du Jura, de la Bresse ^t de la Suisse, et la classe dans Téocène inférieur, au-dessous de Tétage du gypse.

M. Berthaud en publia en 1869 une description nouvelle. {Description géologique du Maçonnais, thèse pour le doctorat; 1869, p. 199.) Il la considère alors comme un remaniement tertiaire de plusieurs étages crétacés, et même quelques lambeaux de cette formation pourraient bien représenter, d'après lui, le crétacé inférieur en place. Il donne la liste des fossiles crétacés qu'il y a recueillis.

J'ai reproduit en 1871, dans le Maçonnais préhistorique (dbFbrry, Méconnais préhistorique; Mâcon, 1871 ; p. 4 et 13) , une note de M. de Ferry, relative à notre argile à silex. M. de Ferry ne se prononce pas sur son âge géologique et l'étudié surtout au point de vue des industries préhistoriques des époques de la pierre ; mais il constate sa position sur le calcaire jurassique le plus supérieur, donne une liste des fossiles qu'il y a recueillis, appartenant aux étages sénonien, turonien et cénomanien , et décrit la formatioû d'une façon assez complète, quoique succincte.

Enfin, M. Faisan a parlé incidemment de Targile à silex du Maçonnais dans une Etude sur la position stratigraphique des tufs de Meœimieux, insérée, en 1875, dans les Archives du Muséum de Lyon (t. I, 4® livraison ; p. 145). Il la considère comme étant le résidu des grandes dénudations opérées par le retrait de la mer à la fin de la période crétacée, lequel serait resté abrité le long des cassures de Toolithe des environs de Màcon, de Tournus et de Sennecey-le-Grand. Il la place dans l^éocène inférieur.

Les opinions émises touchant Tàge et lorigine de notre argile à silex du Maçonnais sont donc, comme on vient de le voir, très-contradictoires.

Le même terrcûn existe dans un grand nombre de localités. Partout il a soulevé les mêmes difficultés.

En 1851 , M. le docteur Ganat, de Gbalon , signalait à la Société géologique ,^ réunie à Dijon, des argiles à silex qu'il venait d'étudier dans la côte chalonnaise. Il les considérait comme un lambeau de terrain crétacé et appuyait son opinion sur ce qu'il y avait recueilli des fossiles de Tétage sénonien , parmi lesquels il citait : Micraster eor-anguinvmh , Inoceramus Lamarkii. [Bulletin de la Société géologique ; 2« série, t. VIII, p. 549.)

M. J. Martin a rendu compte, en 1873, d'une exploration faite, en compagnie dç MM. Gollenot et Bochard, dans les localités décrites par M. Ganat, dans le but d'étudier de nouveau les argiles à silex de la côte chalonnaise. Il donne des coupes où on les voit reposer sur le trias. Pour lui, c'est un dépôt erratique déversé dans la plaine, du haut des sommets jurassiques voisins, par des glaciers qui les couronnaient et descendaient du Morvan. (J. Majitin : Limon rouge et limon gris ; observations sur divers produits d origine glaciaire en Bourgogne; Paris, 1873; p. 55 etsuiv.)

En 1876, la Société géologique a profité de la réunion

qu'elle a tenue au mois d'août, à Chalon-sur-Saône, pour visiter l'argile à silex de la côte chalonnaise. On a reconnu qu'elle reposait invariablement sur le corallien, et non sur le trias ; qu'elle avait été afifectée par les failles qui ont donné au pays son relief actuel ; qu'elle est, par conséquent, antérieure aux failles et qu'elle a dû se produire à la fin de la période crétacée ou au commencement de l'époque tertiaire. Ces vues ont été développées par M. Delafond, ingénieur des mines et par moi. (Voir Bulletin de la Société géologique -, y série, t. V ; réunion extraordinaire de Chalon-sur-Saône*.) Ou trouvera pluô loin des coupes se rapportant à ces localités.

M. l'abbé Raquin, qui a étudié l'argile à silex dans le département de Saône-et-Loire , sur les bords de la Loire, de Chavlieu à Paray, où elle couvre les plateaux du calcaire à entroques, pense qu'elle doit son origine à des sources qui auraient accompagné l'émission des habites de Mailly, à Briant, et qu'elle aurait été entraînée par des cours d'eau dans des lacs peu profonds.

L'argile à silex formerait sous la Bresse, d'après M. Benoit qui la désigne sous le nom de terrain sidérolithique , une nappe continue presque toujours masquée par des- dépôts plus récents et qui paraît être restée à peu près horizontale. {Bulletin de la Société géologique; 2* série, t. XVI, p. 444.) Entre le Jura et les Alpes, où la même formation est égalementtrès-développée, ellea participé au dernier soulèvement. M. Benoît , qui la classe avec l'argile à silex de la Bresse et du Maçonnais, dans sou terrain sidérolithique, à la base de l'éocône, la considère, avec les géologues suisses, et notamment avec MM. Favre et de Saussure, comme un produit geyzérien. {Bulletin de la Société géologique; 2® série, t. XVII , p. 394 et suiv.)

1 Le procès-verbal de la réunion n*étant pas encore publia h l'heure où s'impriment ces pages , je ne puis, à mon grand regret , entrer dans plus de détails.

Dans l'Auxois, la formation d'argile à silex repose sur les plateaux de la grande oolithe. Elle se compose des mômes matériaux qu'en Maçonnais et en Ghalonnais. M. Gollenot, qui Ta étudiée et décrite avec soin, la regarde comme un produit morainique des glaciers quaternaires du Morvan. (Gollenot : Description géologique de VAu-œois, dans le Bulletin de la Société des sciences naturelles de Semur ; 1871 , 8® année, p. 51 et suiv.)

Dans l'Yonne, sur les plateaux du Sénonais et du Gâtinais, ces argiles forment un revêtement à la surface de la craie blanche, de la craie moyenne, et passent transgressivement sur les sables ferrugineux de la Puysaye. MM. Raulin et Leymerie les classent dans le tertiaire. (Raulin et Leymerie : Statistique géologique du département de V Yonne; p. 551 et suiv.)

Dans ie Gâtinais, M. Douvillé les considère comme appartenant à l'éocène inférieur et les attribue à des phénomènes éruptifs. {Bulletin de la Société géologique ; 3® série, t. IV, p. 9*2 et suiv.)

M. de Mercey fixe le dépôt des argiles à silex de Picardie entre les argiles à lignite et le calcaire grossier, dans le tertiaire inférieur par conséquent. Il constate que le pays avait déjà reçu son relief quand elles se produisirent, et les considère comme un dépôt chimique encore inexpliqué, mais certainement efifectué en dehors des eaux marines. {Bulletin de la Société géologique; V série, t. I , p. 134.)

Dans TEure-et Loire , les auteurs de la carte de France les placent dans le tertiaire moyen. Elles reposent, en effet, dans cette région , à la surface du miocène. M. Laugel en fait deux étages : l'un synchronique des calcaires de Beauce, l'autre contemporain des argiles meulières. {Bulletin de la Société géologique; 2*' série, t. XIX, p, 153.) M. Hébert^ dans une coupe prise au moulin Saint-Pierre, prèsBrunelle

(Eure-et-Loire), les monire recouvertes par le calcaire lacustre à LimnsBa longiscata et à Planorbis planatus des environs de Nogent-le-Rotrou. Il les divise en deux étages, l'un inférieur, Tautre supérieur au calcaire de Beauce. {Bulletin de la Société géologique; 2* série, t. II, p. 244. )

D'après une autre observation de M. Hébert, insérée dans le Bulletin de la Société géologique (2® série, t. XXIX, p. 334 ) , le terme d'argile à silex devrait être réservé à un dépôt antérieur à l'argile plastique. Cette conclusion un peu trop absolue était appuyée sur une coupe donnée dans le t. XXII, p. 69. M. Hébert avait établi précédemment que l'argile à silex de Touraine et d'Anjou était antérieure à des sables paraissant correspondre aux sables de Beauchamp et recouverts par un calcaire d'eau dpuce ( t. XIX, p. 460.)

M. Meugy, dans une Etude sur les plateaicx d*Othe, aux confins des départements de l'Aube et de l'Yonne, voit dans les argiles à silex une formation quaternaire due à des sources acides qui^auraient dissous la craie et se seraient fait jour à une époque correspondant au diluvium rouge comprise entre le diluvium gris et le loess. {Bulletin de la Société géologique; 3' série, t. I, p. 160.)

Pour M. de Lapparent, leur dépôt est postérieur au creusement des vallées dans le bassin de Paris. {Bulletin de la Société géologique; 2* série, t. XXIX, p. 333.) Il croit qu'il est impossible de leur donner un âge absolu et qu'elles furentle produitde phénomènes éruptifsou thermaux pendant toute la durée de la période tertiaire. {Bulletin de la Société géologique; 3* série, t. I , p. 136.) C'est donc à tort qu'on voudrait intercaler l'argile à silex à une place déterminée de la série sédimentaire.

Dans le Perche, M. d'Omalius d'Hallois les place dans le miocène. {Bulletin de la Société géologique; 2* série, t. XIX, p. 464.)

En Normandie, la majeure partie des argiles à silex appartient à la fia du miocène. Dans le Berry, elles sont de l'époque éocène ihférieure.

En résumé, il résulte de ce qui précède qu'il est impossible, ainsi que Ta fort bien dit M. de Lapparent, d'assigner aux diverses formations d*argilo à silex qui existent en France une place déterminée dans la série sédimentaire. Ici, nous les avons vues correspondre à l'éocène inférieur, là au miocène inférieur, ailleurs au miocène supérieur; puis remonter jusque dans le quaternaire. Il y en a même encore en voie de formation dans les régions où la craie n'est recouverte par aucun autre dépôt plus moderne. Le seul fait constant, c'est que ces argiles sont le résidu de la destruction du terrain crétacé. sous l'influence de phénomènes chimiques qui ont probablement varié suivant les époques, et qu'on trouve fréquemment en relation avec des phénomènes éruptifs. Il n'est pas rare, en effet, de voir l'argile à silex associée avec des sables granitiques dont le caractère éruptif ne peut pas être mis en doute. M. de Lapparent a fait observer que les sables granitiques et les argiles bariolées étudiées par MM. Potier et Douvillé sur les plateaux de Vernon, et qui pénètrent en filon la craie et les teri'ains tertiaires, se trouvent dans la relation la plus étroite avec l'argile à meulière, laquelle, dans cette région , ne peut être séparée de l'argile à silex. {Bulletin de la Société géologique; 3® série, t. I, p. 136.) M. Benoît a décrit, entre le Jura et les Alpes , des sables siliceux mêlés à Targile à silex et formant la base des terrains tertiaires. Pour lui, comme pour MM. Favre et de Saussuxe, ces sables siliceux sont un produit geyzérien sidérolithique. ( Bulletin de la Société géologique; 2® série, t. XVII, p. 387.) Nous verrons plus loin que l'argile à silex du Maçonnais est également mêlée à des sables siliceux qu'on peut qualifier de sables

granitiques. Pendant Tépoque quaternaire , et surtout au moment de la grande extension glaciaire , les agents atmosphériques et notamment des eaux tenant en dissolution une forte proportion d'acide carbonique durent contribuer énergiquement à la destruction des assises crétacées. L'argile à silex engendrée sous cette influence n'est pas autre chose qu'une argile k chailles tirant son origine du terrain de la craie.

Nous ne pouvons donc pas prétendre déterminer la position de nos argiles à silex du Maçonnais dans la série sédimentaire, par simple comparaison , en nous basant sur des analogies de composition, aiusi qu'on a cherché à le faire, puisque des formations analogues ou identiques se trouvent à différents niveaux géologiques. Ce serait nous exposer à des erreurs certaines. Nous devons examiner la question d'une façon indépendante, avec les éléments qui sont particuliers à nos localités. C'est ce qui m'a décidé à étudier de nouveau les gisements très-développés et très-instructifs des environs de Mâcon.

Position stratigraphique. — MM. Berthaud etTombeck, dans leur Mémoire de 1851, font reposer notre argile à silex sur le corallien. M. Benoît a donné des coupes très-exactes, sauf quelques détails de peu d'importance pour la question, où Ton voit l'argile à silex reposer sur le kimméridgien. Nous dirons plus exactement, avec M. de Ferry, qu'on l'observe toujours sur les terrains jurassiques les plus supérieurs, c'est-à-dire sur le kimméridgien et le portlandien quand ils existent ; à leur défaut, sur le corallien. Je ne l'ai jamais trouvée plus bas. Il est bien entendu que je parle ici de l'argile à silex non remaniée. Mais elle a subi à des époques relativement récentes, et notamment à l'époque quaternaire, des lavages et des actions mécaniques qui l'ont charriée et dispersée au loin. Cette argile charriée peut se rencontrer

sur toute espèce de terrains. 11 faut la distinguer avec soin de l'argile en place et non remaniée.

Les coupes données par M. Berthaud {Description géologique du Maçonnais; 1" livraison) et par M. Benoît {Bulletin de la Société géologique; 2® série, t. XVI, p. 439) sont très-démonstratives. On y voit l*argile à silex reposer .sur le kimméridgien, à la Grisière, près Maçon, àHurigny, Nancelles, Saint-Sorlin , dans les bois de Charbonnières et de Satonnay. On trouvera ci-après, pK II , fig 12, une coupe géologique du Maçonnais suivant une ligne dirigée de la Saôn« à Gluny , qui confirme celles dont je viens de parler ^

Quelques coupes plus détaillées feront mieux connaître les allures de ce dépôt.

A la Grisière (coupe 1, pi. I ), l'argile à silex est dans sa position ordinaire sur le calcaire à ptérocères qui s'est brisé par Tefifet dune faille qui le met en contact avec le bajocien (calcaire à entroques). Ce brisement a eu pour résultat de relever contre la faille, et en sens contraire de leur inclinaison normale , les assises du calcaire à ptérocères et du corallien. La petite vallée formée ainsi sur ce point donne naissance à une source qui coule probablement dans la cassure de la roche et marque son passage par une série d'entonnoirs alignés du N. au S., dans la direction de la faille. Elle sort un peu plus loin pour former le ruisseau de l'Abîme.

A Ghevagny (coupe 2, pi. I), la disposition est à peu près la môme ; seulement une faille met ici l'argile à silex en contact avec les arkoses du trias. On voit, dans les exploitations ouvertes sur ce point i que le calcaire sous-jacent a été raviné et qu'il pointe irrégulièrement à travers l'argile à silex.

1 M. Berthaud a publié la même coupe ^ lœ. eUt

A Saiat-Sorlin (coupe 3, pi. I), les choses se passent encore à peu près de la même manière.

Une brisure de la roche sous-jacente détermine deux sommets jumeaux sur lesquels sont restés des lambeaux d'argile à silex. Les exploitations profondes sur ce point permettent d'étudier la disposition du gisement.

On voit dans la coupe 7, pi. I, combien le calcaire à. ptérooères a été profondément raviné. Une arête isolée sépare en deux l'amas. d'argile à silex.

J'ai voulu savoir si les choses se passaient autrement en dehors de la région mâconnaise proprement dite.* A Vers, non loin de Tournus, j'ai trouvé dessables siliceux mêlés de silex pyromaques , correspondant à notre argile A silex, en place sur le portiandien (coupe 4, pi. I).

Dans la côte chalonnaise et dans la vallée de la Guye, ils reposent sur le corallien, ainsi qu'on le voit dans la coupe 9, pi. I , qui va de Saint-Boil à Montdornon.

La coupe de- la colline de Ghâtenoy, donnée par M. J. Martin {Observations sur divers produits d'origine glaciaire en Bourgogne; Paris, 1873, pi. 5, fig. I), fait passer à tort le trias sous les argiles à silex. Une faille, qui a sans doute échappé à M. Martin, a relevé le corallien tout le long de la côte chalonnaise, depuis Saint Boil jusqu'à Fontaines*. C'est précisément sur ces afQeurements du corallien que repose l'argile à silex qu'on trouve tout le long de la côte plus ou moins développée , à des altitudes très-peu supérieures aux alluvions quaternaires, comme, par exemple, à la colline de Ohâtenoy (coupe 9, pi. I), à Saint-Boil, au Thil (coupe 5), aux Filletières.

Parfois , comme à Givry et à Dracy, elle descend même

i Cette faille est indiquée par M. Manès dans sa carte géologique du département de Saône-et-Loire. Mais il l'interrompt à tort entre Ghenoves et Saint-Boil, pà le eorallien ne cesse pas de se montrer.

au-dessous du niveau de ces alluYions et a été en partie enlevée par les courants quaternaires. Mais des lambeaux dispersés laissent deviner qu'elle a dû exister là comme ailleurs.

A Fontaines, on voit Targile à silex remplissant les crevasses du calcairecorallien relevé à une altitude de 300 mètres . à la colline de Saiat-Hilaire.

La coupe 8 (pi. I) nous montre, à Saint-Hilaire, le néocomien en place sur le portlandien. Il semble même que le gault, représenté par des sables siliceux, et la craie blanche, dont la présence se révèle par des fragments nàélés à Targile, ont dû exister sur le même point et qu'ils n'ont été détruits qu'au moment de Ja dislocation de la région et de la production des failles.

Une première conclusion à tirer de ce qui précède, c'est que Targile à silex a été affectée par toutes les failles qui ont disloqué les terrains jurassiques en Maçonnais comme en Ghalonnais, et que leur dépôt est, par conséquent, antérieur à ces failles et au soulèvement qui les a produites.

DisMbuHon géographique. — S'il en est ainsi, la distribution géographique de l'argUe à silex est nécessairement liée au système de failles qui ont donné au pays son relief et sa configuration.

J'ai dit en commençant que la région mâconnaise est sillonnée par trois grandes failles (sans compter quelques petites failles secondaires et de peu de développement) , lesquelles donnent naissance à trois chaînes parallèles dirigées du S. au N., où la série des terrains se reproduit à peu près complètement. L'argile à silex , formant le terme supérieur de la série, se trouve alignée d'une façon à peu près régulièi*e le long de la lèvre abaissée de chacune de ces feilles(voirpl. II, fig. 12).

Dans la chaîne occidentale , la formation d*argile à silex

Commence à Saint-Sorlin et Chevagny, se prolonge par Nancelles, dans les bois de Verzé, Malessard, Saionnay. On la suit sur les sommets à Test d'Azé, jusque dans les bois de Lugny ; puis on la retrouve vers Fissy, à la ferme du Poulet, au N. d'Ozenay, dans les bois de Dulphey, vers la route de Saint-Gengoux à Tournus, à Vers, entre Vers et Jugy. A. lest de Jugy et de Sens, où elle a dû exister, elle se perd à l'état de traînées confondues avec les alluvions quaternaires. On retrouve encore ses traces sous la forme de remaniements et de charriages quaternaires aux environs de Sennecey-le- Grand et à Saint- Julien.

Dans la chaîne centrale, elle commence à la Grisièré (Placé), se prolonge sans interruption dans la forêt de Naisse , dans les bois de Sennecé où elle a donné naissance à de nombreux entonnoirs jalonnant des cours d'eau souterrains. On la suit à Charbonnières, à lest de Glessé, vers Montbellet , Uchizy , Le Villars , où elle disparaît sous les alluvions quaternaires.

L'argile à silex ne se montre pas dans la chaîne orientale qui longe la Saône, parce que la série des terrains visibles de cette chaîne ne dépasse pas Toxfordien. Ce qui était audessus paraît avoir subi une ablation complète.

Nous avons vu que l'argile à silex occupe, dans la côte chalonnaise, une disposition analogue. Sa distribution géographique a été , comme en Maçonnais , déterminée par les failles. Je l'ai retrouvée dans la vallée de la Guye, à Savianges , au Puley, et j'en ai rencontré des lambeaux remaniés sous, formé de charriages probablement quaternaires, au voisinage de Cluny.

En résumé, l'argile à sUex paraît avoir recouvert, avant la dislocation de la contrée, tout le grand massif jurassique compris entre Chagny, Cluny, Mâcon et Sennecey-le- Grand , puisque nous la retrouvons en place partout où se montrent les terrains jurassiques les plus supérieurs^

Elle ne dépasse pas la route tendant de Mâcon à Gluny. Au sud de cette ligne, elle est remplacée par des poudingues calcaires ferrugineux qui occupent la mémo position stratigraphique, que je crois synchroniques et dont nous nous occuperons plus loin.

Altitude. — L'altitude à laquelle on trouve la formation en place varie suivant l'amplitude des oscillations qu'a subies le terrain sous-jacent. C'est à la Rochette de Saint- Sorlin que je l'ai observée à la cote la plus élevée , 427 mètres. Elle couvre dans la même commune les sommets 382 et 314 ; à Ghevagny, elle est à 300 mètres; à l'est de Yerzé, à 327 mètres ; dans les bois de Naisse, à 348 métrés ; à la Grisière, elle descend au-dessous de 270 mètres ; dans les bois à Test de Glessé, vers Gharbonnières, dans les bois de Farges, elle s'abaisse au-dessous de 200 mètres.

A Vers, on la frouve à 270 mètres; à l'est de Dulphey, à 273 mètres.

Dans la cote chalonnaise, je relève les mêmes différences de niveau. Tandis que l'argile à silex repose à 418 mètres sur la colline à 10. de Savianges, elle n'est plus vers Saint- Boil qu'à 343 mètres ; au Thil, à 298 mètres ; aux Filletières, à 285 mètres; vers Givry et Dracy, elle disparaît en se confondant avec les alluvions quaternaires à la cote d'environ 200 mètres. Un peu plus auN., à la colline de Saint- Hilaire (Fontaines), elle remonte à une altitude de 300 mètres.

Composition, — La composition de l'argile à silex est variable suivant les lieux où on l'observe. G'est aux environs de Mâcon que la formation m'a paru avoir son plus complet développement. G'est donc là que j'en prendrai le type.

Dans les couches profondes qui ont échappé aux pertur-

bâtions superficielles, elle se présente sous la forme d*argile blanche kaolinique et de sables siliceux.

Argile kaolinique. — L'argile est plus ou moins pure , plus ou moins blanche ou colorée par des oxjdes de fer, plus ou moins mêlée de sables siliceux. Sur certains points, elle constitue un kaolin des plus purs, dont M. Benoît a donné l'analyse que voici {Bulletinde la Société géologique ,* 2* série, t. XVI, p. 439) :

Eau de combinaison 9.20

Silice : .' 31.40

Alumine 27 . 25

Chaux et magnésie 1 . 72

Fer traces.

Résidu (sable siliceux) 27 . 50

Pertes (et alcalis) ^. . 3.03

Elle est toujours parsemée de silex concrétionnés ou anguleux : concrétionnés dans les veines les plus pures, anguleux, brisés ou roulés dans les parties du dépôt qui ont été remaniées. Quand l'argile est blanche et fine, on y trouve des rognons de silex concrétionné parfaitement intacts. Dans lés zones où dominent les sables , les silex sont roulés ou brisés.

Sables et grès silicetox. — Les sables siliceux sont tantôt blancs et purs, tantôt rouges et ferrugineux, tantôt meubles, tantôt agglutinés. Ils présentent, en un mot, des degrés de cohésion très-variables. Ils renferment^ comme l'argile, de nombreux débris de silex pyromaque. Mais leurs principaux éléments consistent surtout en fragments plus ou moins roulés de quartz vitreux blanc, rose, brun, enfumé, variant depuis la grosseur d'un grain de blé jusqu'à celle d'une amande. Ces sables passent çà et là à des grès plus

ou moins compactes, quelquefois très-durs, à cassure luisante, esquilleuse, renfermant les mêmes éléments que les sables. Ils sont tantôt blancs, tantôt jaunes, rouge3 ou bruns, et ont été cimentés par une pâte siliceuse plus ou moins dure. La silice s'est précipitée plus abondamment sur certains points oîj elle s'est déposée sous forme de concrétion et de gouttelettes. M. Benoît y a observé des cristaux de quartz bi-pyramidés et de feldspath rose non décomposé.

Poudingues siliceux. — Ailleurs on trouve des masses de poiidingues formés de fragments de silex pyromaque anguleux ou roulés. On y aperçoit aussi tous les éléments, qui entrent dans la composition des grès et dessables.

Dans beaucoup de localités, des grès, des poudingues, des sables siliceux analogues à ceux du Maçonnais se trouvent mêlés aux argiles à silex. On en a signalé dans TAuxois, dans TYonne, dans TEure-et-Loire, dans TEure. M. Hébert assimile les poudingues des argiles à silex qu'il a cbsei'vés dans le N.-O. de la France aux. poudingues de Nemours (Seine-et-Marne), qui présentent la même composition. MM. Potier et Douvillé ont montré des sables granitiques éruptifs en relation étroite avec l'argile à silex (ou argile à meulières) des plateaux de Vernon. M. Benoît a' étudié, entre le Jura et les Alpes, des sables granitiques éruptifs en rapport comme les nôtres avec l'argile à silex, et qui forment dans cette région le début des terrains tertiaires. EniBn, Dufrénoy, dans VExplication de la carte géologique de France (t. III, p. 56), décrit unearkosesidérolithiqueéocène, analogue à nos grès, à Bellac et à Limoges.

Fer hydraté. — Il n'est pas rare que l'argile à silex renferme des gîtes de fer oxydé hydraté qui se présente sous la forme de veines irrégulières , de rpgnons , de grains pisiformes, et plus rarement en masses cristallines à aiguilles rayonnantes. Dans l'exploitation de Ghevagny, on a ren -

contré à la base de Targile, sur 1q calcaire à ptérocères, une couche de limonite d'environ un mètre de puissance.

jUica. — Le mica se trouve assez abondamment sous forme de paillettes disséminées dans les sables et dans l'argile.

Silex pyromaque. — Le silex pyromaque est répandu en grande quantité partout. Sur certains points, il forme des amas plus denses, dont les éléments se» trouvent disposés sans ordre ni triage. 11 se présente sous les aspects les plus variés. Tantôt il est anguleux, tantôt roulé , nodulaire ou concrétionné , tabulaire ou en plaquettes. Souvent il se trouve en masses sphéroïdàles variant de la grosseur d'une noix à celle de la tête et même plus, formées de couches concentriques, renfermant généralement de la silice amorphe pulvérulente et un noyau solide qu'on dégage en brisant l'enveloppe. Il y en a de jaunes, de rouges, de noirs, de bleuâtres, d'incolores et de vitreux. Quelques-uns ont l'aspect opaque de la cire jaune ; d'autres sont veinés de différentes couleurs comme des agates. Tantôt ils sont parfaitement translucides ; tantôt ils sou t patines ou entièrement transformés en silice amorphe. Dans ce cas , ils perdent de leur densité et deviennent légers comme certains silex nectiques. On y trouve, mais plus rarement, des variétés de calcédoine mamelonnée transparente ou opaque. Ces silex atteignent parfois un assez gros volume. M. de Ferry a mesuré dans les bois de La Salle, près de Charbonnières, deux blocs qui cubaient, l'un *" 75 X 0™ 45 X " 20, et l'autre 0" 70X0°* 35x0°» 15, en silex parfaitement compacte et homogène. C'est la seule localité du Maçonnais où on trouve, à ma connaissance, le silex pyromaque en aussi grosses masses.

Les concrétions siliceuses qu'on rencontre dans les argiles kaoliniques les plus pures sont généralement recouvertes d'une épaisse couche de patine ou de silice pulvérulente,

qu'elles perdent bien vite si elles viennent à être charriées ou roulées par une cause quelconque. Il ne reste alors que le noyau solide intérieur. La présence ou l'absence de patine pulvérulente est un moyen de reconnaître les dépôts en place et les dépôts remaniés. Cette patine se forme très-vite quand les silex sont enfouis dans un sol calcaire. Les silex de l'âge du renne de Féboulis jurassique de Solutré sont fortement et profondément altérés. Quelques-uns sont complètement transformés en silice pulvérulente et ont perdu beaucoup de leur densité. L'altération du silex est moins profonde et même tout à fait nulle dans les terrains argileux. Les silex moustiériens de la fabrique de Charbonnières étaient retirés de l'argile jaune, qui forme le sol de la localité, dans un état de conservation admirable, transparents comme si on venait de les tailler. En moins de dix aiïs, ils se sont altérés et sont devenus opaques dans les tiroirs des collections, quoique conservés à l'ombre. J'ai vu des silex, limpides comme du verre, blanchir complètement à la surface après quelques mois seulement d'exposition au soleil.

Argiles bigarrées. — Si les couches inférieures du dépôt ne présentent aucune apparence de stratification, il n'en est pas de même des couches supérieures , où l'on voit d'abord des argiles bigarrées, offrant une succession de veines contournées, passant par toutes les colorations qu'on peut obtenir par le mélange du gris bleuâtre, du blanc, du rouge et du jaune. Ces veines ne forment point une stratification régulière; elles sont bizarrement contournées, tout en se maintenant cependant d'une manière sensible dans des directions à peu près parallèles. Les silex pyromaques y sont toujours abondants et de plus en plus nombreux à mesure qu'on se rapproche de la surface. Ils forment çà et là de petits amas lenticulaires.

Couches détritiques, — Par-dessus ces argiles bigarrées, il

existe souvent des amas confus et d'épaisseur variable, formés de silex roulés ou anguleux et de blocs anguleux de toute taille, arrachés aux grès ou aux poudingues, disposés pêle-mêle , sans triage à travers l'argile. Ces blocs de grès ou de poudingues atteignent parfois un volume énorme. J'en ai mesuré dans les carrières de Saint-Sorlin qui n^avaient pas moins de 20 à 30 mètres cubes. On trouve çà et là ces blocs complètement isolés à la manière de véritables blocs erratiques, et disséminés sur le corallien à quelque distance des gisements d'argile à silex.

Couche stratifiée. — La formation se termine souvent par une couche stratifiée de silex pyromaques disposés suivant leur volume, les plus gros à la base, et mêlés à un limon jaune très-ferrugineux.

Limon ferrugineux. — Ce limon jaune ferrugineux, tout rempli sur certains points d'oxyde de fer en grains, offre une certaine analogie avec le lehm quaternaire. Il recouvre souvent la dernière couche stratifiée sur plusieurs mètres d'épaisseur. Ces couches supérieures ont généralement échappé aux observateurs. M. de Ferry est le seul, à ma connaissance, qui en ait fait mention. {Maçonnais préhistorique, p. 4.) J'ai eu maintes fois l'occasion de vérifier l'exactitude de son observation.

J'ai relevé, dans les carrières de Saint-Sorlin, une coupe qui montre bien la succession et la disposition des couches. . (Pl.III,fig.l.)

La coupe de l'exploitation de Chevagny est plus instructive encore parce qu'on y voit les grès et les poudingues en place et leurs débris remaniés et jetés pêle-mêle dans la couche détritique. (Coupe 6, pi. L)

La formation complète, telle que je viens de la décrire, ne se trouve guère qu'aux environs de Mâcon , dans les gisements les plus méridionaux, à Saint-Sorlin , Chevagny, la

Grisière, dans les bois de Sennecé et de Verzé, à Charbonnières. A mesure que Ton remonte plus au nord, il y manque une ou plusieurs des couches décrites , et les produits kaolinlques semblent disparaître tout à fait.

Aux environs de Tournus, à Vers, à Test de Dulphey, on ne trouve plus que des sables siliceux dont les éléments, beaucoup plus roulés qu'aux environs de Mâcon , ne dépassent guère la grosseur d'un pois. Ces sables sont très-rouges, très-ferrugineux, mêlés de grains et de rognons d oxyde de fer et sur certains points traversés par des veinules blanches. Ils sont agglutinés par place et passent à des grès grossiers. Gà et là, des zones irrégulières de silex anguleux ou roulés les traversent. Mais on n'y observe pas, à proprement parler, de stratification.

Dans la côte chalonnaise , le dépôt est également trèsferrugineux et très-sableux. Il renferme, principalement à • la partie supérieure, des blocs de poudingues et degrés ferrugineux qui atteignent rarement un mètre cube. On peut observer trente ou quarante de ces blocs couvrant le sommet du Plat-Mont, petit monticule à Test des Filletières.

A la colline de Saint-Hilaire ( Fontaines-lès-Chalon ) , la formation se réduit à quelques remplissages des fentes du corallien. Mais on y aperçoit, pour la première fois, des fragments de craie blanche mêlés à l'argile à silex et des lambeaux de sables compactes verdâtres qui paraissent représenter le grès vert. Le néocomien se montre à quelques mètres de là sur la lèvre abaissée d'une faille qui le met en contact avec le corallien. (Voir la coupe 8.) Il semble qu'à Saint-Hilaire la destruction de la craie ait été surtout mécanique. Les actions chimiques qui , sur d'autres points, ont complètement éliminé le calcaire ne se sont pas manifestées là avec la même énergie, puisqu'on trouve encore des fragments de craie blanche mêlés à l'argile à silex. De plus,

ces fragments de craie sont si friables qu ils n'ont pas dû subir un charriage bien prolongé. Un limon très-ferrugineux recouvre en partie ce dépôt de Saint-Hilaire qui est, d'ailleurs, localisé sur un très-petit espace de la colline.

Fossiles, — Bien que les fossiles soient rares dans les argiles à silex, elles n'en sont pas dépourvues, tant s'en faut. On en trouve à tous les niveaux et dans toutes les zones.

M. Berthaud a donné la liste de ceux qu'il y a recueillis {Description géologique du Maçonnais; thèse pour le doctorat, p. 199) , et que voici :

Inoceramus Lamarkii?

Spondylv^ hystrix ,

Janira quinquecostata ,

Ostrea carinata ,

Terebratuda biplicata,

Terebratula Lamarkiana ,

Ananchytes ovata,

Galerites vulgaris ,

Discoidea subucuVus ,

Micraster cor-testudinarium ^

Cidaris vesiculosa ,

Hêteropora dichotoma,

Eschara pyriformis,

Ceriopora gracilis ,

Hatlirhoa costata.

M. de Ferry a donné également {Maçonnais préhistorique, p. 4) une liste qui complète celle de M. Berthaud : Etage cénomanien :

Inoceramus striatv^ (Mantell.) ,

Ostrea carinata { Lamark) ,

Siphonia costata (d'Orb.) ,

Siphonia ficus (Gold f . ) ,

Amorphospongia digitata (d'Orb.).

Etage turonien :

Discoidea infera (Desor.).

Ëlage sénonien ;

Jamra quadricostata (d'Orb.) ,

Echynochorys vulgaris (Breynius) ,

Holaster carinatus (Agass.) ,

Micr aster cor-te^tudinaritmi ( Agass.) ,

Cidaris vendocinensis ( Agass . ) .

La pâte transparente du silex est quelquefois pétrie de petits bryozoaires que Ton trouve même à Tétat libre et complètement isolés dans des cavités géodiques. Ce sont, d'après M. de Ferry :

Spiropora gradata (de France), syn. Retepora disticha (Goldf.),

Biretepora disticha (d'Orb.).

J'ai moi-même recueilli, soit en Maçonnais, à Saint- Sorlin et à Chevagny, soit en Ghalonnais, à Savianges, une série de fossiles silicifiés des argiles à silex, dont je dois la détermination à l'obligeance de M de Lapparent ; ils se répartissent comme il suit * :

Chevagny :

Echinoconus subrotundus (turonien moyen),

Idem ,

Inoceramus , voisin de /. Brongniarti {sénoniQn ) ,

Idem, espèce sénonienne.

Idem ,

Spondylus , vraisemblablement du sénonien inférieur,

Idem ,

Terebratula Kingena?

Terebratula, d'un type sénonien , voisin de T. carnea,

Cidaris, probablement sénonien,

Cardiaster, très-voisin des espèces sénoniennes,

Idem,

^ Je dois une partie de ces fossiles à M. Ducroux , de Chevagny , qui fait exploiter les terres réfractaires de cette localité et m'a facilité avec une grande complaisance Tétude de ce gisement

Saint-Sorlin :

Micra^ter brevis (craie de Villedieu, base du sénonieh), •

Plusieurs spongiaires.

Savianges :

Inocera/mus (espèce sénonienne) ,

Micraster breviporus (base du sénonien) ,

Micr aster brevis (id.)^

Holaster^ voisin des espèces de la base du sénonien,

Micraster y voisin du M. cor-anguinum (sénonien moyen).

M. l'abbé Ducrost m'a communiqué deux échantillons venant probablement de la Gris^ère (Flacé-lès-Mâcon). L'un d'eux est un beau spécimen en silex parfaitement transparent de V Ananchytes gibba [Echinocorys gibba) de l'étage sénonien ; l'autre est un brachyopode indéterminable. Grâce à M. l'abbé Ducrost, j'ai pu également étudier une petite série de cinq échantillons de l'argile à silex des bords de la Loire. Ils sont tous roulés. Quatre appartiennent au sénonien. Ce sont : Micraster (voisin du cor-angùinv/m, î&\xnQ)\ Cyphosoma (voisin des espèces de la craie de Villedieu), et Micraster brevis. Le cinquième est un collyrite jurassique, probablement oxfordien. Cette formation des bords de la Loire est donc constituée par des matériaux roulés et remaniés. En cela , elle diffère radicalement des argiles à silex du Maçonnais.

Aucun des spécimens du Maçonnais n*est roulé. Ceux de Chevagny sont en silex friable, presque pulvérulent, ce qui ôte toute idée d'un charriage. Cependant le mélange des étages est complet , puisqu'à Chevagny, par exemple , dans la même zone d'argile réfractaire, on trouve des fossiles du turonien moyen et du sénonien inférieur. Il faut observer toutefois que le sénonien domine.

Il est à remarquer aussi que les genres semblent cantonnés suivant les localités. Ainsi les silex des bois de La Salle, au N. de Charbonnières, sont pétris de bryozoaires rares

ailleurs. Les oursins de Tétage sénonien sont abondants dans les gisements à l'O. de Savianges. Les spongiaires se trouvent communément dans les exploitations ouvertes à Saint-Sorlin. L'aspect minéralogique du silex change aussi avec les localités. Le mélange des matériaux s'est donc opéré de haut en bas, mais non en surface.

Làge de V argile à silex en Maçonnais et en Chalonnais. — Nous sommes en possession, je crois, de tous les éléments nécessaires pour fixer l'âge de notre argile à silex. Nous venons de voir qu'elle renferme pêle-mêle des matériaux appartenant à tous les étages de la craie. Elle est donc postérieure à la formation de ce terrain , mais elle est antérieure à la dislocation de la contrée et aux failles qui ont donné naissance à la vallée de la Saône. La question revient donc à déterminer à quelle époque se sont produites ces failles , c^est-à-dire quels sont les dépôts les plus anciens qui ont commencé le comblement de la vallée.

Or, je rie connais rien de plus ancien que les calcaires lacustres à Limnsea longiscata et à Planorbis planulatus de la Vaivre , près Sedeux, Noidans , Clans , dans la Haute- Saône ; de Belleneuve , Magny, Vesvrotte , Binge , dans la Côte-d'Or (Tournouer : Sur les terrains tertiaires de la vallée supérieure de la Saône , dans Bulletin de la Société géologique; 2* série, t. XXII , p. 769 etsuiv.); de Paigneux, . 'près de Lachassagne (Rhône) (Ebray : Sur la stratigraphie de V arête jurassique de Lachassagne , dans Annales de la Société d* agriculture de Lyon^ 1865, et aussi : Falsan : Etudes sur la position stratigraphique des tufs de MeximieuXy dans Archives du Muséum de Lyon; 1. 1, 4* livraison, p. 145), ainsi que les calcaires lacustres à Planorbis pseudo-ammonius de Talmay (Côte-d'Or) et les couches inférieures de la formation d'eau douce de Coligny (Ain), où M. Jourdan a recueilli la Bithynia pyramidalis (Desh.)

(Falsan et LocAnD : Monographie du Mont-d'ùr lyonnais^ p. 430).

C'est-à-dire que , du sud au nord de la vallée , les terrains de remplissage régulièrement stratifiés commencent avec l'éocène supérieur et peut-être avec Téocène moyen, à Talmay. M. Benoît cite , il est vrai, des sables siliceux et des argiles situées à la base des alluvions bressannes, qu'il considère comme appartenant à Téocène inférieur et qu'il assimile à notre argile à silex et à son terrain sidérolithique. [Bulletin de la Société géologique; 2* série, t. XVI, p. 144 ; t. XV; p. 342.) Mais cette détermination ne me paraît pas sans appel. Ces sables et ces argiles du fond de la Bresse n*ont été reconnus que sur deux points, à Bourg et à Pontde-Vaux, grâce à deux forages faits pour la recherche des eaux jaillissantes, et leur position stratigraphique est loin d'être nettement établie

Pour conclure , leff grandes failles mâconnaiaes se sont produites au plus tard pendant l'époque éocène inférieure. C'est aussi la date qu'il faut assigner à notre argile à silex, puisqu'elle est postérieure à l'époque crétacée et antérieure à la production des failles.

Je dois ajouter que MM. Benoît, Faisan, Tournouer sont arrivés, par des voies différentes, au même classement *.

Origine de l'argile à silex, — La formation que nous venons de décrire doit certainement son origine à des causes et à des phénomènes multiples.

Il faut y distinguer diflFérenls groupes dé faits.

*■ BenoIt : Note sur l'identité de la formation du terrain sidérolithique dans la Bresse, le tour du plateau central et le Jura oriental. {BuUet. de la Soc, géolog.; 2» série, t. XVI, p. 439.)

Tournouer : Sur les terrains tertiaires de la vallée supérieure de la Saône. (Bullet, de la Soe. géolog.; 2» série, t. XXm, p. 769.)

Falsan : Ettides sur la position stratigraphique des tufs de Mesimieux. {Archives du Muséum de Lyon; 1. 1, 4* lirraison.)

1^ Nous avons d'abord à expliquer la présence des argile^ kaoliniques parsemées de paillettes de mica et mêlées à des sables siliceux formés de débris roulés de quartz et de feldspath. Ces matières proviennent évidemment de roches anciennes, granités ou porphyres, et sont le produit d'une trituration, d'une décomposition énergique de ces roches. L'absence de stratification soit dans les sables, soit dans l'argile, permet-elle d'invoquer pour expliquer leur formation l'action des mers ou de grands cours d'eau? Je ne le pense pas. La théorie geyzérienne semble iqieux justifiée, d'autant que des émissions bien constatées de sables siliceux et d'argiles se sont produites à la même époque. MM. Potier et Douvillé ont montré les sables granitiques et les argiles bariolées des plateaux de Vernon pénétrant en filon à travers la craie et les terrains tertiaires. Un seul fait, à ma connaissance, pourrait se rattacher à ces phénomènes éruptifs. Des porphyres qui, par l'efifet d'une faille, se trouvent en contact avec l'argile à silex, à Nancelles (Saint-Sorlin), sont profondément altérés et même traversés par un véritable filon d'argile blanche kaolinique. Dans tous les cas, il n^existe pas en Maçonnais, à ma connaissance du moins, d^exemples de pénétration analogues à ceux qu'ont cités MM. Potier et Douvillé. D'après M. Benoît, les failles auraient pu jouer le rôle de cratères d'émission ; mais c'est une hypothèse qui n'est appuyée sur aucune observation positive. Si l'on remarque que les sables mêlés aux argiles à silex du Maçonnais sont toujours roulés, on pourrait admettre à la rigueur qu'ils existaient déjà dans le terrain crétacé et qu'ils proviennent du gault, par exemple. Ils n'auraient donc pas le caractère éruptif qu'il est diflBcile de refuser à l'argile kaolinique^ ainsi qu^aux émissions ferrugineuses et siliceuses;

2*^ Nous avons vu que des fragments anguleux ou roulés

de silex pyromaques sont abondamment répandus partout, soit dans l'argile , soit dans les sables , soit dans les poudingues qu'ils constituent presque à eux seuls. L'origine crétacée de ces silex est clairement démontrée par les fossiles qu'ils renferment. Ils proviennent donc de la désagrégation du terrain crétacé. Dira-t-on que la formation qui nous occupe est du terrain crétacé en place et sous un faciès local et particulier? Mais alors comment expliquer le mélange dans les mêmes zones de fossiles appartenant aux divers étages du terrain crétacé? N'oublions pas surtout que la craie blanche et peut-être le gault ont existé aux environs de Chalon , ainsi que cela résulte des faits observés à Fontaines. Il ne me paraît pas douteux que nos silex à fossiles crétacés ne soient les témoins , les chailles d'un terrain qui a disparu. J'ai dit que sur certains points les silex se présentent sous la forme de concrétions qui n'ont été ni charriées ni brisées. Il faut donc admettre que la destruction de la craie s'est efiFectuée sur place par suite de la dissolution du calcaire dans dés eaux acides dont l'émission a dû correspondre, aux environs de Mâcon , avec celle des argiles kaoliniques ;

3"* La formation des grès et des poudingues par l'agglutination des sables granitiques et dés fragments de silex ne peut s'expliquer que par des émissions de matières siliceuses. Cette agglutination s'est produite sur place, ainsi qu'on en peut juger à Saint-Sorlin et surtout à Chevagny, où l'on voit les terrains meubles passer insensiblement à des grès et à des poudingues compactes. M. Manès avait pris les poudingues de Chevagny pour un filon de silex pyromaque ;

4® Une émission de matières ferrugineuses a accompagné celle des matières siliceuses ;

5^ J'ai remarqué précédemment que la formation change

d'aspect à sa partie supérieure. Des argiles bigarrées , puis des amas détritiques et des couches stratifiées, empruntant tous leurs éléments au terrain sous- jacent d'argile à silex, indiquent que ce terrain a subi des remaniements et des érosions considérables. Il n'est plus possible d'invoquer en faveur de ce remaniement la théorie des actions geyzériennes.

Ce que j'ai appelé couches détritiques offre une certaine analogie d'aspect avec le terrain erratique glaciaire. Il est impossible de voir ces énormes blocs de grès ou de poudingues emballés sans triage dans Targile ou semés à la surface du corallien, sans penser aux blocs erratiques. Aussi M. J. Martin a-t-il considéré les argiles à silex de la côte chalonnaise comme les moraines d'un glacier miocène qui, descendu du Morvan, déversait ses produits dans la plaine par-dessus les sommets jurassiques qui la bordent. (J. Martin : Limon rouge et limon gris; p. 68 et 97.) L'hypothèse d'un glacier miocène est inconciliable avec l'âge de nos argiles qui sont éocènes. Il faudrait au moins vieillir le glacier du Morvan et le faire reculer jusqu'à l'époque éocène. M. J. Martin n'est pas le seul géologue qui ait attribué à des effets glaciaires les argiles à silex de nos régions. M. CoUenot, de Semur, a expliqué également la présence de cette formation dans l'Auxois, par l'action d'uu glacier descendu du Morvan. (Collenot : Description géologique de l'Àuœois, dans : Bulletin de la Société des sciences historiques et naturelles de Semur; 1871 , 8® année, p. 51 et suiv.) Mais, pour M. Collenot, ce glacier serait quaternaire.

Bien des difficultés se présentent si l'on applique la théorie glaciaire aux couches détritiques de nos argiles à silex du Maçonnais. La principale objection est celle-ci : Comment se fait-il, si ces couches sont un produit morainique, qu^elles ne renferment que des débris crétacés et siliceux empruntés

âii terrraia d argile à silex sous-jaceiit? Dira-t-oa que ce terrain sous-jacent est lui-même un apport glaciaire ? Mais nous venons de voir que les matériaux qui forment Targile en place n'ont subi aucun charriage.

Cherchons une autre explication.

Depuis l'époque triasique jusqu'au moment où se produisirent les grandes failles dont j'ai plus d'une fois déjà parlé, c'est-à-dire jusqu'à la fin de 1 éfioque crétacée ou au commencement de l'époque éocène , notre région ne fut pas troublée et conserva son horizontalité au fond des mers. L'effet des failles fut de briser et de soulever ces fonds de mer. Les terrains sédimenlaires, perdant leur horizontalité primitive , se fendirent suivant des lignes dirigées du sud au nord, en même temps qu'un mouvement de bascule donnait à leurs strates une inclinaison générale vers Test. Les roches qui, par suite de ce mouvement de bascule, passèrent des régions profondes et calmes dans les zones marines agitées de la surface , subirent un démantèlement et un arasement, lequel atteignit surtout les lèvres relevées des failles. Il résulte de la position inclinée prise par les terrains que ton tes les couches qui les composent présentèrent leur tranche à l'arasement, que toutes furent entamées, mais qu'aucune ne disparut complètement. Elles furent taillées en biseau , et l'on comprend que les plus récentes, comme l'argile à silex, ne se retrouvent plus qu'à l'état de lambeaux préservés sur la lèvre abaissée des failles.

La figure 11 , pi. II, fera comprendre quelle devait être la configuration géologique du Maçonnais après l'arasement post-crétacé.

L'érosion est descendue sur certains points jusqu*auz porphyres, c'est-à-dire qu'elle a fait disparaître tous les terrains sédimentaires qui les recouvraient. M. Berthaud attribue aux terrains sédimentaires du Maçonnais une puis- .

sance d'environ 730 à 750 mètres. Si Ton y ajoute 200 mètres pour représenter le terrain crétacé, qui ne devait pas ^ avoir moins, on arrive à constater une érosion de près de 1,000 mètres.

Quelques sillons , correspondant aux zones marneuses et tendres, interrompaient l'uniformité du plateau d'arasement et esquissaient déjà l'orographie ultérieure du pays, qui ne prit son relief définitif qu'après une deuxième phase de soulèvement dont nous parlerons plus loin. Ce second soulèvement s'est produit suivant les mêmes grandes lignes de failles que le premier. Il s'est compliqué seulement de ' quelques fractures nouvelles. Son résultat fut de produire une dénivellation plus grande et de rompre l'horizontalité du plateau d'arasement post-crétacé. (V. fig. 12.)

Si l'on doutait de la réalité de cet arasement, on n'auiait qu'à examiner, du village de Saint-Sorlin , le profil de la montagne de Monsard. Sa ligne de faite est parfaitement droite , et l'on dirait qu'un puissant coup de rabot a tranché en biseau les zones qui viennent affleurer successivemeut sur la pente orientale de la montagne.

On voit par la fig. 2 (pi. III) que les strates jurassiques qui, au moment de l'arasement, faisaient avec l'horizon un angle B =?= 12®, font aujourd'hui avec l'horizon un angle A ssl 7®. La différence des deux angles nous donne4e rapport des deux soulèvements.

Pour en revenir à l'argile à silex, c'est à l'action de la mer pendant la période d'arasement que j'attribue la formation des argiles higarcées et des couches détritiques des lones supérieures.

En résumé, la formation d'argile à silex en Maçonnais ne peut, à mon avis, s'expliquer que par une dissolution sur place des assises crétacées sous Tinfluônce de sources acides qui, à la fin de la période crétacée, se firent jour au fond de

la mer en même temps que des émissions d'argiles kaoiiniques , de matières siliceuses et ferrugineuses. Ces effets coïncidèrent avec un premier soulèvement de la contrée et furent peut-être la conséquence des failles nombreuses qui se produisirent. Ils furent accompagnés d'un arasement par les eaux marines des roches soulevées, lequel ne laissa subsister l'argile à silex qu'à l'état de lambeaux sur la lèvre abaissée des failles. Cet arasement qui, sur certains points , a fait disparaître près de 1,000 mètres de roches, explique l'aspect détritique que présentent les couches supérieures de la formation.

Je n'ai pas la prétention d'appliquer cette explication théorique à tous les dépôts d'argile à silex. Je crois , au contraire, que leur mode de formation a varié beaucoup suivant les. localités et qu'ils datent d'époques géologiques très-diverses.

Ce qui s'est passé en Maçonnais me semble très-local. L'argile à silex du Ghalonnais n^a plus le même faciès. A Fontaines, par exemple, où l'on trouve encore des fragments de craie blanche mêlés à la formation , il est possible que l'ablation partielle du calcaire soit due tout simplement à l'action des agents atmosphériques.

Quant aux argiles à silex du GharoUais et des bords delà Loire, c'est un terrain de transport bien caractérisé qui renferme non-seulement des silex crétacés, mais des chailles jurassiques. Il n'a donc aucun rapport avec la formation qui nous occupe.

Emploi industriel, — Aux temps préhistoriques , les hommes de Tâge de pierre ont taillé par milliers les silex pyromaques des argiles à silex pour en faire des outils et des armes qu'on retrouve un peu partout. On n'a jamais encore signalé de silex taillés de main d'homme dans les couches profondes des argiles à silex. Parmi les éclats

naturels qui s'y trouvent abondamment, j'en ai recueilli une douzaine à peine, sur plusieurs milliers, qui ont l'aspect d'éclats intentionnels. On les dirait éclatés par l'homme ; mais cette origine est inadmissible, étant donné le gisement. Je les considère comme dus au hasard et résultant d'un choc accidentel. La pièce la plus curieuse de celte petite collection * est un nucleus parfaitement taillé en prisme à plusieurs pans parallèles , provenant des sables siliceux de Dulphey. !1 n'est pas rare de rencontrer dans la couche supérieure stratifiée , quand elle existe , des instruments quaternaires appartenant aux types du Moustier ou de Saint-Acheul. M. de Ferry a mentionné, dans le Maçonnais préhistorique (p. 5), des trouvailles de ce genre. Il explique la présence de ces instruments dans la couche stratifiée , en supposant que les hommes de l'âge de pierre l'avaient explorée, au moyen d'excavations, pour y chercher la matière nécessaire à leur industrie. J'ai pensé, au contraire, que ces silex taillés pouvaient bien être contemporains de la couche, qu'ils dateraient , comme de véritables fossiles. Dans cette hypothèse, cette couche stratifiée ne serait, au moins dans certaines localités, qu'un remaniement quaternaire de l'argile à silex {Maçonnais préhistorique, p. 119) , cequin'% rien d'étonnant.

La qualité du silex est très-variable, et toutes les localités n'ont pas été également propres à approvisionner les hommes de l'âge de pierre. A la Grisière , par exemple , à Saint-Sorlin, à Ghevagny, à Nancelles, on ne trouve le silex qu'en fragments cariés, caverneux, irréguliers ou concrétionnés, impropres, en un mot, pour la taille. Le seul gisement des environs de Mâcon où ils se présentent en gros blocs francs et d'une pâte homogène est l'affleurement des bois de La Salle, à l'est de Clessé, compris actuellement en partie dans le parc de M. de Lachesnais. C'est là^ en effet ,

que M. de Ferry a découvert d'immenses ateliers où les hommes des différents âges de la pierre ont laissé des traces considérables de leur industrie. {Maçonnais préhistorique ^ p. 16.) Des blocs cubant comme un de ceux qua mesurés M. de Ferry : 0°* 75 X 0°" 45 X 0™ 20, ont pu suflSre à tous leurs besoins.

A une époque plus récente, quoique ancienne, nos argiles à silex ont été l'objet d'une exploitation très-aclive. J'ai tu retirer des carrières de Saint-Sorlin et de Chevagny, à plus de 40 pieds de profondeur, du charbon de bois, des pieux, des débris de paniers et des fragments de poterie grise faite au tour, enfouis depuis une époque inconnue. Si Ton remarque que, dans tout le voisinage, à la Greffière, à Nancelles, au Gros-Mont, en Appugny, puis à Blany et à Laize, de nombreux fourneaux pour la fabrication du fer, dont on retrouve abondamment les scories^ ont fonctionné aux temps antiques , on ne sera pas surpris que les métallurgistes primitifs aient recherché et employé des substances réfractaires.

Il me paraît même probable que le fer hydraté répandu à travers les argiles à silex et dans le limon ferrugineux qui les recouvre , soit en veines plus ou moins épaisses , soit en grains pisiformes, ont dû fournir la plus grande partie du minerai qui alimentait ces exploitations primitives*. Je ne peux pas exf^liquer autrement les fouilles considérables dont on retrouve les traces à de grandes profondeurs. Ce minerai ne vaudrait plus la peine d'être exploité maintenant. Mais il est bien probable qu'on ne Ta pas dédaigné à une époque où l'absence de relations commerciales ou de moyens de transport obligeait les hommes à se contenter des ressources

1 M. Mengy pense aussi que la limonite répandue dans l'argile à silex des plateaux d'Otbe a été l'objet d'une exploitation métallurgique. (Bullet. de la Soc, géologique; 3* série, t. I , p. 151.)

qu'ils avaient sous la main. Ce qui me confirme dans cette hypothèse, c'est que les amoncellements de scories paraissent groupés autour des gisements d*argileà silex. Ces scories sont encore très-riches en fer, ce qui dénote des procédés métallurgiques très-primitifs. D'ailleurs , à part quelques failles qui ont livré passage à des émissions ferrugineuses, notamment au Gros-Mont (Saint-Sorlin), dans le lias inférieur, je ne connais pas dans le pays d'autres gisements dignes d'une exploitation quelque pauvre qu'elle fût.

Le silex pyromaque est actuellement employé pour le macadamisage des routes. Il n'y a pas très-longtemps que la Grisière fournissait tout le pays de pierres ït fusil qui s'exportaient même au loin. Tous les matins, des industriels maçonnais allaient y chercher leur approvisionnement de matière brute pour le travail de la journée. Ils préféraient employer le silex avec son eau de carrière.

Nos argiles à silex sont activement exploitées comme terre réfractaire partout où elles existent non remaniées etsontexpédiées principalement à Givors et à Rive-de-Gier pour la fabrication des briques réfractaires et des creusets. Cette exploitation ne laisse pas que d'offrir quelques difficultés à cause de l'irrégularité des dépôts. Les veines ferrugineuses, sont impropres à l'industrie parce qu'elles formeraient des silicates de fer fusibles à de hautes températures. Les veineâ alumineuses les plus blanches , les sables siliceux les plus purs sont particulièrement recherchés par le commerce. On a tenté d'utiliser les parties les plus riches en alumine pour la fabrication du kaolin , qu'on obtenait par voie de lévigation. Mais les frais de manipulation ont fait abandonner ce genre de préparation.