RÉSUMÉ SUR LE FAISCEAU SYNCLINAL DE LA LOIRE

10 SrraTiGRaPpuig. — Un coup d'œil d'ensemble, jeté sur les différentes régions que nous venons de parcourir dans ce faisceau de la Loire, permet d'exposer quelques notions d’ordre général.

La sédimentation paraît y avoir été continue, au moins durant le Dévonien et le Dinantien qui y sont seuls existants ; les formations primaires antérieures ont dù s’y accumuler également ; mais le métamorphisme du granite les à complètement digérées et transformées, soit en granite, soit en roches gneissiques.

Les mers dévoniennes, particulièrement riches en organismes calcaires, ont déposé de grandes épaisseurs de sédiments calcaires qui nous apparaissent aujourd’hui sous la forme de grandes masses de cornes amphiboliques et de diorites, nées de l'exomorphisme et de l’endomorphisme du granite.

C'est au Tournaisien que se sont manifestés les premiers symptômes de régression de la mer ; des cordons littoraux y ont en effet pris naissance. La période d'émersion correspondante semble avoir été de plus courte durée vers l'Est, dans la région de Montagny et Régny, que vers l'Ouest dans les environs de l’Ardoisière et Ferrières ; ici, en effet, les poudingues tournaisiens sont fort épais, tandis que là-bas ils semblent peu importants et recouverts de schistes marins, antérieurs au niveau calcaire de la base du Viséen ; ils paraissent donc plus anciens mais moins importants.

A la base du Viséen correspond une transgression marine qui paraît générale ; les calcaires fossilifères du type Régny, l’Ardoisière, Néronde, à faune viséenne et à Foraminifères, se retrouvent dans tous les lambeaux, soit en lentilles calcaires, soit à l’état de galets dans les poudingues supérieurs. Mais cette trangression se montre de courte durée ; des poudingues apparaissent en effet très vite au-dessus des calcaires viséens et marquent le début de l’émersion dinantienne définitive, à laquelle correspond une époque d’éruptions considérables, celle des tufs microgranulitiques et des microgranulites. C'est dans la région Ouest du faisceau et sur sa bordure septentrionale que la mer viséenne paraît avoir séjourné le plus longtemps. A l’Ardoisière et à Ferrières, des grès arkosiens se sont accumulés sur d'assez grandes épaisseurs au-dessus des calcaires viséens. Vers Régny et Montagny, au contraire, les tufs recouvrent très rapidement les poudingues viséens, eux-mêmes fort voisins des calcaires.

Ainsi :

Sédimentation continue de géosynclinal au Dévonien supérieur ;

Première régression au Tournaisien ;

Transgression nouvelle et de courte durée au Viséen inférieur ;

Deuxième régression au Viséen moyen, celle-ci définitive ;

Dépôt de sédiments éruptifs de projections ou de coulées, au Viséen supérieur, admettant à leur base une formation d’anthracite ;

tels sont les résultats que semble prouver l'étude stratigraphique.

2° TecroNIQUE. — Au point de vue tectonique, le faisceau synclinal de la Loire ne laisse transparaître aucun plissement de système de montagne antérieur au système hercynien; la montée tournaisienne des grandes masses de granite est la cause probable de cet effacement de tout système de montagnes antérieur et de la prédominance de plis hercyniens, même dans les gneiss du Lyonnais. Tous les plissements et décrochements qui ont affecté ce faisceau se rapportent au système hercynien. Les réactions dues aux mouvements alpins,

en dehors des grandes failles qui limitent les effondrements tertiaires (Loire, Rhône, Saône), y ont laissé des traces, il est vrai, mais d'importance secondaire et qui sont dues, le plus souvent, à des réouvertures d'accidents hercyniens.

Des premiers mouvements se sont produits au Tournaisien et au Viséen inférieur, mis en évidence par les retraits successifs de la mer ; mais ces mouvements, très faibles, n'ont pu donner naissance qu'à de légères discordances de transgressivité. C’est pendant la période de grande activité éruptive du Viséen supérieur et surtout à la fin, que se sont produits les plus grands plissements hercyniens et que sont nées les premières rides montagneuses de ce système. Les décrochements lui sont immédiatement postérieurs et intéressent nettement les masses de microgranulite, mélangées'aux tufs. Ces décrochements ont été les lieux d'élection des cluses tranversales aux plis, qu'ont envahies les dépôts du Stéphanien ; ils sont accompagnés de fractures dans lesquelles des sources minéralisées, datant principalement du Trias, ont déposé du quartz filonien.

A l’époque stéphanienne, la rémission des forces tangentielles a amené la formation d’affaissements géosynclinaux, allongés dans le sens des axes tectoniques (Autun, Blanzy-Bert, Sainte-Foy-l’Argentière) et accompagnés de cluses transversales. Ces affaissements n’ont pas cessé de s'approfondir durant le Permien.

C’est à la fin du Permien inférieur que se place la deuxième et dernière période de grands plissements hercyniens. Avant le Trias moyen, l'érosion intense a produit une pénéplaine générale.

Les déplacements tangentiels de couches, qui ont eu lieu durant les premiers plissements hercyniens, et que rendent incontestables les décrochements constatés, peuvent expliquer certains contacts qui paraissent anormaux et certaines discordances apparentes de stratification ; c'est toujours entre le Viséen inférieur et le substratum métamorphisé ou entre les tufs microgranulitiques et ce substratum que se constatent ces anomalies. Or, on a pu remarquer que le métamorphisme a fait de tout le Dévonien et de presque tout le Tournaisien, dans ce faisceau synclinal, des roches durcies et résistantes ; les tufs microgranulitiques et les microgranulites supérieures, d'autre part, sont également des roches fort compactes et dures ; entre ces deux carapaces solides et peu ductiles, les parties intactes du Tournaisien et le Viséen inférieur, toujours indemne de métamorphisme, s'intercalent, composés de poudingues peu homogènes et de grès ou de schistes, terrains meubles et ductiles. Il n’est pas étonnant, dans ces conditions, que, sous l’action des plissements intenses et des déplacements transversaux, il se soit produit des décollements de couches et des disparitions par écoulement ou par rabotage, justement à ce niveau. C’est sur la bordure Sud-Est du faisceau qu’apparaissent le plus fréquemment ces anomalies de contact. Mais il est difficile de faire la part des transgressions qui datent précisément des mêmes époques.

La répartition des forces tangentielles est intéressante. Tandis que leur direction est partout la même, venant du $. S.E., leur intensité paraît avoir été assez variable de l'Ouest à l'Est, à moins que les différences dans l'amplitude des

décrochements ne proviennent de la plus ou moins grande résistance opposée par les couches. En tous cas, que ce soit pour l’une ou pour l’autre de ces deux raisons, on peut constater que la tranche Régny, Néronde du faisceau cest restée la plus méridionale, alors que vers l’Ouest et vers Est les tranches successives du faisceau, sollicitées de part et d’autre par des forces parallèlles, ont été déplacées en escaliers vers le N.N.0. Deux lignes de décrochements maximum sautent aux yeux : l’une, à l'Ouest de la tranche Régny, Néronde, passe à Sail-sous- Couzan et Laprugne ; elle jalonne le grand accident, appelé faille du Forez ; l’autre, à l'Est, passe à Lamure et prend en écharpe la vallée d’Azergues ; elle est accompagnée de nombreux filons de quartz et de pincements de Stéphanien. J'ai déjà fait remarquer que l’on doit attribuer à ces décrochements la fausse direction armoricaine que semble prendre le faisceau synclinal à l'Ouest de la vallée de la Loire ; la direction des couches reste varisque jusqu'au delà de la vallée de l'Allier.

On a vu que le métamorphisme du granite, par toute la Loire. n’atteint pas les premières couches franchement viséennes ; ici encore, comme dans le Morvan, il paraît s’être arrêté dans le niveau tournaisien qu’il affecte sur une plus ou moins grande hauteur suivant le voisinage du granite, horizontalement ou verticalement.

Mais d’une façon générale, le métamorphisme subi par les couches profondes est beaucoup plus marqué dans le faisceau de la Loire que dans celui du Morvan, soit par suite d’un enfoncement géosynelinal plus considérable, soit par suite d’une montée plus grande du granite.