COUPES DÉTAILLÉES
Je suivrai dans cette description l’ordre même que je m'étais tracé en 1904, au début de mes tournées ; les plissements des terrains à étudier affectant une direction moyenne N. N. E , il était naturel de multiplier les recoupements N. O.- S. E., perpendiculaires à cette direction. Dans ces recoupements transversaux, j'ai procédé de l'Ouest à l’Est pour commencer toujours par les terrains les moins métamorphisés ; vers l'Est, on trouve, en effet, le granite de Luzy comme soubassement.
D'autre part, la région la plus méridionale de la bande paléozoïque, au Nord de la vallée de la Loire, se montrant a priori la moins bouleversée et la plus large, faisait espérer une meilleure récolte de documents paléontologiques que la région septentrionale, plissée. C'est donc par elle que j'ai commencé mes recherches. Etant la moins accidentée, elle s’est montrée pauvre en affleurements rocheux et en beaux arrachements et très couverte par les dépôts tertiaires et quaternaires, par les cultures et les bois; néanmoins, elle a répondu à mon attente en me livrant de nouveaux gisements paléontologiques intéressants.
La région montageuse du Nord entre Mont, Luzy et le Mont-Beuvray, à la lumière des premières découvertes, faites aux environs de Bourbon-Lancy, devait se laisser plus aisément comprendre et fournir, à son tour, des données nouvellès, surtout pétrographiques et tectoniques.
Les emplacements des coupes ont été choisis eu égard aux conditions locales suivantes : meilleurs affleurements, réapparitions, à distance, de terrains de même faciès, accidents notoires dans les pendages, passages les plus probants des grandes lignes tectoniques, etc...
J'ajouterai à l’étude de chaque coupe une brève description de la région s'étendant plus au Sud, afin de relier entre elles les données fournies par les différentes coupes.
Les coupes de la planche VIT sont représentées à l'échelle du 50.000€ pour les longueurs, du 25.000e pour les hauteurs: le pays est en effet trop peu montagneux pour qu'il soit possible de conserver, pour les hauteurs, l'échelle des longueurs ; J'ai toutefois porté, sur la ligne figurative de la surface du sol, les pendages vrais, relevés sur le terrain ; les lignes fictives, limite du Dévonien et du Tournaisien et limite du Tournaisien et des tufs microgranulitiques sont ainsi seules faussées, donnant aux plissements tectoniques une amplitude double de celle qu'ils possèdent dans la réalité,
La carte au 80.000e que je joins à ce travail (pl. V) comporte une partie de la feuille d’Autun et le Nord de celle de Charolles. J'y ai figuré de manière spéciale
‘ Voir pour l'historique les chapitres IV (Paléontologie) et V (Pétrographie).
LES TERRAINS PRIMAIRES DU MORVAN ET DE LA LOIRE i]
les trois espèces de tufs, dont deux sont nouvelles itufs albitophyriques famenniens, tufs orthophyriques tournaisiens), les albitophyres dévoniens, les orthophyres tournaisiens, les calcaires et les roches amphiboliques variées, les poudingues et les grès tournaisiens, les points fossilifères, les tracés des lignes tectoniques probables, les limites apparentes du métamorphisme, etc Les régions fossilifères famenniennes et tournaisiennes ont été l’objet de reports spéciaux au 50 000*, pour faciliter la recherche des gisements.
Coupe n° 1.— Le long de la Loire. sur la roule nationale n° 79, depuis le chemin de la Velle à Gilly et à la Bourse, sous le château de Charnay (pl. VIN.
La route qui vient de Saint-Aubin est bordée, sur la gauche, par des coteaux peu élevés (de 10 à 20 m.), garnis de bouquets de pins; ce sont des buttes sableuses, ayant l’aspect de véritables dunes; leur sable blanc, surtout quartzeux, peu feldspathique, provient des alluvions de la Loire; soulevé par les vents d'Ouest dans la large vallée où a divagué la rivière, il s'est accumulé sur les premières aspérités que forment les terrains paléozoïques de la rive orientale [415].
Lorsqu'on a traversé le ruisseau qui descend de la Vèvre et que l’on se dirige vers le S. E., on aperçoit sous les dunes sableuses, dans quelques carrières aujourd’hui délaissées, des roches quartzeuses, cariées et très rubéfiées ; elles marquent le passage de filons de quartz, de l’âge des arkoses triasiques, dont les chapeaux de fer ont été anciennement exploités par le Creusot {11}. La direction de ces filons est N. 80° E. ; le sable alluvial a pris, à leur voisinage, une coloration rouge.
Grès tournaïsiens à plantes. — Assez brusquement, les sables cessent et font place à des grès fins, très psammitiques, composés par de la biotite blondie et du quartz, contenant de nombreuses traces de racines et de tiges ; ces grès sont de couleur claire, roses, jaunâtres, comme décolorés ; par leur composition minéralogique, leur structure et leurs débris végétaux, ils sont identiques à ceux que nous allons retrouver de l’autre côté des carrières de Gilly, mais alors très noirs et non entièrement débarrassés de leur matière organique. On verra plus loin les raisons qui m'ont déterminé à îes placer à la base du Dinantien, plutôt qu’au sommet du Famennien.
Ils affleurent sur la gauche de la route, sur La de « La Brosse » (carte E. M.), et en face des premières maisons d’ « Alger », à une centaine de mètres de la route (direction N. 115" E. ; pendage N..E. 5°).
Calcaire frasnien des carrières de Gilly. — La lèvre Est d'un nouveau filon de quartz, qui jalonne une faille N. N. E., est constituée par un calcaire bien visible dans les carrières de Gilly auxquelles nous arrivons maintenant ; ce calcaire est le même que celui des carrières de Diou qui se trouvent en face, sur la rive gauche de la Loire, et où a été découverte la faune frasnienne.
La carrière principale de Gilly, actuellement en exploitation, à entaillé la colline sur 300 à 400 mètres de longueur, de l'Ouest à I Est, et sur 10 à 15 mètres de hauteur ; le marbre, en bancs épais, occupe la partie inférieure, avec une
direction Nord 1400 à 150° Est et un plongement N. E. de 20° à 30°; il est grisâtre bleuté, très spathique dans la partie inférieure et devient jaunâtre ou rosé, dolomitique et à grains plus fins, dans la partie supérieure et vers l'extrémité orientale de la carrière ; il se montre alors rempli de moules de Brachiopodes dont les ornements sont recouverts d’une abondante recristallisation de calcite.
Fig. 1. — Carrière de Gilly.
t, revêtement de cailloutis ; /, schistes famenniens, g, calcaires frasniens (1. calcaire rubéfié et silicifié, 2. bancs dolomitiques), 7. microgranulite, }. porphyrite micacée. Q. filon de quartz, F. failles,
Echelle 3000° (hauteurs amplifiées 5 fois).
Au-dessus de ce calcaire et vers l'Est, vient un niveau de dolomie en petits bancs jaunes rosés de 10 à 20 centimètres (direction N. 150°E., plongement N. E. 35°) auquel succèdent quelques lits schisteux, peu visibles sous le revêtement de cailloutis, accumulés sur une épaisseur de 1 à 2 mètres au faîte de la carrière. Des poches de décalcification, où sont descendus les cailloutis superfi4 ciels, communiquent par d'étroites fissures avec des cavités profondes, vides ou également encombrées. On aurait trouvé, au dire des ouvriers carriers, des ossements fossiles dans les caïlloutis.
Vers l'Est, les calcaires, dolomies et schistes supérieurs viennent butter contre un filon de quartz N. 5° E.; son chapeau de fer a été l’objet d'une exploitation dont on retrouve aujourd'hui les traces dans une excavalion du sol dirigée également N. N. E., traversée au-dessus de la carrière par la route qui monte de la Loire au hameau de « La Brosse ».
Trois petites failles, avec abaissement des lèvres à l'Ouest, apparaissent sur le front de carrière.
Toute la partie Ouest est disloquée par un réseau de filons de porphyrite micacée et de quartz, une cheminée lamprophyrique, dirigée nettement N. N. O. et s'enfonçant en arrière des fours à chaux, montre un contact fraîchement décapé de la roche filonienne et du calcaire ; le calcaire est simplement durci au contact, sans qu'aucun minéral y ait pris naissance. Dans cette partie de la carrière, percée de filons, le marbre est plus siliceux qu'ailleurs; aussi doit-on le rejeter pour son emploi comme castine dans l’industrie métallurgique ; il laisse d’abondants incuits dans la fabrication de la chaux. Outre l’utilisation du mar-
LES TERRAINS PRIMAIRES DU MORVAN ET DE LA LOIRE a
bre comme pierre à chaux et comme castine, on le taille en petits moellons pour la construction et le pavage.
Voici trois analyses que M. Chaudron, chef d'exploitation aux carrières, a bien voulu me communiquer; elles donnent une idée prtcise des variations de sa teneur en silice d’une part, en chaux et en magnésie d'autre part.
I Il III
SHOP PE TE LE + 0,46 0,60 2 40 COCO Tr 52.17 52,44 53,82 COSMO PEN RE EN MENT 42,20 39,17 9):D9 FeO + Fe?03 LE ALO, . 1,33 2,98 2,07 Pertetaufen mme te: 3.82 5,01 6.18 POLAR EEE à 100,00 100,00 100.006 SOUTENUE 2 0,017 0,073 0,070 PROSDROLE RE EE 0,013 0,035 0,032
L'échantillon n° I provient de la partie Est de la carrière ; les échantillons II et IE, du centre; 11, des bancs rosés supérieurs, nettement dolomitiques, II, des bancs bleus de la base, au voisinage des filons de quartz. L’abondance de Ja magnésie ressort de ces analyses, aussi bien dans les bancs franchement dolomitiques, que dans ceux qui paraissent, à l'œil, purement calcaires.
La genèse de l’amphibole, métasilicate de chaux, de magnésie et de fer, dans les cornes amphiboliques, les diorites et les diabases, que nous verrons nombreuses plus au Nord. formées par exomorphisme où endomorphisme granitique au contact de ces calcaires, se trouve, dès lors, amplement expliquée par leur haute teneur en chaux et en magnésie.
Schistes et tufs famenniens du chemin de « La Brosse » au pont du chemin de fer sur la Loire. — Les schistes d’un jaune verdâtre qui apparaissent au sommet des calcaires et dolomies de la carrière, affleurent également dans le chemin qui monte à « La Brosse »; leur couleur tient à leur état de décomposition ; ils passent insensiblement à des schistes psammitiques gris verdâtres foncés que nous verrons plus au Nord contenir la faune famennienne. De patientes recherches en cet endroit, où il eût été intéressant d'établir avec précision la limite entre le Frasnien et le Famennien, ne m'ont livré que de rares traces d’un petit Crustacé finement réticulé, d'environ { mm. de long, à faire rentrer dansle genre Beyrichia ; ne l'ayant pas trouvé dans les gisements fossilifères bien datés du Nord, je ne lui attacherai qu’une valeur stratigraphique relative. De l'autre côté du filon de quartz. qui limite à l'Est la carrière de marbre et les schistes supérieurs, se rencontrent d’abord des schistes identiques aux précédents, avec pendage encore vers le N. E.; la faille, jalonnée par le filon. n’a donc provoqué ici qu'une faible dénivellation, avec un abaissement probable de la lèvre Est. Les terrains deviennent en effet rapidement plus récents à mesure que nous avancons vers l'Est. Notons, en passant. un filon de porphyrite micacée, d’ailleurs assez décomposée, comme cela est généralement le cas pour les lamprophyres
non fraîchement dénudés, dirigé N. N. O., apparaissant à 40 mètres de la route dans un petit chemin qui monte au-dessus de la voie ferrée sous le P. de « Pré de Vernes » (E.-M.).
Que l’on suive la voie ferrée, qui, par de profondes tranchées, rejoint la ligne de Moulins puis la gare de Gilly, ou que l’on continue à marcher sur la route le long de la rive droite de la Loire, en gardant le chemin de fer à une vingtaine de mètres sur la gauche, on trouve la même succession de terrains ; au-dessus des schistes psammitiques et alternant d’abord avec eux, apparaissent des bancs d’une roche verdâtre foncée, à cassure assez grenue, rappelant, à première vue, un grès très arkosien ; ils contiennent, par place, de petits débris de schistes noirs anguleux et quelques rares tiges d'encrines avec d’autres organismes peu déterminables; ils sont confondus sur l’ancienne carte de Charolles avec les grès de la base du Dinantien; leur étude microscopique m'a conduit à en faire des tufs de projection, principalement composés de cristaux de feldspath brisés et de débris de porphyrites, parfois de porphyrites amphiboliques; assez calcarifères pour faire légèrement eflervescence sous une goutte d'acide faible, ils ont dû se former sous l’eau, à faible distance d'un rivage, englobant quelques débris organiques et quelques éléments plus ou moins roulés. Par leur origine éruptive et leur composition minéralogique, ils doivent être identifiés avec les tufs que nous rencontrerons plus au Nord et qui se marient aux albitophyres du Famennien.
Is servent à l'empierrement des routes ; aussi des carrières y sont-elles fréquemment ouvertes. Depuis le pont sur la Loire jusqu'après le pont du chemin de fer sous lequel elle passe, la route est bordée par des affleurements de ces tufs ; les berges de la Loire en sont également formées. Des lits schisteux, avec petits bancs quartziteux clairs, s’intercalent au milieu de bancs épais de ces tufs. particulièrement après le pont du chemin de fer. Certains blocs trouvés sur le bord de la rivière, contiennent des fragments ellipsoïdaux et comme roulés, sortes de galets de calcaire silicifié.
La direction moyenne de ces tufs est localement E.-0.; leur pendage, d'abord très faible, s’accentue un peu vers le Nord (15°). Ils sont nettement concordants sur la série inférieure et peuvent atteindre, en cet endroit, 10 à 20 m. d’épaisseur.
Grès noirs ef schistes tournaisiens de Gilly à « La Vallée ». — Des grès psammitiques très noirs, riches en débris végétaux, alternant avec des schistes noirs, leur succèdent, formant de puissants bancs, bien visibles dans une grande car rière, ouverte entre la voie ferrée et la route, 100 mètres à l'Est dela bifurcation des lignes de Moulins et de Cercy-la-Tour; leur direction (N. 150° E.) et leur pendage (0.40 puis 20°) ont assez brusquement changé par suite d’une faille ou d’un décrochement probable entre les tufs et les grès noirs.
Nous en avons fini, pour le moment, avec la variation des terrains et n'allons plus trouver, sur plus de quatre kilomètres, que des alternances de ces schistes
noirs ou verdâtres avec des grès psammitiques à plantes, plus où moins clairs
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ou foncés suivant le degré de leur décomposition. Seule, l'étude des directions et des pendages nous offrira quelque intérêt.
Dès la sortie de la grande carrière, deux filons percent les schistes, composés, l’un (N. 60° E.) de microgranulite de passage au microgranite, l’autre d’aplite granulitique.
Les schistes deviennent E.-0. avec pendage faible vers le Sud, s’enfoncent puis se redressent brusquement avant l’église de Gilly et s'entremélent, en cet endroit, de quelques bancs gréseux arkosiens.
Fig. 2. — Talus-Nord de la route Nationale n° 79, à Gilly, dans le Tournaisien.
1. grès à plantes et schistes. 2. schistes très plissés, F, faille. Echelle 4000e (hauteurs amplifiées 5 fois).
Une cassure, bien visible en face de l'Hôtel des Voyageurs, précède une série uniquement schisteuse, extrêmement froissée, plissée et disloquée, ayant subi des pressions tangentielles qui ont donné naissance à de petits plis isoclinaux (fig. 2). Mais l'amplitude de ces plis est faible, et l'on reste certainement dans les mêmes couches schisteuses jusqu'au vallon de Fontaulas où un glissement inverse fait apparaître à nouveau les grès à plantes. Je n’ai trouvé aucun fossile dans les schistes noirs verdâtres de Gilly. Ils ne se distinguent en rien des schistes tournaisiens que l’on rencontre en s’élevant, au Nord, vers la forêt de Chavencé.
Après le ravin de Fontaulas, les grès psammitiques à plantes subissent de nombreux petits plissements, mais, dans l'ensemble, restent horizontaux ; ils affleurent au droit du ravin des « Vignes » suivant une voûte à grand rayon de courbure (carrière au tournant de la route à l'N. de Nationale E. M.); en cet endroit, les grès sont rosés par place et les empreintes végétales rubéfiées par loxyde de fer; plus loin, ils sont noirs verdâtres, très riches en plantes, moins psammitiques, plus arkosiens qu’à l'Ouest de Gilly. Ils constituent des bancs de 10 à 50 cm. au milieu des schistes et sont brisés par de nombreuses cassures parallélipipédiques.
Il convient d'insister sur l'utilité de ce faciès gréseux comme point de repère au milieu de schistes si souvent azoïques et si semblables à ceux du Famennien.
Calcaire du château de La Vallée. — Un peu avant le premier chemin conduisant au château de La Vallée, les grès disparaissent, faisant place à des schistes psammitiques de couleur claire, riches en petits cubes de pyrite; la route ne
présentant plus d’affleurements, noûs suivrons la voie ferrée qui traverse en tranchée le parc du château, entre les deux passages à niveaux; un peu avant la passerelle jetée au-dessus de la voie, affleure un calcaire cristallin noir, veiné de blanc, percé par un filon de limprophyre. Ce marbre gris se suit sur 60 mètres de long; il ne contient aucun fossile et semble former une lentille, en forme de voûte, sous les schistes voisins ; les restes d'un four à chaux, situé à 200 mètres au Nord sur le chemin allant à Perrigny (sous le t. d'Aupont, E. M.) permettent de supposer le passage du calcaire dans une direction N. un peu N.E. Ce calcaire est tout à fait analogue à celui que nous rencontrerons plus au Nord, à Fontête, où la succession stratigraphique conduit à en faire un niveau voisin du calcaire frasnien de Gilly.
Schistes maclifères el quarlzites du chäleau de Charnay. — La traversée du vallon de Perrigny, recouvert entièrement par les alluvions, n'est pas instructive, et nous ne retrouverons quelques affleurements que dans le chemin qui monte de Perrigny au château de Charnay ; le sol même du sentier montre quelques passages de schistes micacés et maclifères, puis des quartzites blancs micacés qui forment une étroite bande N. N. E. avant le granite ; on verra plus loin, dans les coupes de la région de Luzy. que j'ai été conduit à en faire l’équivalent des grès et des arkoses de la base du Dinantien, transformés, par métamorphisme au voisinage du granite, en quartzites micacés. Des filons de granulite, paraissant allongés vers le N. N. E., percent ces quartzites et aussi le granite au contact. En bas du sentier qui descend vers le ruisseau du Charnay se trouve un lambeau de schistes surmicacés, non entièrement digérés, mais de passage évident au granite.
Cette dernière partie de la coupe, au voisinage immédiat de la grande masse granitique, présente un puissant intérêt ; mais elle est malheureusement cachée, en grande partie, par la couverture alluviale et tertiaire.
Résumé de la coupe n° 1. — Si on jette un coup d'œil d'ensemble sur fa coupe n° 1, ainsi relevée sur 10 à 11 km. de route, on aperçoit deux voûtes anticlinales qui se dessinent aux deux extrémités ; l’une, à l'Ouest, passe aux carrières de Gilly, amenant au jour le terrain le plus ancien que l’on connaisse dans le Nord du Plateau Central, le Frasnien; vers sa retombée Est, elle présente des témoins irrécusables du passage de schistes et de tufs albitophyriques famenniens ; l’autre voûte, à l'Est, au château de La Vallée, est jalonnée par une réapparition vraisemblable du Frasnien ; les prochaines coupes nous révéleront l'existence d’une troisième voûte anticlinale, à l'Est de la précédente, qui n’en est qu’une branche secondaire.
Je désignerai de suite par un numéro chacun des axes tectoniques traversés; celui du calcaire frasnien de Gilly sera l’anticlinal Il; celui du calcaire du château de La Vallée, l’anticlinal l'; celui que nous verrons bientôt se dessiner plus à l'Est sera l’anticlinal I:
Cette numérotation va de l'Est à l'Ouest, car c’est vers l'Ouest que naîtront au Nord de nouveaux axes à y introduire.
Entre les anticlinaux I et Il, s’étend une région qui a subi des plissements
LES TERRAINS PRIMAIRES DU MORVAN ET DE LA LOIRE 1 multiples, mais de faible envergure, région de plateur où l'on serait fort embarrassé sil fallait situer avec exactitude un axe synclinal ; on ne cesse d’y traverser les grès et schistes du Dinantien.
Vers l'Ouest, le faisceau de failles N. N. O , avec remplissage de quartz arkosien et pyriteux en filons, dont les chapeaux de fer ont été autrefois exploités, se confond avec la faille terminale occidentale du Morvan.
A l'Est, il y a retombée probable des couches vers le granite qui les a métamorphisées.
Environs de Diou. - Tout le pays qui s'étend au Sud, sur la rive gauche de la Loire, est recouvert par les alluvions et les terrains tertiaires, sauf suivant une étroite bande qui longe la rivière et le canal latéral, depuis le village de Diou jusque vers Norvent, sur environ 2 km. de l'Ouest à l'Est ; dans cette bande, ce sont les terrains anciens qui affleurent.
Le calcaire, depuis longtemps exploité dans les carrières de Diou, est fossilifère ; Rozet l’a signalé dès 1840 [1]; Julien y a déterminé en 1881 les espèces suivantes [36, p.891/:
Heliolites porosa Goldf.
Streptlastræa longiradiata Sandb.
Cyalophyllum cæspitosum Goldf.
lavosiles cervicornis Blainv.
Alveolites suborbicularis M. Edw. et J Haime Aulopora repens M. Edw.
Stromatopora concentrica Goldf.
Acroculia prisca Goldf.
Orthis striatula Schloth.
Spirifer undiferus Rœmer.
Cyrtina heteroclyta Defr.
Atrypa reticularis Linn.
Atrypa aspera Sch].
Rhynchonella subwilsoni d'Orb.
Rhynchonella pugnus Sow.
Rhynchonella dalcidensis Rœmer.
Pentamerus brevirostris Phil].
Camerophoria microrhyncha St.
Chonetes sarcinulala Seb].
L'auteur concluait, à la suite de cette liste, que le marbre de Diou appartenait au Dévonien moyen; dès 1892, M. Michel Lévy rectifiait cette opinion dans la légende de la feuille de Charolles, dans laquelle se trouve l'indication que ce marbre appartient au Frasnien. Julien, lui-même, revenant sur ses premières conclusions, en 1896, dans son ouvrage principal [79, pp. 261, 262] déclare avoir, par la suite, découvert à Diou :
Spirifer Verneuili Murch.
Rhynchonella cuboides Sow.
Strophalosia productoides Murch.
Productus subaculeatus Murch.
espèces caractéristiques du Frasnien.
M. Giraud a bien voulu me communiquer les fossiles qu’il a récoltés à diverses reprises, dans la carrière de Diou ; à côté des espèces frasniennes que signale Julien, j'y ai trouvé Phacops cf. fecundus Barr., mut. supradevonica Frech.
Le marbre est ici très cristailin, plus encore qu'à Gilly ; il est gris clair, un peu bleuté. Il forme une couche de #4 à 5 m., plongeant légèrement vers le N. E., exploitée en carrière au-dessous du niveau du sol, à l’entrée Est de Diou, jusqu’au niveau des eaux de la Loire ; un filon lamprophyrique N. 105° E. traverse la lentille ; vers l'Est de la carrière, une faille N. N. E., où les eaux ont formé des cristallisations remarquables d’aragonite, limite le marbre.
Le puits de l'Hôtel de la Poste, situé en face de l’extrémité Ouest des carrières, de l’autre côté de la route, a rencontré le calcaire à 3 m. de profondeur ; mais à 40 m. de là, vers l'Ouest, le puits du boucher s’est enfoncé dans du sable et des graviers ; à 100 m. au S. O., une grande ballastière a été ouverte pour le chemin de fer, sans que l’on ait trouvé aucune trace de calcaire ; il faut donc supposer entre la carrière et ces deux points le passage de la faille limite occidentale du Morvan.
Schistes el tufs famenniens sur la rive gauche de la Loire. — Vers le N.E., lorsqu'on descend sur la rive gauche de la Loire, le calcaire disparaît sous des schistes verts jaunâtres qu’il est facile de suivre vers l'Est jusqu’au delà du pont de la route ; ils forment en elfet le lit de la rivière qui, sur sa rive gauche, les découvre aux basses eaux ; ils paraissent peu froissés et conservent une direction N. 120 à 1300 E. avec un pendageN. E. d'environ 100, assez constant ; j'y ai trouvé quelques empreintes de tiges et de racines et un petit Crustacé finement réticulé, déjà rencontré dans les schistes du chemin de « La Brosse » au-dessus des carrières de Gilly et qui semble appartenir au genre Beyrichia ; deux minces filons de microgranulite (N. N. E.) les traversent à 100 m. environ avant le pont de la route ; sous ce pont apparaissent les premières intercalations de Lufs albitophyriques ; vers l'Est, au pont du chemin de fer et sur 200 m. après lui, ces tufs deviennent prédominants, en liaison directe avec ceux de la rive droite. Les bords du canal latéral présentent également des affleurements de schistes et de tufs ; à la passerelle de Norvent, à un km. à l'Est des ponts, ils sont constitués par les grès psammitiques à plantes du Tournaisien, réapparitions des niveaux qui débutent, sur la rive droite, dans la carrière ouverte sous le poste d'embranchement du chemin de fer, à l'Ouest de Gilly.
Ainsi, la voûte anticlinale n° IT, reconnue sur la rive droite de la Loire, se reproduit presque complètement sur sa rive gauche.
Comment sont reliées, sous la Loire, les couches de marbre de Diou, plus bas-
ses, et celles de Gilly, plus élevées ? Les schistes à Beyrichia de la rive gauche sont supérieurs aux calcaires de Diou, mais paraissent s’enfoncer sous les calcaires de Gilly ; il n’en est rien ; l’abaissement vers le Sud de ces couches qui pendent à l'inverse vers le N. E. doit être expliqué par un passage de fracture Est- Ouest, transversale aux plis (fig. 3).
Fig. 3. — Coupe de Diou aux carrières de Gilly.
à. alluvions, t. terrains argilo-sableux, f. schistes famenniens à Beyrichia, g. marbres et
dolomies frasniennes, À. porphyrite micacée. Echelle 11.000: (hauteurs ampliliées 5 fois).
Il est intéressant de constater que la Loire affouille aujourd’hui son lit, découvrant et érodant le seuil paléozoïque de Diou sur lequel s'étaient déposés les calcaires à Phryganes de l’Aquitanien et des alluvions anciennes.
Coupe n° II, de l'Ouest à l'Est, passant par le ravin de la Vèvre, Fontète et Cortot (pl. VI). — Bien que cette coupe ne soit qu'à 1.500 m. au Nord de la première, elle fournit des données nouvelles qu’il est nécessaire d'exposer en détail.
J’appellerai d'abord lattention sur d intéressantes constatations faites autrefois, lors du forage de deux puits dans les dunes sableuses, sur la droite du chemin qui monte de la route nationale à « la Vallée » (rive gauche du ruisseau de la Vèvre). Ces puits, aujourd’hui éboulés et remplis de sable, furent creusés par le maçon Renaut qui habite « la Velle » et m'a donné sur les terrains rencontrés des renseignements précis, corroborés par la découverle de quelques débris exislant encore à l'entourage. L'un des puits se trouvait à 200 m. à l'Est de la route nationale et à 50 m. au Sud du chemin de « la Velle » ; un bloc d’une roche gris verdâtre, flammée de blanc, qui gît à l’angle d’un bouquet de pins, en provient ; elle a été rencontrée à 25 m. de profondeur au-dessous de schistes et de grès psammitiques ; c'est une brèche albitophyrique contenant des morceaux plus ou moins roulés de calcaire silicifié, à rattacher aux tufs famenniens qui affleurent entre les deux ponts sur la Loire, à l'Ouest de Gilly. Des plaques minces y décèlent, dans les parties blanches, de nombreuses sections circulaires de très petite dimension (1/10 à 2/10 de mm.) qui rappellent les sections de spicules de Radiolaires.
L'autre puits, à 300 m. au S. O., sur un chemin transversal, a rencontré les tufs calcarifères à 20 m. de profondeur.
Le revêtement de schistes et de grès dinantiens est donc très superficiel à l'Ouest des carrières de Gilly, le Dévonien se rencontrant à très faible pro-
fondeur.
Les schistes famenniens affleurent sous les maisons de « la Brosse » où cesse la couverture sableuse.
Diorite de l'éperon S. O. de la forêt de Chavencé. — Protitant du sentier descendant dans le vallon de la Vèvre, au droit du confluent des deux ruisseaux qui s'écoulent au $. O. de la forêt de Chavencé, nous arrivons à un éperon rocheux qui mérite une attention particulière. A première vue, les roches y apparaissent cornées et nettement métamorphisées ; l'étude microscopique y décèle la succession suivante : à la base, des microdiorites franches, passant à des cornes amphiboliques ; au dessus, en avançant vers l'Est sur le chemin de la forêt, des cornes sont entremélées de lufs amphiboliques ; enfin, des schistes micacés, du type de mélamorphisme de contact du granite, surmontent le tout ; un filon de microgranulite très blanche N. O. traverse l’ensemble ; mais, chose plus intéressante, une bosse de granulite affleure dans le fond du vallon sous « les Bruyères », témoignant de la proximité des roches granitoïdes en profondeur. É
Dès que l'on arrive sur le plateau, en forêt, un revêtement caillouteux empêche de suivre cette série métamorphisée ; toutefois la présence des grès psammitiques à « Goutte-au-Merle » (282 m., E.-M.) et au hameau de Chavencé, à 500 m. vers le S. E., permet de supposer qu'elle cesse rapidement et qu’elle est recouverte par les grès du Tournaisien. Au Nord, entre la Vèvre et les Bruyères, les schistes, en débris dans les champs, ne paraissent plus influencés par le métamorphisme.
C’est donc là un ilôt métamorphisé très restreint, mais très précieux pour nous. Les diorites y sont, avec évidence, le résultat de l'action métamorphisante du granite sur les bancs calcaires frasniens de Diou, Gilly, prolongés à 1 km. vers le N. N. E., direction générale des couches dans la région ; la présence de tufs probablement famenniens, au-dessus, ne fait que confirmer cette hypothèse.
Le chemin de Chavencé à la sortie du bois, avant Fontête, se prolonge sur un sol boisé, composé de blocs et de cailloux roulés, de désagrégation des poudingues tournaisiens ; ce revêtement repose directement sur des couches arkosiennes que nous recouperons plus au Nord, à l'Est de Charmes ; la même superposition existe sur la route de Bourbon-Lancy à Fontète en plusieurs points de la forêt qui forme le plateau supérieur.
Des schistes, jouant avec les grès, affleurent au « Petit-Chirac » sur la route qui descend vers Gilly ; ils sont là presque horizontaux avec tendance à un léger pendage vers l'Ouest.
Au fond du ravin de Fontaulas et sur sa rive gauche, sous les maisons de la Chapelée, se trouve un grand arrachement, haut de 10 à 20 m., dans un brouillage de schistes et de grès verdâtres arkosiens avec débris de plantes.
Donc, sans aucun doute, toute cette région, au Sud de la forêt de Chavencé jusqu’au voisinage de Fontèête, est constituée par du Tournaisien.
Accident et calcaire de Fontêle. — Mais revenons au chemin qui du « Petit- Chirac » descend vers « Montgarni ». Au sortir des bois, l’on est sur des schistes psammitiques, gris foncé, t.ès plissés, que nous verrons être famen-
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niens, car ils comportent plus au Nord, à leur partie supérieure, des tufs albitophyriques de cet âge. Leur direction N. 200 E. est à peu près constante; mais les pendages subissent des variations brusques qu’il est intéressant de relever ; d’abord d'environ 30° vers l'Est, ils deviennent brusquement de 50° vers l'Ouest sur 50 m. ; puis de nouveau de 20° à 30° vers l'Est à 100 m. des premiers bâtiments de Montgarni.
Fig. 4. — Carrière de Fontête.
f. Schistes famenniens, g. calcaire et schistes frasniens, Q. filon de quartz et de barytine. Echelle 1.000 (hauteurs amplifiées 2 fois).
On peut déjà prévoir l'existence en cet endroit d’une voûte anticlinale brisée ; cette voûte devient évidente si l’on remonte dans le vallon O. N. O. qui sépare Montgarni de Fontète ; au fond de ce vallon, on aboutit en effet à une carrière de calcaire, actuellement abandonnée, où du marbre gris, veiné de blanc, par endroits rubéfié, forme voûte au-dessous des schistes que nous venons de voir dans le chemin de Montgarni.
La même disposition des schistes s’observe dans le chemin qui, de Fontête, conduit au Vollerot (porté sur la carte sous le nom erroné de Voulterot). L’axe de l’anticlinal y est jalonné par une zone dans laquelle les schistes sont horizontaux.
Sur la route de Fontête à Bourbon-Lancy, à 100 m. des dernières maisons de Fontête, les schistes, avec pendage de nouveau vers l'Est (de 109 environ), deviennent vert jaunâtre, pâles, rappelant tout à fait ceux qui surmontent les calcaires de Gilly; ils sont immédiatement inférieurs à ce revêtement boisé qui semble formé au détriment des poudingues et arkoses tournaisiens démantelés sur place.
Les raisons qui me portent à attribuer à ce calcaire de Fontête un âge dévonien et probablement frasnien sont les suivantes :
4° Son apparition dans une boutonnière ouverte sur un axe anticlinal au-dessous de schistes clairs rappelant ceux de Gilly, inférieurs eux-mêmes aux premiers niveaux dinantiens ;
20 L'existence dans ces schistes, comme nous le verrons à 2 km. plus au Nord, à la ferme des Jocquets, de puissantes intercalations de tufs albitophyriques à tiges d’encrines et autres débris organisés, identiques à ceux qui, aux ponts de Gilly, surmontent les calcaires frasniens.
. De Fontèéte à Perrigny. — Si l'on se dirige vers Perrigny, on descend dans les
schistes depuis le village jusqu’au ruisseau de Fontête; après le passage du petit pont, on est surpris de retrouver aussi vite un témoin du Tournaisien sous la forme bien certaine des grès arkosiens à plantes (avec léger pendage vers Est).
Ces bancs arkosiens se montrent surmontés de schistes visibles pendant 200 m. sur Ja route, avec même pendage ; un brouillage de faille interrompt brusquement ces niveaux; des schistes pincés, avec pendage vertical, confirment l'accident ; une porphyrite amphibolique lui fait suite, à laquelle se trouve superposée une succession de schistes et de tufs albitophyriques avec débris d’encrines, contenant des morceaux bréchiformes de calcaire ; nous sommes ici à 30 m. au-dessus du ruisseau de Fontête, à l’entrée dans les bois des « Petits- Chauffages » qui recouvrent un démantellement, riche en galets de quartz et de quartzites d’origine dinantienne. Depuis le brouillage Jusqu'à cette forêt, nous étions dans le Famennien ; les tufs albitophyriques ne laissent subsister aucune ambiguïté à ce sujet; la présence d'une porphyrite amphibolique vient y ajouter une garantie nouvelle ; les roches amphiboliques à deux temps s’alignent, dans toute la région, sur les plis où apparaissent les calcaires, cornes et diorites frasniennes, semblant être leur émanation directe et ne percer que les niveaux de la base du Famennien, qui leur sont immédiatement supérieurs, comme nous l’expliquerons postérieurement.
Accidents au Sud de Fontête. — Avant de terminer cette coupe vers l'Est, je crois préférable de descendre au Sud la vallée de Fontête et d’y étudier des dislocations qui se relient intimement avec l'accident anticlinal de Fontête. Nous remontrons pour cela deux vallons, affluant sur la rive gauche ; l’un au Nord de « l’Arbre Rond » ; l’autre au Nord-Ouest des « Teurots d’Aupont ».
Un sentier qui, de Montgarni, descend au Sud vers le ruisseau de Fontête, traverse des schistes très froissés, d'abord horizontaux, ensuite pendant légèrement vers le Nord-Ouest. Après le passage du ruisseau, on rencontre un brouillage de faille et une apparition de bancs arkosiens presque verticaux, percés, à 50 mètres, sur le chemin qui remonte le long du ruisseau vers le Nord-Est, par une porphyrite micacée très fraîche, dirigée N. O Avant le ruisseau, les schistes étaient famenniens ; sur la rive gauche, les arkoses sont dinantiennes. Le Dinantien ne tarde d’ailleurs pas à envahir la rive droite elle-même ; une carrière à un km. au Sud de Montgarni, sur la droite de la route, est ouverte en effet dans des arkoses à plantes, dirigées N. 45° E. avec pendage de 45° vers l'E. S. E.
Calcaire du ravin de l’'Arbre-Rond. — C’est en face de cette carrière que nous allons nous engager dans le vallon de l’Arbre-Rond ; sur les deux rives la roche affleure, montrant une alternance de schistes et de bancs grèseux, contenant même de petits galets de quartz et de quartzites ; les pendages, d’abord assez doux vers l'Est, s’accentuent et l’on arrive, au milieu d’une prairie située à environ 300 m. de la vallée principale, à un banc de calcaire blanc grisâtre cristallin, formant muraille dirigée N. 5° E., presque verticale ; il traverse le vallon et réapparaît sur son flanc Nord dans une ancienne carrière où affleure en outre une porphyrite et où j'ai trouvé des débris d’une roche granitoïde.
A l'Est de ce calcaire, on retrouve des bancs de grès, de petits poudingues et de schistes ; le plateau qui couronne le vallon est couvert de bois qui reposent sur un sol très riche en galets de quartz et de quartzites.
Fig. 5. — Coupe dans le vallon montant à l’Arbre rond (N. E. d’Aupont).
t. Terrains argilosableux mélangés de galets, c. poudingues, grès et schistes tournaisiens, f. schistes famenniens, g. calcaire frasnien, «. albitophyre. Echelle 10.000° (hauteurs amplifiées 5 fois).
La figure 5 représente, schématiquement, l'anticlinal pincé et légèrement déversé vers l'Ouest que forment selon toute vraisemblance les couches reconnues dans ce vallon ; on y voit au centre un calcaire analogue à celui de Fontête, frasnien par conséquent, bordé de grès et de poudingues carbonifères sur les deux flancs, avec disparition du Famennien en biseau.
Sans toutefois prétendre que les apparitions calcaires de Fontête, du vallon de l’Arbre-Rond, du château de la Vallée, appartiennent à une seule et même voûte anticlinale, il y a lieu de penser qu’elles proviennent d'un même niveau, venant au jour dans des boutonnières, ouvertes au milieu de plis multiples et très serrés dont la direction moyenne est N. N. E. et qui témoignent certainement du passage des pressions tangentielles maxima subies par la région.
Coupe d’Aupont aux Teurots d’Aupont. — Cette observation est encore confirmée par la coupe relevée sur le chemin d’Aupont aux Teurots-d'Aupont. En descendant d’Aupont au ruisseau de Fontête, on recoupe des schistes. pendant de plus en plus vers l'Est, très froissés, puis des grès arkosiens à plantes, par endroits très rubéfiés ; des blocs éboulés encombrent le fond du vallon; la renrontée vers les Teurots débute par des schistes avec bancs arkosiens vert foncé. (N. 300 E., pendage 80° 0.); elle continue par des schistes et de nouveaux et puissants bancs gréseux N. 20° E., pendant à l'inverse (80 E ) et formant la retombée d’un pli anticlinal pincé ; l'approfondissement du vallon de Fontête dans ces terrains dinantiens plissés est d'environ 40 m. ; l'envergure des plissements est donc assez considérable ; il était difficile de se les figurer tels dans leur aboutissement, à 2 km. au Sud, sur les bords de la Loire, où l’ensemble paraît assez horizontal.
Revenons sur la route de Fontète à Perrigny, que nous avons quittée près du
Montceau ; le terrain alluvial forme un’ manteau continu jusqu’à Perrigny ; une carrière y est ouverte à l'entrée Ouest du village dans des couches argileuses verdâtres exploitées pour tuileries.
Un peu au Nord, dans la vallée du ruisseau de Sauvigny, les schistes apparaissent durcis sur la rive droite, puis micacés, tachetés et maclifères sur la rive gauche. C’est dans le lit de la rivière que l’on peut recueillir les plus beaux échantillons de schistes maclifères de la région.
En arrivant à la sortie des bois, à 300 m. au Sud de Cortot, sur le flanc gauche du vallon. on rencontre deux lentilles de roches dioritiques passant à des porphyrites amphiboliques, allongées dans une direction N. NE. J'ai toutes raisons pour attribuer à ces roches l’âge des diorites similaires trouvées à l'éperon Ouest de la forêt de Chavencé ; je les crois dévoniennes.
Une couverture de galets arkosiens et quartziteux forme le sommet des « Grands-Chauffages » où l’on arrive, en avançant vers l'Est. Enfin, la bordure même du grand massif granitique qui commence avant le fond de la vallée de Charnay, est constituée par une étroite bande quartziteuse, où les quartzites blancs, sont, par endroits, micacés ou feldspathisés ; je les attribue à une retombée des formations dinantiennes de base ; on en verra plus loin les raisons. Le granite au contact affecte surtout un faciès microgranitique, ou granulitique, le type porphyroïde ne s’établissant nettement qu’à quelques centaines de mètres de la bordure.
Résumé de la coupe no 11. — Le fait principal mis en lumière dans cette deuxième coupe est, sans conteste, l’âge frasnien des diorites sous l’éperon S. O. de la forêt de Chavencé à 1 km. au N. N. E. de Gilly ; nous verrons que toutes les constatations faites autour du puissant massif dioritique de Cressy-s - Somme ne font que le confirmer. La succession constatée au-dessus des calcaires de Fontête, schistes avec tufs porphyritiques, poudingues démantelés, confirme l'existence, à l'Est, d'une zone de réapparition des calcaires frasniens.
Au point de vue tectonique, les deux grands anticlinaux (I et IT), constatés dans la coupe précédente, se retrouvent, leurs axes ayant une direction N. un peu N.E. Mais l’anticlinal oriental est nettement dédoublé en deux anticlinaux secondaires ; le premier (l) jalonné par la voûte frasnienne de Fontête, le second (1) par les apparitions dioritiques de Cortot. La région de Fontête, Aupont, les Teurots-d'Aupont à été particulièrement froissée, disloquée et peut être traînée ; les grès à plantes, à l'Ouest du Montceau, réapparaissent en effet au milieu du Famennien ; la lentille de calcaire frasnien de l’Arbre-Rond est une boutonnière ouverte dans un pli très serré du Dinantien.
Coupe n° III passant par la station de Saint-A ubin, Charmes, les Jocquets, Mont- Perroux (pl. VI). — J'ai été conduit au choix de cette coupe : 10 par l'existence sur son lracé de gisements fossilifères (l'un particulièrement riche en plantes, un autre, premier point famennien absolument certain vers le Sud) ; 20 par la présence de tufs albitopbyriques également famenniens ; 3 enfin par celle d’un calcaire à minéraux en contact avec une bosse de granite. Elle se maintient environ à 2 km. au Nord de la coupe n° II.
Le chemin, qui conduit de la station de St-Aubin à Charmes, s'élève d'abord dans une dune de ce sable blanc quartzeux déjà rencontré à l'Ouest des précédents recoupements ; il s’est particulièrement accumulé à l'entrée des petits vallons affluents, où son épaisseur peut varier de 5 à 10 m. : mais sur les flancs des coteaux intermédiaires, il diminue très rapidement d'épaisseur pour cesser bientôt complètement.
Les premiers affleurements de roches sous-jacentes, apparaissant au milieu de ces sables, nous montrent sur le chemin de St-Aubin à la Vèvre (après le passage à niveau à 100 m. au S. O. de la station) une porphyrite vacuolaire qui
semble interstratifiée dans des schistes famenniens ; plus loin. ce chemin tra-
verse quelques affleurements d’arkoses dinantiennes.
Non seulement ces sables blancs s'accumulent en épaisseur à la base des vallons affluents, mais ils ont profité de la faible inclinaison du thalweg pour les remonter assez loin de,leur débouché, jusqu’à 70 m. au-dessus du niveau de la Loire ; l’action éolienne peut très bien expliquer cette répartition ; le chemin de Charmes, qui remonte avec le ravin, ne quitte ces sables qu'à 1 km. de la station de Saint-Aubin ; il traverse alors un filon de quartz, formant faille, qui a rubéfié les schistes adjacents ; à l'Ouest, les schistes étaient vraisembablement famenniens ; vers l'Est, nous tombons sur des bancs gréseux très horizontaux.
Arkoses à plantes. — Un trou de champ, fraichement creusé, vers là maison appelée « le Theurot », m'a donné une abondante récolte de tiges et de racines d'assez grande taille dans des grès arkosiens jaune verdâtre ; le charriage de ces débris végétaux paraît certain ; je n’ai trouvé aucan organe délicat conservé, aucune feuille, aucune inflorescence ; seuls les éléments ligneux, résistants, ont laissé leurs traces ; ils sont d’ailleurs, par endroits, en si grande abondance que la roche en paraît entièrement composée, devenant vacuolaire, légère et dégageant une forte odeur empyreumatique due à la présence d'hydrocarbures ; des lits schisteux, très psammitiques, avec débris végétaux plus rares et de bien plus petite dimension, alternent avec les bancs arkosiens, correspondant à des époques où les courants côtiers, plus faibles, charriaient des éléments plus fins et moins lourds.
Une distillation spéciale des matières ligneuses a déposé des enduits bruns, luisants, mélanges probables d'hydrocarbures et de produits ferrugineux, simulant quelquefois des arrangements cellulaires assez réguliers, mais qui n'ont aucune relation avec l’organisation primitive des tissus du bois ; ces tissus ont subi un écrasement considérable ; quant aux pseudo-cellules, leurs sections sont généralement rectangulaires, de 1 à 2 mm. sur 3 à 4 ; elles sont arrangées parallèlement au bord de la tige ou de la racine, leur allongement étant perpendiculaire à l'allongement de cette dernière.
Certains de ces débris ligneux appartiennent aux genres Bornia et Siligmaria ; mais ils ne donnent aucun résultat précis pour la connaissance du niveau des arkoses qui les contiennent ; c’est plus au Nord que j'ai acquis la conviction que ces arkoses représentent la base du Tournaisien par leur passage insensible aux
poudingues carbonifères authentiques."On les trouve d'ailleurs, partout, au-dessus des schistes famenniens fossilifères.
Il sont ici parfaitement horizontaux et si le plateau qui nous sépare de Charmes n’était pas recouvert d’une couche continue de sable fin, nous les verrions, sans doute, venir recouvrir les schistes gris vert foncé à Entomis qui deviennent visibles dans le chemin, au Nord de Charmes.
Schistes famenniens fossilifères de Charmes. — Après le deuxième chemin qui monte à Charmes, j'ai trouvé dans un affleurement, sur la droite, des Cypridines (Æntomis serralo-striata Sandb.) ; elles sont très rares dans la masse schisteuse verdâtre, mais se montrent abondantes dans un petit lit franchement plus noir, de 2 à 3 mm. d'épaisseur ; la teinte plus foncée, due à une plus grande richesse en matière organique, sert ici de fil conducteur dans la recherche des débris organisés ; nous verrons avec quelle fidélité ces petits Crustacés accompagnent, dans cette région, les Clyménies et les Trilobites famenniens. Il semble que leur nombre soiten raison inverse de leur très petite taille (1 à 2 mm ); ce sont en effet les seuls fossiles vraiment très répandus dans les schistes famenniens du Morvan qui méritent, par là, le nom de schistes à Cypridines.
Les schistes ont, au Nord de Charmes, une direction N. 100 à 105° E., avec léger pendage vers le N. E. 110 à 20°) ; à l'étang de Charmes où ils affleurent, un peu au Sud, ils ont même direction et même pendage. C'est ici le premier point, vers le Sud où les schistes à Beyrichia font place aux schistes à Cypridines.
Albitophyres au Nord de Charmes. — Ici encore les schistes famenniens se montrent accompagnés de coulées d’albitophyres interstratifiées. L’affluent du Vezon qui descend des bois de Charmes vers l'Ouest, montre, sur sa rive droite, de nombreux affleurements de ces roches, accompagnées de leurs tufs caractéristiques. Une carrière exploitée dans le fond du vallon, à l'éperon méridional des bois de Germigny, est particulièrement instructive pour leur étude Un banc puissant d’albitophyre vacuolaire, de direction N. 0.-S. E. et pendant vers l'Est de 45°, est surmonté par des tufs, puis par des schistes famenniens. Les vacuoles sont ici remplies de produits chloriteux durcis qui forment de petites sphères se détachant dans les cassures fraîches de la roche. Nous verrons que, pétrographiquement, elle présente tous les caractères des roches de coulée, étant surtout microlithique et contenant un résidu dévitrifié, parfois abondant.
Arkoses des bois de Charmes. — A cet ensemble, schistes, albitophyres famenniens, succède brusquement une série dinantienne, formée de bancs d’arkoses de 10 à 30 cm. d'épaisseur, se divisant en prismes réguliers, entremêlés de lits schisteux ; la route, depuis l'entrée dans les bois de Charmes jusqu'au plateau, les traverse en tranchée ; les couches sont dirigées N. 10° à 200 E. avec pendage Ouest de 30 à 40° ; on trouve sur l’autre flanc du vallon, au Nord, un filon de quartz qui à fait, autrefois, l'objet d’une recherche pour le fer et qui paraît jalonner ce changement brusque de pendage.
En suivant la route jusqu’au point 269, on traverse d'abord, dans la forêt, un
revêtement sableux qui est le résultat du remaniement sur place des arkoses précédemment rencontrées.
Schistes à l'Est de Maringé. On tombe ensuite sur la route de Bourbon à Perrigny dans les schistes psammitiques gris vert foncé ; ils apparaissent assez frais dans une petite carrière, à 100 m. au Nord, sur le chemin des Asnées (N: 200 E. pendage 20 à 30° S. E.). Ils sont du type des schistes famenniens que nous verrons, plus au Nord, envahir tout le cœur de la bande paléozoïque ancienne ; j'appelle l’attention sur cette réduction brusque de l’étendue des formations gréseuses dinantiennes que nous avons suivies sur plusieurs kilomètres de largeur, au bord de la Loire et qui à 6 km. plus au Nord, disparaissent en biseau. Alors qu'au droit des aires anticlinales, les axes des plis semblent se relever lorsqu'on les suit vers le Sud, laissant apparaître les formations les plus anciennes au bord de la Loire (calcaires de Diou-Gilly), dans l’aire synclinale, au contraire, les axes des plis vont en s’abaissant lorsqu'on marche vers le Sud, laissant subsister un placage plus récent de Dinantien sur le Famennien, disparu en profondeur.
La route de Perrigny traverse de nouveau un sol intéressant : à la bifurcation de la route des Jarsaillons et sur le pelit chemin des Jocquets, il contient des blocs de poudingue avec galets de quartz et quartzites, dus au démantellement sur place du Dinantien.
Tufs des Jocquets. — Environ 200 m. avant la ferme des Jocquets, se montrent en place des bancs de tafs albitophyriques, gris verdâtre, presque horizontaux ; ils sont bien visibles dans un trou de mare, creusé dans la ferme même, et contiennent des empreintes remarquablement conservées de tiges d’encrines ; à l’œil nu, ils constituent une roche à grains assez grossiers, à cassure grenue, qui pourrait être prise pour une simple arkose : au microscope, ils se montrent presque uniquement formés de cristaux de feldspath (albite, orthose), intacts ou cassés anguleusement, cimentés par du quartz secondaire, avec des parties vitreuses et des débris de véritables albitophyres. La présence, en leur sein, de restes organisés. laisse supposer qu'ils se sont formés sous l'eau, au voisinage d'un rivage, soit par projections, soit par coulées boueuses.
Il est intéressant de s’avancer de quelque 300 mètres sur le chemin remontant vers les Jollinets ; les tufs y apparaissent entremêlés de quelques minces bancs grisâtres de vraies lydiennes, uniquement quartzeuses, à cassure conchoïdale et sans grain visible, contenant également quelques rares débris organisés (Spongiaires ?).
Des schistes surmontent le tout ; leur direction devient N. 120° E., avec pendage de 20° vers le N. E.
Si, de la ferme des Jocquets, on descend au contraire vers le Sud, on arrive, après 200 m. environ, à un petit étang dont le rivage présente un arrachement dans des schistes assez décomposés, à une altitude d’environ 20 m inférieure à celle des tufs ; ces schistes passent certainement sous les tufs ; ils sont dirigés N. 1750 E. avec un pendage de 10° vers l'Est.
Les tufs des Jocquets, apparaissant dans les schistes, au-dessous d’un Dinan-
tien démantelé, sont absolument identiques à ceux que nous avons rencontrés à l'Est des carrières de Gilly, entre les ponts de la route et du chemin de fer; même faciès, même composition minéralogique, présence des mêmes restes organisés, même situation stratigraphique ; enfin, dans les deux endroits, mêmes intercalations de minces bancs de lydiennes gris clair
Allant rejoindre un peu au Sud le chemin qui, de Fontête, conduit au Vollerot (Voulterot de la carte E.-M.), la coupe reste d’abord dans les schistes psammitiques plus ou moins décomposés, puis traverse un peu après le passage du ruisseau de Fontête, des bancs calcaires bien visibles dans la remontée du chemin, vers la ferme de Vollerot ; deux bancs principaux d’un calcaire blanc grisâtre semblent pendre assez rapidement vers l'Ouest ; plus haut, le chemin traverse des tufs et des albitophyres, au milieu de schistes ; les calcaires forment done, ici comme à Fontête, une voûte anticlinale, ouverte en boutonnière dans un fond de vallée ; on les retrouve un peu plus au Nord en face des Jollinets ; 1ls sont très vraisemblablement frasniens, étant des réapparitions du calcaire de «la Vallée ». Nous retrouvons ici la succession, grès et poudingues tournaisiens, tufs et schistes famenniens, calcaires frasniens, relevée aux environs de Gilly ; succession qui confirme l’âge frasnien des réapparitions calcaires de la vallée de Fontêle et de celle du Sauvigny.
La descente vers le ruisseau de Sauvigny se fait dans des schistes très plissés ; le long du Bois Thillet, sur le chemin qui va vers «les Vaux » apparaît un albitophyre ; immédiatement après la traversée du ruisseau, c’est également un albitophyre (N. N. E.) qui forme le premier escarpement ; les schistes, déjà durcis et probablement micacés, se chargent bientôt de taches puis deviennent franchement maclifères à 300 m. à l'Ouest de la ferme des Mirandeaux.
Calcaire des Mirandeaur. — M. Castanier, directeur des mines de Chizeuil} a bien voulu m'indiquer l'emplacement exact d'une ancienne recherche de calcaire, qui m'a fourni d’intéressants échantillons ; la carrière, depuis longtemps abandonnée, est ouverte au milieu des schistes maclifères sur le chemin qui monte du ruisseau de Sauvigny à la ferme des Mirandeaux, au S. O. de cette dernière. On ne trouve plus que quelques débris de la lentille calcaire presque complètement épuisée ; cette lentille se dirige N. 30° E. et repose sur un granite à grains assez fins, surmicacé, malheureusement très décomposé ; il esl traversé par quelques filons aplitiques, visibles au fond de la carrière. Le calcaire, par endroits blanc et marmoréen, à grain très fin, contient des bancs verdâtres, puis franchement noirâtres, durs et cornés. Les parties blanches se sont montrées, au microscope, chargées de mica blanc et de grenat ; les parties cornées sont très pyroxéniques et amphiboliques.
En remontant des Mirandeaux vers la Fayette, on entre dans une région assez couverte où les débris de roches, dans les champs. donnent seuls des indications ; les tufs albitophyriques y abondent ; nous verrons par l'étude d’échantillons recueillis en place. un peu plus au Nord, que ces tufs paraissent contenir des minéraux nouveaux, dus au métamorphisme. En tous cas, ils sont. encore ici, au-dessus des bancs calcaires ; la lentille calcaire des Mirandeaux peut donc être
considérée comme frasnienne ; elle a un intérêt tout particulier, en ce sens que c'est la seule qui m’ait offert dans cette région des termes de passage d’un métamorphisme ménagé entre le calcaire intact, les cornes amphiboliques et les diorites franches. Elle est la réapparition de la bande calcaire aux dépens de laquelle se sont formées les diorites de Cortot,
Schistes maclifères et quartates feldspathisés entre La Fayette et Mont Perroux. — À La Fayette, nous rejoignons la vieille route de Bourbon à Digoin ; elle passe, dans sa descente vers le ruisseau de la Creuse, sur des schistes maclifères vraisemblablement famenniens ; après le pont sur la Creuse, s’ouvre, sur la droite, une ancienne carrière dans une roche cornée foncée, de couleur lie de vin ou verdâtre, qui se montre au microscope très riche en mica et en feldspaths naissants (orthose, albite); c'est une roche intermédiaire entre le schiste et le quartzite micacés et feldspathisés ; dans la montée vers Mont-Perroux, la roche devient plus franchement quartziteuse, chargée surtout de mica blanc et de feldspath. C’est ce type de quartzite blanc, très riche en mica blanc, de passage à des granulites, que nous trouverons, en grande masse, à Chizeuil; deux puissants filons de granulite recoupent le chemin avant Mont-Perroux ; le second formant transition entre les terrains métamorphiques et le granite franc. Ce granite au contact est d'abord à éléments fins, assez microgrenu et ne devient à grands éléments que quelque cent mètres plus loin vers l'Est.
Je n'ai pu dans cette dernière partie de la coupe relever que fort peu de pendages ; une carrière dans les schistes au bord du ruisseau de Sauvigny, au Nord de la vieille route de Bourbon à Digoin, près de La Bussière, donne une direction N. 25°E avec pendage vers l’Ouest de 300. À La Fayette, les schistes maclifères semblent presque E.-0. avec pendage vers le Nord. Il est donc difficile de savoir quelle est ici la position exacte de ces quartzites métamorphisés, de faciès très spécial, au contact du granite, par rapport aux schistes et tufs qui les précèdent à l'Ouest. Je ne les ai rattachés à la base du Dinantien qu'après les avoir retrouvés et étudiés aux environs de Luzy et du Mont-Beuvray.
Vers la ferme de Mont-Perroux, la présence de nombreux débris de quartz, chargés d’hématite, ressemblant à ceux qui forment la butte de Chizeuil, permet de supposer la prolongation vers le Sud des filons de quartz qui la traversent.
Résumé de la coupe n° 111. — L'intérêt de la coupe n° III réside dans les faits suivants :
1° Superposition des grès à plantes sur les schistes à Cypridines. établie aux environs de Charmes;
20 Réapparition aux Jocquets des tufs à tiges d’encrines du Famennien de Gilly, au-dessus des lentilles calcaires de l'Est ;
30 Contact d’une de ces lentilles calcaires avec le granite, aux Mirandeaux.
Au point de vue tectonique, on retrouve toujours les deux aires anticlinales I et II de l'Est et de l'Ouést: celle de l'Est encore dédoublée en deux anticlinaux secondaires, Î et l’. qui out une tendance marquée à se rapprocher.
L’aire synclinale intermédiaire se relève, de telle façon que sa profondeur, par
rapport aux aires anticlinales voisines, diminue sensiblement; on avance vers une région de grande plateur. à
Coupe n° IV passant par Bourbon-Lancy, Le Moulin du Roi. Bas-Morin, Le Troncy, Chizeuil (PI. VII). — Cette coupe nous transporte à environ 4 km. plus au Nord, en plein centre de la région où le Famennien se montre fossilifère en même temps qu'il prend sa plus large extension.
Elle débute à Saint-Léger, faubourg même de Bourbon-Lancy, où jaillissent des eaux thermales, connues depuis l’époque romaine.
Environs immédiats de Bourbon-Lancy. — Le territoire de Bourbon-Lancy et ses environs immédiats présentent, dans leur complexité, un intérêt spécial. La superposition des poudingues caractéristiques du Dinantien inférieur sur les schistes famenniens et leur relation avecles grès arkosiens que nous avons fréquemment rencontrés plus au Sud, y apparaissent avec une grande clarté; des coulées d’albitophyres et des filons de microgranulites percent l’ensemble de ces terrains; le tout est limité vers l'Ouest par la prolongation de la faille terminale du Morvan, d'où sortent les sources très chaudes de Bourbon-Lancy ; cette faille apparaît ici comme la réouverture d’un filon de quartz de l'âge des arkoses triasiques.
Sur la route de la gare P.-L.-M. à Bourbon-Ville, après la traversée monotone du pays, doucement ondulé, qui borde la rivière de la Somme et la Loire où le Tertiaire arzilo-sableux et le calcaire à phryganes surcèdent aux alluvions, on arrive au pied d’une côte rapide qui s'élève sur une butte de terrains anciens, haute de 40 m., sur laquelle la ville est bâtie.
Filons de quartz de la faille limite. — Une route, au pied de la côte, conduit sur la rive gauche du ruisseau qui draine les eaux de la montagne du Mont au N. E.,contourn? la butte de Bourbon en l’affouillant au S. puis se dirige directement à l'Ouest, vers la Loire C'est la route de Saint-Léger à Perrigny. Elle passe devant l'établissement thermal, construit au pied d'une muraille verticale de 5 à 10 m. de haut, constituée par un filon de quartz N. 30° E., à l'Est duquel commence la série ancienne; cinq sources thermales, à environ 10 mètres les unes des autres, jaillissent au pied de cette muraille, alignées presque parallèlement à elle. leur température élevée (58°) dénote une origine profonde, d'environ 2.000 m., qui indique une réouverture de la faille terminale. La direction N 30° E. déjà signalée, est confirmée par la réapparition du filon de quartz et de la faille à l’entrée du chemin d’Arcy, sur la route de Maltat, à 1 km. au N.E. de Saint-Léger. Une importante carrière est ouverte en cet endroit (à 100 m. du chemin sur la gauche) dans le filon exploité pour moellons ; la fluorine violette et verte y est abondante ; à côté de cette carrière, on en trouve deux autres vers le N. O., ouvertes, sur la route de Maltat, dans des argiles tertiaires qui servent de terre à brique (tuilerie de la Praye).
Filons d'albitophyres. — Dans les maisons de Saint-Léger, après le passage du filon de quartz, la route de Perrigny traverse deux puissants filons d'un albitophyre très quartzifié et décomposé dont la direction est N. 30° E. ; les déblais
d'un puits creusé à la ferme de Montplaisir sur le chemin qui passe derrière l'établissement et conduit à Surbains, sont entièrement constitués par des débris de cette roche; elle est pétrographiquement tout à fait comparable à celle que nous trouverons au Moulin-du-Roi, interstratifiée dans les schistes famenniens, et constitue le flanc S. O. très abrupte de la butte de Bourbon. Une carrière, activement exploitée entre Arcy et le chemin de « En Mont », est ouverte dans un semblable albitophyre, mieux conservé, qui paraît ici interstratifié dans des schistes dirigés N. 40°E. et pendant presque verticalement (800 O.).
Des filons de microgranulite, dont la direction est un peu plus accentuée vers Est, traversent les précédents ; l’église même de Bourbon est construite sur l’un d'eux; on le suit aisément sur le chemin qui descend vers le cimetière; un autre filon de microgranulite forme le talus de la route qui du haut de Saint- Léger rejoint le cimetière.
Schistes famenniens de Saint- Léger à Bel-Air. — Les terrains percés par ces nombreux filons sont uniquement formés par des schistes à grains fins, bien visibles dans les fossés de la route; sur la montée avant Bel-Air, ces schistes verts foncés, psammnitiques, sont souvent décomposés et deviennent alors jaunâtres ou rougeâtres, se brisant en de nombreux morceaux avec cassures plus ou moins conchoïdales.
Au pied de la butte de l’église, les filons de microgranulites passent à des variétés granitoïdes; il semble que l’on approche d’une bosse granitique de demi-profondeur. En même temps, à l’'embranchement de la route de Bel-Air et de celle du cimetière (rive droite du vallon), les schistes famenniens deviennent maclifères, et nous avons sur un espace restreintune auréole de métamorphisme granitique rappelant celle que nous avons précédemment trouvée un peu au Nord de la carrière de Gilly et dans laquelle apparaît une roche dioritique. Ces constatations font penser que le placage paléozoïque, sur le substratum granitique, est partout mince ; elles ne sont pas en faveur de l'hypothèse d’un charriage qu'il ne faut pas repousser a priori dans ce pays de plateur, mais qui aurait alors entraîné le granite en même temps que les schistes paléozoïques.
La direction des schistes famenniens, en bas du chemin de Bel-Air, est N. 20° E. et leur pendage, d’abord de 40° E., diminue à mesure que l'on monte, devient de 15 à 20° E., puis presque nul à la bifurcation des chemins de Perrigny et de Bel-Air, où les schistes apparaissent horizontaux au-dessus d’un puissant albitophyre, exploité en carrière.
J'ai trouvé dans ces schistes un lit assez riche en Cypridines (Æntomis serratostriata Sandb..) et quelques empreintes de petits Brachiopodes ; deux petits filonslits d’une aplite claire ont pénétré entre les lits schisteux ; la fin de la montée reste dans ces schistes, traversés vers le haut par quelques bancs gréseux, jusqu'au bois du Four qui croît sur un revêtement sableux, à galets.
Nous n’avons pas quitté les schistes famenniens depuis la faille terminale, sur cetle route de Bel-Air ; avant de poursuivre la coupe vers l'Est, il est indis pensable de nous engager sur deux autres routes qui s’écartent de Bourbon vers
l'Est et vers le Nord et le long desquelles nous allons recueillir quelques données intéressantes.
La vieille route nationale, aujourd'hui déclassée, de Nevers à Mâcon par Charolles, sort de la ville au N. E., descend rapidement dans des schistes sur le flanc droit du vallon de Bourbon et traverse la rivière pour se diriger vers le cimetière ; une carrière est ouverte en face du cimetière dans une roche assez dure, très chloritisée, exploitée pour l’empierrement, dans laquelle dominent les schistes silicifiés et tuffacés, avec des débris d’albitophyres décomposés.
Arkoses et poudinques après le cimetière — A 200 m. de là, une nouvelle route se détache sur la droite, qui conduit vers « les Buttes ». Tandis que la vieille route nationale monte d'environ 6 0/0, la nouvelle route est d'abord horizontale sur 30 m. de long, tout en lui restant parallèle; le talus compris entre les deux routes présente un réel intérêt (fig. 6).
NX (hemin de Bourbon anx Puttes
Fig. 6. — Talus du chemin du cimetière de Bourbon-Lancy aux Buttes, sous l’ancienne route nationale de Nevers à Mâcon, dans le Tournaisien.
a. Bancs d’arkoses, p. poudingues arkosiens à galets d’arkose, s. schistes, }. porphyrite micacée, F. faiiles. Echelle 400° (hauteurs amplifiées 4 fois).
A mi-hauteur apparaît une couche à gros galets roulés, contournés par de minces lits de grès arkosiens qui épousent parfaitement leur forme (direction N. 452 E., pendage S. E. 20°); les galets, plus ou moins ellipsoïdaux, atteignent 40 à 20 cm. dans leur plus grande dimension ; ils sont eux-mêmes entièrement constitués par l’arkose, qui, remaniée, a formé la gangue entourante. La couche a 20 ou 30 cm. d épaisseur ; elle est interstratifiée dans une série de schistes gris verdâtre, en lits minces, alternant avec des bancs arkosiens à cassures prismées ; trois petites failles en escalier, avec abaissement à l'Ouest de 20 à 40 cm., transparaissent clairement et ne sont qu'un faible reflet de l important jeu de fractures qui prélude à la faille terminale Deux filons de porphyrite micacée traversent le talus à son extrémité Ouest.
Ces arkoses en partie remaniées, alternant avec des lits de poudingues, sont identiques à celles que nous avons eu l’occasion d’étudier au-dessus des schistes famenniens à Charmes, entre autres, et que nous retrouverons au Moulin du-Roi ; elles sont ici en relation évidente avec les poudingues caractéristiques du Tournaisien qui affleurent sur la rive droite du vallon de Bourbon et que nous allons
toucher sur la route de Chalmoux ; elles doivent être considérées comme appartenant à la base du Tournaisien, constituant un faciès particulier du cordon httoral que nous aurons ! occasion de suivre vers le Nord.
Gisement fossilifère de la vieille route nationale près Bourbon-Lancy. — Ces arkoses ne s’enfoncent point en profondeur dans la colline des bois de St-Marc, sur laquelle la vieille route continue de monter ; une faille les fait butter contre des schistes famenniens qui ont à peu près même direction N. 400 E. et un pendage plus faible Une patiente recherche dans un trou de champ, sur la gauche (entre » et b de Bourbon, E.-M.), m'a donné une empreinte de Dechenella cf. pusilla Gürich, assez complète, et quelques traces de Bivalves. Au sommet, les bois de St-Marc sont sur une alluvion à cailloux roulés (chemin des Narauts).
Poudinques et schistes tournaisiens au N. de Bourbon-Lancy sur la route de Chalmoux. — Revenons sur nos pas et engageons-nous sur la route de Chalmoux ; à 400 m. de la sortie de Bourbon, sous la première maison de « En Borne », affleure un poudingue noir verdâtre, contenant surtout des galets de quartz et de quartzites plus ou moins impressionnés et, en moins grande abondance, des galets d’albitophyres ; les galets de quartzites sont accompagnés de galets d’arkoses, dont le degré de silicification est moindre et qui rappellent exactement ceux que nous venons de voir près du cimetière. L'existence d'opale dans certaines fentes de ces poudingues rappelle la proximité de la grande faille-limite.
Rien ne permet de distinguer ce poudingue de Bourbon-Lancy de celui qui, dans les carrières de Conneuf, près de Ternant, se trouve à la base des schistes fossilifères dinantiens de St-Seine.
Sa direction N. 30° E. et son pendage de 300$. E. permettent de supposer qu'il appartient exactement au mème horizon que l’arkose du cimetière ; ainsi se trouve confirmée l'hypothèse, préalablement faite, que toutes les arkoses à plantes, rencontrées vers le Sud, sont de la base du Tournaisien ; par l’intermédiaire des grès à plantes de Saint-Aubin et de Charmes, elles passent en effet à ces arkoses du cimetière de Bourbon et au poudingue tournaisien franc de « En Borne ».
On trouvera sur la coupe n° IV (Planche VIP), représentée au second plan, en arrière de St-Léger, la butte de Bourbon portant son revêtement de poudingue, première apparition de cette formation dinantienne, bien certaine, qui nous sera si précieuse pour continuer vers le Nord l'étude stratigraphique commencée.
Résumé sur les environs de Bourbon-Lancy. — Pour résumer en quelques mots la description des environs immédiats de Bourbon-Lancy, je rappellerai d’abord l'extension très générale du substratum de schistes famenniens avec deux points fossilifères à Bel-Air et sur la vieille route nationale ; l'apparition vers le N. O. des poudingues tournaisiens qui, venant du Nord, se font couper par la faille terminale ; l'existence d’un lambeau d arkose, formant passage des poudingues tournaisiens du Nord aux arkoses du Sud ; un pendage général et
faible vers l'Est avec des escaliers de failles abaissant les couches à l’Ouest et précurseurs de la grande faille limite, dans laquelle s'élèvent les sources thermales ; de nombreux filons d’albitophyres famenniens et de microgranulites ; une silicification considérable et une grande décomposition de tous les terrains, due à la circulation des eaux souterraines dans les failles ; enfin une auréole de métamorphisme granitique en plein Famennien
Suite de la coupe n° IV Le Moulin-du=-Roi. — Revenons sur la route de Perrigny au-dessus de Bel-Air, afin de suivre la coupe vers l'Est.
Dès le haut de la descente dans le vallon du Vezon, on sort de la couverture alluviale très mince, pour retrouver les schistes famenniens, d’abord horizontaux, puis plongeant vers l’Ouest (400) ; ces schistes se continuent jusqu'au bord du ruisseau, mais les pendages et les directions varient plusieurs fois, N. 100 E. pendage 10° N., puis E.-0. pendage 100 $S., enfin avant le pont, N. pendage 100 E.
Albilophyres sur le bord du Vezon. — En bas de la descente, une masse puissante Nord-Sud d’un albitophyre vert noirâtre à vacuoles remplies de sphérolites de calcite, est interstratifiée dans les schistes; elle affleure sur les deux rives du Vezon et est exploitée dans deux carrières à droite de la route, avant et après le pont, pour l'empierrement. Si l’on suit vers le Sud le cours du Vezon jusqu’à son affluent qui lui vient de Charmes, on retrouve dans les bois de Germigny, trois ou quatre affleurements de cet albitophyre vacuolaire, en coulées au milieu des mêmes schistes fins, noir verdâtre ; ces coulées sont donc presque ininterrompues à ce niveau, formant un faisceau N. N. E., parallèle aux couches schisteuses, depuis la carrière où nous les avons précédemment étudiées, au N. O. de Charmes, jusqu'à Givalois. Nous les verrons affleurer en quelques points, plus vers l'Est : au $S. O0. des Camus, dans un trou de champ, au S. O. de Navillard. Je signalerai deux minces filons de porphyrite micacée (lamprophyre) N. 55° E., sur la rive droite de l'affluent qui descend de Charmes dans le Vezon, près de son confluent avec lui (sous {e de le Vezon E.-M.).
Un filon de porphyre à quartz globulaire traverse le chemin de la Tuilerie de Vezon au Bois du Vigneau ; une bosse de granulite est exploitée en carrière, dans le vallon, à l'Est de Bons-Barbiers.
Gisements fossilifères à Givalois et au Moulin-du Roi. — Une recherche attentive dans les schistes sur la rive droite du Vezon, aux abords du pont, m'a fourni quelques résultats à signaler : sur le chemin de la ferme de Givalois, les schistes, inférieurs à la coulée albitophyrique. contiennent quelques rares et minces bancs à Cypridines (£ntomis serrato-striata Sandb.). De même sur le vieux chemin qui se greffe sur la droite de la route nouvelle, 200 m. avant le pont, les schistes également inférieurs aux albitophyres contiennent quelques lits à Cypridines (surtout 50 m. avant la rivière).
J'insiste avec intention sur les rares empreintes recueillies dans ces schistes d'aspect vraiment azoïque, inférieurs aux albitophyres du Vezon; car nous allons trouver à quelque cent mètres vers l’Est sur la rive droite du Vezon, dans les schistes immédiatement supérieurs à ces roches, la faune qui m’a per-
He . de mis d'affirmer l'existence du Famennien dans cette, région. La présence relalivement fréquente des mêmes Æntomis dans les schistes inférieurs et dans les
schistes supérieurs aux albitophyres. permet de les comprendre dans une même série.
Fig. 7. — Coupe sur la route de Bourbon à Perrigny ; gisement fossilifère du Moulin-du-Roi.
c. Arkoses et schistes tournaisiens, f. schistes famenniens, (F,. Cypridines, F, Goniatites et Clyménies), «. albitophyre, Q. filon de quartz. Echelle 3.000° (hauteurs amplifiées 5 fois).
Après le pont sur le Vezon, la route passe devant la deuxième carrière d'albitophyre, puis, 20 m. plus loin, elle entame en tranchée sur sa droite la colline de Navillard (point 283, E.-M.) et s'élève au-dessus du Moulin-du-Roi; les couches schisteuses sont N.-S. en cet endroit et plongent d'environ 20° vers l'Est ; à 30 m. du pont, j'ai trouvé une couche située à 1 m. 50 au-dessus du fond du fossé, contenant en assez grande abondance, sur 20 cm. d'épaisseur environ, des Goniatites, des Clyménies, des Trilobites et d’autres organismes ; l’état de ces empreintes, provenant généralement de débris de coquilles, est fort médiocre, les schistes ayant subi des froissements intenses. J'ai pu néanmoins rapprocher quelques-unes d’entre elles d'espèces ou de genres connus :
Phacops aff. cryptophtalmus Emm.
Dechenella cf. pusilla Gür.
Entomis serralo-striata Sandb.
Chiloceras sp.
Pseudoclymenia Sandbergeri Frech.
Meneceras Sp,
Clymenia sp.
Oxyclymenia cf. striata Gümb.
Gonioclymenia aff. pessoides L, v. Buch, et plana, Mstr. Gonioclymenia cf. plana Mstr.
Gonioclymenia cf. speciosa Mstr.
Orthoceras sp.
Pleurotomaria sp.
Loxonema sp. t Hyolites sp.
Nucula sp.
Strophomena sp.
Chonetes sp.
Orthis sp.
Terebratula sp.
Les Goniatites et Clyménies de ce gisement caractérisent avec certitude le Famennien et vraisemblablement un niveau supérieur de cet étage (voir chapitre IV). Les Trilobites sont très voisins d'espèces famenniennes ; les Cypridines trouvées atteignent leur maximum au Famennien. Il s’agit bien là de niveaux famenniens ; aucun des genres de Gastéropodes, de Lamellibranches ou de Brachiopodes reconnus, ne s’oppose à cette conclusion.
Mais, alors que les Clyménies se rencontrent dans les Provinces Rhénanes, le Harz, l’Oural, la Montagne noire, le Sahara oranais, au sein de calcaires en hancs continus, ou en couches noduleuses interstratifiées dans des schistes à Cypridines, elles ne paraissent nullement accompagnées, dans le gisement du Moulin-du-Roi, par le faciès calcaire; elles y sont en mélange avec les Cypridines, dans les schistes purement psammitiques.
Une période de retrait de la mer s’est manifestée très rapidement après ces dépôts. Environ 10 m. plus haut en effet, les schistes sont entremélés de bancs gréseux à plantes, contenant aussi des tiges d'encrines, qui sont à rapprocher des formations arkosiennes de la base du Tournaisien.
Ces couches viennent butter, au droit des maisons de Navillard, contre un filon de quartz N. 1800 E., exploité pour moellons dans une carrière sous la route, et qui se retrouve sur l’autrerive, sous le Bois-du-Four ; les grès à plantes se rencontrent également entre la ferme de Givalois et le Bois du-Four, mais ils ont subi une torsion vers i Ouest et sont devenus presque N. O. avec pendage Sud.
Gisement fossilifère de Surjeu. — De l’autre côté de ce filon-faille, les schistes famenniens recommencent ; une carrière avant Surjeu, après la traversée d’un petit affluent du Vezon, m'a permis d’y trouver Æntomis serrato-striata Sandb. et des débris de plantes ; les schistes en-cet endroit sont horizontaux.
Canal d'irrigation du Moulin-du Roi à Bas-Morins: — La coupe E.-0., que nous poursuivons, quitte, au Moulin-du-Roiï, la routc de Perrigny qui va trop au Sud, pour suivre un petit canal d'irrigation fraîchement creusé dans les champs sur la rive droite du Vezon jusqu’à Bas-Morins.
Les schistes famenniens sont presque horizontaux ; puis un albitophyre vacuolaire s’intercale sur environ 100-m. ; des schistes et des tufs albitophyriques forment ensuite une voûte de faible envergure qui vient butter contre une région très brisée et froissée, au milieu de laquelle apparaît une roche granitoïde, rappelant une microsyénite.
Les schistes famenniens portent, autour de la ferme de Bas-Morins, la trace de nombreux froissements; voici quelques directions et pendages relevés : sur la rive droite, du Vezon N. 145° E. pendage N. E. 100 ; sous les maisons de la rive gauche, N, 55° E. pendage S.E, 5° ; à droite du point 255, N. 35° E. pendage
LR “éd
S.E. 10°; sur la rive gauche, en face des Moinats, N. 150 E. pendage E. 20», Dans l’ensemble, les schistes sont assez horizontaux, avec tendance au pendage vers l'Est; mais ils se redressent bientôt pour former une large voûte, très aplatie, qui va s’enfoncer, à l'Est de Chalmoux, sous les quartzites.
Région microgranitique du Zerne Noyer et des Philippes. — La région comprise entre les Philippes, les Chevannes et Chalmoux, emprunte à ses nombreue ses sorties microgranitiques et à une montée granitique, un caractère intéressant. Sur la route de Bas-Morins à Chalmoux, au-dessus des maisons de Zerne Noyer, on rencontre un filon d’une microgranulite passant au microgranite ; un peu plus loin affleure dans des schistes durcis une roche, plus granitoïde encore, se rapprochant d'une syénite, malheureusement très décomposée ; la proximité du granite en profondeur, que fait prévoir l'existence en surface de ces roches, s'affirme lorsqu'on descend au village des Philippes où les schistes deviennent franchement maclifères sur une superficie d'environ 500 m. c. à la sortie Nord-Ouest des maisons. Ainsi, partout se manifeste l’antériorité du Famennien au granite.
Les schistes autour de Chalmoux. — Un filon de quartz, N. 165° E., limite vers
J'Est cette première auréole granitisée, bien nettement distincte de la bordure
métamorphique de la grande masse granitique de Luzy. En effet, les schistes en descendant vers Chalmoux sont intacts ; à 200 m. à l'Est de Chalmoux sur le chemin de Sauvigny, un arrachement au bord d'une mare les montre dirigés N. 160 E., pendage 300 E.; ils s’enfoncent en cet endroit franchement sous les formations que nous rencontrerons en bordure même du granite.
Sur la route de Chalmoux à Perrigny, on observe aisément ces mêmes schistes non métamorphisés ; notamment dans des trous de champs sous «les Dubois » (E.-M.), où j'ai trouvé des empreintes vermiformes plus ou moins enroulées, à rapporter à des Néréides, comme il en existe d'ailleurs dans les schistes du Moulin-du-Roi, dans une carrière sur la gauche, en face du Troncy (N. 45° E. pendage N. O. 20v) avec quelques intercalations de bancs noirs plus gréseux, enfin dans la première montée vers le Sud, dans laquelle les schistes des fossés contiennent des débris végétaux et des empreintes rectilignes, en forme de petites baguettes blanchätres.
Si nous avançons quelque peu vers l'Est, nous arrivons très rapidement à la zone métamorphisée de bordure du granite ; les schistes deviennent en effet maclifères autour de la Bussière, aux Bopery et aux Mirandeaux.
Schistes, albitophyres el lufs famenniens au S.E, de Chalmoux. — H n'y a aucune raison de distinguer ces schistes de tous les schistes famenniens que nous venons de traverser ; le gisement de plantes en face du Troncy présente exactement le même faciès que les gisements famenniens de l'Ouest; la présence de nombreux albitophyres et de tufs, interstratifiés dans ces schistes, confirme cette assimilation. On en rencontre quelques carrières ouvertes au Sud de Chalmoux : en face du Troncy sur la rive gauche du Fontète, au point 274 à l'Est du Colombier ; sur la route de Chalmoux à Perrigny, immédiatement après la croisée
de la vieille route nationale de Bourbon à Charolles ; enfin, un peu à l'Ouest de la Bussière,
Un puissant amas de tufs albitophyriques, long de 4 à 5 km., large, par endroits, de À km., s’intercale entre les schistes que nous venons de voir et les quartzites à mica blanc, qui bordent exactement le granite. Ces tufs, intéressants par leur situation dans une zone métamorphisée, m'ont offert quelques particularités nouvelles. Ils ne sont ni entièrement continus, ni homogènes.
Sur le chemin de la Bussière au Bois des Mirandeaux, ils apparaissent audessus des schistes, après la traversée du ruisseau de Sauvigny ; avant l’entrée du bois, ils deviennent amphiboliques ; des schistes maclifères que nous avons déjà vus à La Fayette, plus au Sud, leur succèdent vers l'Est.
Sur la route de Chalmoux à Sauvigny, au bas de la descente qui précède Je village, un véritable albitophyre les traverse.
De même sur le sentier de Le Meix aux Fougères, la descente à l’Est de Le Meix est en entier sur un albitophyre vacuolaire dont les coulées sont dirigées N. 45° E. avec pendage de 50° vers le S.E.; le village même de Le Meix est établi sur une intercalation schisteuse au milieu des tufs.
Enfin sur la route de Chalmoux au Neuvy-Grandchamp, à la sortie des maisons du Pontot, un albitophyre forme le soubassement d’une série de tufs dont les échantillons, recueillis au point 352, à l'Est de le Montillon, présentent des indices certains de métamorphisme granitique; naissance de mica noir et de feldspath à côté des cristaux brisés originels et quartzification très intense.
Granulite de Sauvigny. — Un important massif de granulite allongé du Nord au Sud, entre la Commanderie, Sauvigny et Pont-Mathieu, s'intercale entre les schistes et les tufs famenniens d'une part, et les quartzites à mica blanc d'autre part, très développés au Gardier, à la colline de Chiseuil et à Saint-Laurent ; cette granulite rend difficile l’étude des relations stratigraphiques entre le Famennien et les quartzites très métamorphisés.
Quartzites de Chiseuil. Butte el mines de Chiseuil. — Les quartzites de Chiseuil sont constitués par d’abondants grains de quartz, nourris de quartz secondaire, entremêlés de nombreuses paillettes de mica blanc avec du mica noir bien plus rare ; contenant, par endroits, des débris feldspathiques kaolinisés et formant, dans l’ensemble,une roche blanche, saccharoïde, pénétrée de pyritede feravecun peu de pyrite cuivreuse, très peu de galène et de blende, ils se désagrègent facilement en sable blanc. Il ÿ a passage insensible de ces quartzites à la granulite qui affleure en de nombreux pointements (entre le Garolier et chez Pinot, entre la Creuse et Mont-Perroux).
Ce sont ces quartzites mêmes qui constituent la roche imprégnée de pyrite, exploitée avec succès dans la butte de Chiseuil ; trois puits de mine ont été forés à l'Ouest du signal 493 (E.-M.) sur un alignement N. 160 E.; dans celui du Nord, le granite a été trouvé à faible profondeur, avec, à son contact même. un quartzite très feldspathisé, devenu cohérent et à apparence gneissique ; un filon de microgranulite et un filon de lamprophyre, tous deux N. N.0., se retrouvent dans les galeries divergentes des trois puits ; le sommet de la butte est entière-
ment rubéfié par les oxydes de fer qui furent autrefois exploités en minières par le Creusot. Dans des cavités de limonite scoriacée se trouvent des cristaux tabulaires de barytine, signalés par M. Lacroix en 1884 [44] et dont M. Castanier, directeur de la mine, a bien voulu me remettre récemment de très beaux échantillons.
L'imprégnation pyriteuse se fait par poches et traînées discontinues dans une roche très métamorphisée, au contact presque immédiat du granite.
Ge gisement affecte donc le caractère d’un gîte de contact (stockwerk), et non d’un gîte filonien.
On remarquera l’abondance des dikes de granulite au voisinage du contact du granite et de ces quartzites. J'ai longtemps hésité, quant à l’âge à attribuer à ces quartzites très spéciaux de la bordure du granite, autrefois réunis avec la granulite (Hyalomicte pyriteuse de Chiseuil); ce n’est qu'après en avoir trouvé de nouveaux gisements à l'Ouest de Tazilly et de Luzy, en relation évidente avec les formations arkosiennes et les poudingues du Dinantien, que je les ai considérés comme résultant d'un métamorphisme avancé de quartzites tournaisiens ; on verra plus loin l'abondance de ces quartzites à faciès lustré dans les lambeaux de même formation, sur la feuille de Château-Chinon, et leur présence à l’état de galets dans tous les poudingues des environs de Ternant. Les pendages des couches schisteuses et tuffacées qui les précèdent à l'Ouest confirment généralement cette conception; ces couches pendent vers l'Est et paraissent s'enfoncer sous les quartzites. venant s’engager dans le granite.
Le granite, à l'Est de la butte de Chiseuil, ne devient à grands cristaux qu’à plusieurs centaines de mètres du contact. Dans la première zone, il est à éléments fins, percé constamment de granulite fine et de microgranite. On trouve un peu au Sud de « la Peau » du granite à grands cristaux, exploité en carrière.
Résumé de la coupe n° IV. — Voici, en résumé, les principaux résultats mis en évidence par la coupe n° IV : existence d’un Famennien très étendu, recouvert à l'Ouest par des poudingues carbonifères, à l'Est par une formation quartziteuse équivalente, mais très métamorphisée.
Au point de vue tectonique, les deux anticlinaux de l'Ouest et de l’Est existent encore, mais sont moins marqués ; l’axe du premier (II), passant à l'Ouest de Bas-Morins; le second (1) ne présentant plus un dédoublement bien net en deux anticlinaux secondaires et passant à l’Est de Chalmoux ; l'aire synclinale intermédiaire est sensiblement relevée, ne présentant plus trace du Dinantien ; elle est intéressée par l’action métamorphisante du granite suivant une large tache aux environs des Philippes. On peut, en faisant abstraction des détails, concevoir l’ensemble des terrains traversés par cette coupe comme constituant une plateur centrale, remplaçant lé synclinal tournaisien des bords de la Loire et présentant deux retombées, l’une contre la faille limite du Morvan, l’autre contre le granite.
Région comprise entre Bourbon, Chalroux, Le Devant, Cressysur-Somme.— Pour hâter la description de cette région qui fait suite au Nord
à celle déjà étudiée, sans apporter grande connaissance nouvelle dans la succession stratigraphique, nous abandonnerons momentanément la méthode par coupes transversales et nous envisagerons les formations géologiques dans leur sens longitudinal, en commençant par celles de l'Ouest.
Bande des poudingues et grès carbonifères de l'Ouest. — A la première apparition de poudingues tournaisiens caractéristiques, signalés à la sortie de Bourbon-Lancy, après « En Borne » sur la route de Chalmoux, font suite des affleurements, tantôt de poudingues et d’arkoses, tantôt d’arkoses seules, se reliant presque sans interruption, suivant une assez mince zone N.N.E. en bordure du Tertiaire de Bourbon, jusqu’à Maltat, zone qui est masquée pendant environ 3 km. au Nord de Maltat pour réapparaître au Devant avec une continuité remarquable vers Mont-d’Azy et Ternant.
Sur la route qui, de Bourbon, va vers Fréminet et le signal de Mont (472, E.-M.), un banc de poudingues se montre au-dessus des schistes, un peu avant Millière, bientôt suivi par des bancs arkosiens presque horizontaux.
Dans une course faite au milieu du Tertiaire, sur le chemin d’Arey à Virot et Pont-Moret, j'ai trouvé, un peu avant Virot, les grès et poudingues carbonifères en place, formant une apparition isolée ; ils sont ici très rubéfiés et cela paraît résulter du voisinage de la faille terminale qui doit passer très près vers l'Ouest, entre Virot et Motin; le sol très riche en galets du poudingue démantelé, avant Virot, n'en contient plus entre Motin et Pont-Moret. 4
On retrouve, en descendant vers l’étang de Clapet et sur le chemin de la Chaumelle, des bancs arkosiens entremèêlés dans les schistes, orientés N. 200 à30E., avec pendage vers l'O. N. O.
La crête du « Mont » est formée par les poudingues qui affleurent au-dessus de la ferme de la Montagne, un peu à l’Est du Signal de Mont; vers le S. O0. apparaissent successivement des bancs d’arkoses, de schistes et de nouveaux poudingues orientés N. 1400 E. avec pendage de 200 S.0. Un filon de quartz, N. 1550 E., commence à l'extrémité N. O. du Mont et se prolonge jusque vers le Montot; une fouille a été pratiquée autrefois pour la recherche du Manganèse sous wp de Goutte-Neuf-Loups (E.-M.).
Les chemins qui descendent du Mont au Sud vers 360 et au Nord vers Les Loges et Les Forêts traversent un revêtement d’éboulis, très riches en galets.
Les poudingues se retrouvent en place au-dessus de « le Regnieau » et dans le chemin qui longe sur la rive gauche le ruisseau de Valence, à 500 m. à l'Ouest de Pierre-Baudois. Les pendages se font nettement vers l'Ouest, bien visibles sur la rive gauche, en face de Varendeux.
Au sommet de la première côte, sur le chemin de Maltat à Valence, après les maisons de Varendeux, des grès arkosiens apparaissent dans un trou de champ à droite.
Enfin le sentier qui, par le Gay, conduit à Saint-Clément, recoupe en deux endroits de minces bancs de poudingues sur la rive gauche de la Somme.
Une avancée du revêtement argilo-sableux, entre Saint-Clément et la Grange, el peut-être un léger décrochement des terrains vers l'Ouest expliquent la lacune
observée, dans la bande des poudingues et grès, entre ces deux localités. Une grande carrière, à 200 m. à l'Est de Sain(-Clément, est ouverte dans des schisles sans aucun banc de grès. Il faut donc, pour retrouver les poudingues, s'engager sur le sentier qui part de la route de Maltat à Saint-Seine et monte à « le Devant »; avant l'entrée du hameau, ils forment une puissante assise visible dans les talus du chemin.
0 Sa Mont E Goutte neuf Loups CR es ARS =.
Fi A ER NE 0) ?
Fig. 8. — Coupe schématique de Goutte-neuf-loups à Mignot, par le signal de Mont.
A. éboulis sur les pentes, «, schistes, poudingues et arkoses du Tournaisien, f schistes famenniens (f, les mêmes maclifères). 7. granite, &. albitophyre, Q. filon de quartz. Echelle 25.000: {hauteurs amplifiées 3 fois).
Comment expliquer l’éperon vers l’E.S.E., formé par la bordure des poudingues au signal de Mont? D'une part, le Mont constitue un sommet qui domine de près de 150 m. toute la région voisine ; d’autre part. le pendage relativement faible, mais continu vers l'Ouest de toutes les formations explique que l'érosion ait fait reparaître les schistes famenniens au $. 0. et au.N. du Mont sans que l’apparente discontinuité des poudingues tournaisiens soit nécessairement à rapporter à des phénomènes de faille ou de torsion bien caractérisés.
Schistes famenniens et albitophyres. — Une importante zone de schistes famenniens s'étend régulièrement entre la bordure des poudingues tournaisiens à l'Ouest et le granite à l'Est; des albitophyres y sont fréquemment interstratifiés. Sur la route de Bourbon à Chalmoux, on reste sur ces schistes dès la sortie de Fréminet.
Gisement fossilifère des Chalmins. — À la bifurcation même de la route de La Borde. à 100 mètres au $S. O. du lieu dit « les Chalmins », les talus de la route d’ailleurs peu élevés, sont formés par des schistes très froissés dont la direction est N.-$. et le pendage, dans l’ensemble, de 20° O.; ils contiennent des restes d'organismes ; un mince lit à 1.50 m.au-dessus du fond du fossé de droite en venant de Bourbon, 5 m. après la bifurcation de la route de Mont, s’est montré riche en débris de Trilobites, Dechenella cf. pusilla Gürich (têtes avec les yeux à facettes conservées, thorax et pygidium); aucun fossile n'apparaît ni au-dessous ni au-dessus de ce lit très mince, à part quelques débris végétaux. Un mince filon d’albitophyre traverse ces schistes en face d’un petit étang, 50 mplus loin. Quelques débris d’une roche anciennement grenue, très laminée et comme blaviéritisée, se rencontrent au milieu des schistes.
A 4 km. plus à l'Est et sur 2 km. de longueur, la route, longeant le ruisseau
de Vezon dans son cours supérieur, traverse les formations géologiques de l'Ouest à l'Est et les entame en tranchées d'environ 2 m., d'abord sur la rive droite, puis sur la rive gauche.
Les couches schisteuses subissent des ondulations nombreuses, mais, dans l’ensemble, restent presque horizontales, ou plutôt paraissent plonger légèrement vers le N. N.E. Après la bifurcation du deuxième chemin de Mont (un peu après les Moinats), apparaît un albitophyre qui forme un banc de 0 m. 50, interstratifié dans les schistes et que l’on suit aisément sur plus de 100 m. Albitophyres et tufs à grands débris de feldspaths sont exploités pour l'empierrement dans des trous de champs sur la rive droite du ruisseau de Vezon, 300 m. environ avant Chalmoux.
Un banc de schistes gréseux à plantes, visible avant la traversée du Vezon, indique que l’on est là dans la partie supérieure du Famennien, voisine du Dinantien. La route de La Borde et de Grury, vers l'Est, reste longtemps aussi sur des schistes. Elle conduit, après un étang à 200 m. à l'Ouest de La Borde, à une importante carrière ouverte dans un albitophyre vacuolaire en deux coulées superposées, épaisses de 5 à 8 m., au milieu de bancs schisteux et tuffacés, très faillés et brisés (N. 130° E., pendage E. 30°); les vacuoles, à la partie supérieure, sont remplies de petites sphères vertes de chlorites, identiques à celles trouvées dans les albitophyres au Nord de Charmes.
Gisement fossilifère de Mont. — Si, en quittant La Borde, on s’engage, vers le Sud, sur la route qui croise à angle droit la première, on tombe après la traversée du hameau de Mont sur un passage de tufs albitophyriques, prolongation évidente des albitophyres de la carrière qui précède la Borde, mais avec une -inflexion accentuée des couches vers le Sud (direction N. 5° E., pendage E. 20°). Dans les schistes que la route à entaillés après la traversée du vallon. au Sud de Mont, j'ai trouvé un mince banc contenant des Cypridines (Entomis serrato: striata Sandb.) et des Trilobites (Dechenella cf. pusilla Gürich.) à 2 m. au-dessus du fossé de la route.
Gisement fossilifère du Sarroux. — Revenant sur la route de Grury, et marchant toujours sur des schistes plus ou moins décomposés, on arrive, après un km. et demi, à la traversée d’un ruisseau, affluent du Vezon, après lequel les schistes présentent, dans le talus de gauche, quelques beaux affleurements. Ils sont, comme si souvent, entremêlés de tufs albitophyriques et contiennent des Cypridines (Æntomis serrato-striata Sandb.) et des débris végétaux. Le gisement fossilifère se trouve exactement sous une croix, élevée sur un sentier quittant la route au pont même, en face de la ferme du Sarroux ; les couches sont dirigées N.750 E., pendage 200 N. O. Ce gisement fossilifère se trouve être le plus oriental de ceux que J'ai découverts dans la région de Bourbon-Lancy. Il est à peine à un km. de la bordure du granite et montre avec évidence que le Famennien fossilifère constitue tout le substratum des poudingues du Mont vers le Sud.
Vers Pont-des-Pierres, les schistes subissent des froissements multiples, mais les pendages vers l'Est commencent à s’y affirmer.
Un peu après le chemin des Dorins, on trouve dans un champ des traces de
recherches dans un filon de quartz N. O., sur la prolongation du filon de la montagne de Mont. Un revêtement de dépôts récents, occupant la crête du bois des Eglands, empêche, dès lors, de voir les terrains sous-jacents ; il ne cesse sur la route de Grury, qu'au droit même du granite, à un km. au N. E. de Pont-des- Pierres.
Mais il est facile de suivre la suite des schistes famenniens vers l'Est, en explorant le vallon de Masson où ils disparaissent très vite sous des quartzites, continuation de ceux de Chiseuil: au Nord un profond vallon qui du Grand-Bos s'en va vers le ruisseau de Valence, les montre devenant franchement maclifères et arrivant Jusqu'au contact du granite.
Les schistes intacts, que l’on rencontre au pied du Mont vers le Sud et vers l'Est, se continuant au Nord vers Les Loges, Pierre-Baudois, Le Gay, Hauteloup, Bazin, La Forge (à l'Est de « le Devant »), conservent le même faciès avec albitophyres et tufs interstratifiés et sont certainement aussi famenniens, quoiqu'ils ne nous aient fourni aucune empreinte de fossile.
Les pendages, à l'Ouest, se font vers l'Ouest (au Pontot, au Nord de la ferme du Creux,; à l'Est ils sont plus difficiles à saisir, car les schistes sont métamorphisés et transformés en schistes maclifères sur une grande largeur. en bordure du granite (sur { à 2 km.); malgré des froissements multiples, ils paraissent, dans l’ensemble, ou horizontaux ou plongeant vers l'Est.
Ainsi, les schistes famenniens, bien datés par des gisements fossilifères, répartis sur loute leur largeur de Bourbon-Lancy à Pont-des-Pierres (Bourbon, Les Chalmins, Mont, Le Sarroux), viennent s’enfoncer en biais dans le granite qui les a partiellement digérés.
Au droit de la montagne de Mont, les schistes famenniens sont maclifères sur une largeur de 1.200 à 1.500 m. ; au contraire, près de Valence, la zone métamorphisée se rétrécit et n’a pas plus de 400 à 500 m.
Formations ampluboliques de Cressy-sur-Somme. — Au milieu de la bande schisteuse famennienne que nous venons de parcourir, apparaissent, au N. E. de Maltat, des roches amphiboliques qui présentent un développement considérable et méritent une étude approfondie au point de vue de leur mode de formation probable et de leur âge.
Le petit nombre de leurs variétés pélrographiques, leurs conditions de gisement très spéciales et la trop abondante couverture forestière qui les cache n'auraient pas permis de faire ici la théorie de la formation des diorites et des cornes par action métamorphisante du granite sur les marnes et les calcaires ; ce gisement est loin de valoir celui des diorites d’Aydat ou de celles du Beaujolais et du Lyonnais (Mont-Pellerat); cependant, partant des faits si clairement établis ailleurs, nous verrons qu'il présente un intérêt particulier, principalement emprunté à l'abondance du type porphyrite.
Nous rappellerons sommairement que M. Michel Lévy a, le premier, établi que les diorites d’Aydat, en Auvergne, celles du Mont-Pellerat, dans le Lyonnais, celles des environs de Matour, dans le Beaujolais, paraissent provenir de l’action endomorphe subie par le granite au contact des schistes calcaires profondément
métamorphisés et même digérés, Ces diorites et diabases sont, en effet, toujours associées à des cornes vertes amphiboliques et pyroxéniques et passent souvent au granite porphyroïde du Plateau Central, par l'intermédiaire da granite à amphibole. En certains points, la digestion est tellement complète qu'il paraît se produire des laccolithes secondaires (à l’entour de l'ellipse granitique de Fleury, dans le Beaujolais, environs d’Aydat, environs du Saint-Rigaud, etc.).
Dans les environs de Cressy-sur Somme, les porphyrites amphiboliques apparaissent au milieu de schistes maclifères passant à des schistes feldspathisés et gneissifiés, donc au milieu de terrains métamorphisés, comme au S. O. de la forêt de Chavencé, à Cortot ou dans le bois des Mirandeaux ; elles sont interstratifiées dans les terrains, affectant leur direction et leur pendage, généralement au voisinage immédiat du granite.
Je signalerai un premier témoin de ces amas de roches amphiboliques dans un vallon au Nord du Grand-Bos, à 6 km. au Sud de Cressy-sur-Somme.
La route nationale n° 73 passe, après Maltat, à l'Ouest du village de Cressy, sur la rive droite de la vallée de la Somme et traverse, sur une longueur d’environ 5 km., l’ellipse que forme l’ensemble des roches amphiboliques de Cressy suivant son plus grand diamètre ; ces roches apparaissent en lentilles qui semblent indépendantes les unes des autres.
Si les roches que l'on recaeille sont pleines d'intérêt, leurs conditions de gisement, comme je l’ai dit plus haut, sont assez défavorables et n'offrent pas au visiteur un exemple probant de métamorphisme profond d’une lentille calcaire au milieu du granite. Ici, en effet, ne se rencontrent, autour des porphyrites amphiboliques, que des quartzites et des cornes amphiboliques; les diorites franches, le granite à amphibole font défaut. La couverture boisée ne permet pas, d'autre part, de suivre avec continuité les formations et l’on est réduit, à part les bons affleurements rencontrés sur la route qui longe la Somme, à consulter les hlocs et pierres roulantes apparaissant irrégulièrement dans les clairières.
Toutes les lentilles de porphyrites amphiboliques de Cressy sont bordées par des roches très métamorphisées et assez variées, allant des schistes micacés aux schistes maclifères, à chiastolite, avec passage, surlout vers PEst, à des quartzites feldspathisés, roses lie de vin ou verts foncés, quelquefois amphiboliques, et à des schistes et quartzites presque complètement gneissifiés; les transitions entre ces différentes roches sont très graduées.
Leur plus grande résistance à l'érosion a donné à la partie de la vallée de la Somme qui les traverse un caractère spécial ; les rives y sont, en effet, encaissées entre des flancs élevés et abrupts qui font place dans la région granitique et dans le Tertiaire à des coteaux plus doucement mamelonnés.
Elles ont formé barrière à la rivière qui a dévié son cours pour les traverser parallèlement à leurs strates.
Après une carrière dans des schistes déjà durcis et micacés, bien réglés (Dir. N 40° E., plong. S. E. 300), à 100 m. au N E. des maisons de Saint Clément, on entre aussitôt dans une succession de roches métamorphisées ; elles débutent
par des cornes micacées avec pendage également E. S. E., aussitôt suivies par un premier passage d'une porphyrite amphibolique dirigée N. 20o à 30° E., à éléments fins, dans laquelle les phénocristaux sont peu abondants ; cette porphyrite forme l’éperon de la route sous Laveau; après elle, les affleurements de la route sont de nouveau en schistes micacés. passant bientôt à des quartzites fins, feldspathisés et micacés, roses et verts, comme nous en avons déjà rencontré au bord de la Creuse, au S.E de La Fayette (S. de Chalmoux); ils sont ici exploités pour l'empierrement dans une grande carrière (sous f de Nationale, avant La Marche E.-M.), dans laquelle les bancs sont dirigés N. 40° E. avec pendage E. de 45°.
Le nouveau chemin de fer de Bourbon à Issy-l’Evêque, qui court le long de la Somme jusqu’à Cressy, a entamé, en tranchées profondes, les pentes raides de l'autre rive (rive gauche); au milieu des schistes noirs et micacés, passant à des quartzites feldspathisés, on peut relever deux passages de porphyrite amphibolique, l’un formant la suite naturelle de celui que nous avons touché à l’éperon de la route, sous Laveau ; un autre, plus au N.N. E.. après le passage d’un ravin latéral, sous le hameau de Champ Faucon, en face de la carrière de la rive droite, sous # de Nationale (E.-M ).
Après la passerelle de « Au Pont », sous les maisons de La Marche, la route côtoie des schistes maclifères, très noirs et durs, à noyaux chiastolitiques d’assez grande dimension (carrière sous La Marche); la montée, sur l'autre berge, jusqu’à Cressy se fait dans des schistes maclifères de plus en plus durs et cornés, passant à des schistes feldspathisés et contenant avant les premières maisons de Cressy, un mince lambeau de porphyrite amphibolique ; ces schistes continuent jusqu'au contact du granite, visible sur le chemin de la Croix, à l'Est de Cressy et dans les tranchées du chemin de fer d'intérêt local après la gare.
Un nouveau filon de porphyrite très amphibolique commence au Nord-Est de Cressy et se prolonge dans une direction N. N. E. vers Moreau ; il forme dans le vallon des amas de blocs, au milieu des champs.
Toute la région à l'Ouest de ce filon et jusqu’à la rivière est en corne feldspathisée, rose et verte (schistes passant à des quartzites). Une carrière est ouverte dans ces roches en face du pont de la route de Cressy, sur la rive gauche de la Somme (plongement vers l'Est).
Sur la rive droite, les bois de Montrangle, du Creux et de Mont-Petit recouvrent des formations amphiboliques que l'on peut délimiter approximativement en trois ellipses N. N. E. paraissant indépendantes: l'une, visible aux maisons de la Cure, s'étend sous bois et est séparée de la suivante par une région de schistes micacés et tachetés, située au $. O0. de la ferme de Montrangle; la seconde se développe au N. E. de Montrangle la troisième envahit la vallée de la Somme entre le moulin de Mont-Petit et celui du Creux.
Le sentier, qui conduit de Moreau à Montrangle, recoupe la deuxième dans sa largeur ; il est bordé de grands blocs, atteignant un m. q. La grande route, entre les km. 43 et 14 de Luzy, entame en tranchées la porphyrite en place
Aux environs de la ferme du Creux, sur la lisière Ouest de la forêt, des blocs
caverneux de porphyriteamphibolique, avec nodules d’épidote, indiquent l’existence vraisemblable d'une nouvelle masse amphibolique au milieu de schistes simplement durcis (N. 20° E., pendage 0.).
Une certaine variété règne dans les roches amphiboliques à l'Est de Montrangle ; les porphyrites feldspathiques, à deux temps bien différenciés, y voisinent avec des roches presque grenues qui se rapprochent des diorites et qui, d'autre part, s'associent à des cornes amphiboliques absolument caractéristiques. Les mêmes variétés se rencontrent dans la troisième masse qui contient, en outre, des cornes à fins grenats au pont du moulin de Mont-Pelit. Les blocs nombreux sur les bords de la Somme, qui rappellent tout à fait les roches des Fées du Beaujolais, sont constitués par des parties dioritiques, passant constamment à la porphyrite amphibolique.
La direction des schistes et des quartzites granitisés et gneissifiés qui séparent les deux lentilles de Montrangle et de Mont-Petit, est N. 300 E., avec pendage vers l'Est. Au contact entre ces lentilles amphiboliques et le granite, on voit, sur la route de Luzy, deux affleurements très curieux ; l’un consiste en une corne amphibolique contenant encore des empreintes de tiges d’encrines, visibles seulement en coupes microscopiques (en face du point 260 E -M.) ; l’autre témoigne d’un passage étroit de poudingues à galets de quartz et de quartzites et à pâte cornée, du Tournaisien, laminé et s'enfonçant dans le granite qui commence à quelques mètres de l’affleurement (à 200 m. au Sud du chemin de Buzon).
Vers l'Ouest, en haut de Raïity, les schistes maclifères se retrouvent ; ils passent, au voisinage de l’étang de ce hameau, à des schistes intacts (N. N. E., pendage E.).
Hypothèse sur la naissance des roches amphiboliques. — Il faut chercher une explication de la genèse de ces roches amphiboliques dans l'existence d anciens bancs calcaires, probablement frasniens, au-dessous des schistes famenniens au milieu desquels elles apparaissent ; la formation des cornes amphiboliques, des dior‘tes et même des prophyrites amphiboliques peut être, dès lors, attribuée à des phénomènes de contact que rendent d’ailleurs incontestables la proximité du granite et les auréoles de schistes micacés, maclifères et cornés, qui les accompagnent toujours.
Aussi bien, nous avons déjà fait allusion à cette théorie de l’endomorphisme et des laccolithes secondaires que l’on doit à M. Michel-Lévy [43-32] et que MM. Lacroix [92] et L. Bertrand [114} ont brillamment confirmée en étudiant l'action des granites pyrénéens sur les calcaires dévoniens.
On remarquera qu'à Cressy-s.-Somme, ce sont les porphyrites amphiboliques a deux temps qui dominent, et bien qu’elles s'associent intimement aux cornes vertes de métamorphisme exomorphe, il est probable qu'elles proviennent, en majeure partie, de laccolithes accessoires plus profonds, nés aux dépens des calcaires frasniens ; elles se seraient interstratifiées par voie d’épongement jusque dans les schistes famenniens de la base.
On peut aussi supposer que des plissements multiples et serrés ont fait alterner des couches calcaires frasniennes, où même famenniennes de la base, avec
Net
lès couches schileuses et que les porphyrites amphiboliques ont pris naissance sur place. en majeure partie, à la façon des diorites, ce qui expliquerait que la plupart d’entre elles sont très riches en phénocristaux et que le magma, simulaut le second temps, rappelle un remplissage intersertal plutôt que la structure fluidale d’une roche à deux temps, épanchée ou poussée dans des filons,
Je rappellerai ici l'existence, tout près des calcaires de Gilly, de roches amphiboliques (forêt de Chavencé), au voisinage de l'anticlinal de l'Ouest (II) qui, prolongé, est précisément celui qui passe près de Cressy-s.-Somme, A l'Est, le second anticlinal, souvent multiple, que nous avons eu occasion de voir naître, réunit des calcaires voisins de celui de Fontête et une série de roches amphiboliques extrêmement analogues à celles de Cressy (au Montceau, à Cortot, aux Mirandeaux et au Grand-Bos).
Au microscope, on est frappé de l’extrème analogie de toutes ces roches entre elles et avec celles de Cressy.
Elles doivent être nées au moment où le granite de Luzy a surgi, c’est-à-dire vers la fin du Tournaisien ; mais elles sont faites aux dépens des sédiments les plus anciens que nous connaissons dans la région, qui sont frasniens et qui, seuls, sont assez riches en calcaire pour en expliquer la naissance.
Le fait même que ces roches amphiboliques s associent parfois à des calcaires et sont voisines des lignes anticlinales, jalonnées par les changements de pendage des couches, me paraît constituer une confirmation utile des hypothèses que j'ai empruntées à mes devanciers.
Les quartzites de la bordure orientale. — Les quartzites dinantiens micacés que nous avons vu former la bordure de contact du granite depuis le château de Charnay jusqu'à Chiseuil, continuent vers les Fougères et Le Gardier et jusqu'à Fly et Guygnebert, pour disparaître avaut le Grand-Bos, coupés en sifflet par le granite. Les quartzites à mica blanc ont une grande affinité avec la granulite ; le magma granitique semble avoir presque toujours formé de la granulite à leur contact ; c’est le cas à l'Est du Gardier et au bord de l'étang de Fly. De nombreux filons de granulite et de pegmatite traversent les quartzites micacés et feldspathisés entre Fly et l'étang ; les phénomènes de contact dans les quartzites y sont particulièrement nets.
Un mince lambeau de quartzites analogues, accompagnés d’un passage de poudingues, se rencontre en bordure du granite, entre le Renard et le Moulin de Mont-Petit au Nord de Cressy, alors qu'entre le Grand-Bos et Cressy, le granite ne cesse d’être directement en contact avec les schistes famenniens ; vers le Nord, nous verrons ces quartzites prendre de nouveau une importance considérable en bordure du granite (près de Rigny et de Maison-Dare).
Résumé de la région Bourbon, Chalmaux, le Devant, Cressy.— Voici, au point de vue stratigraphique, les conclusions que nous pouvons tirer de la description précédente : les poudingues tournaisiens affleurent suivant une ligne continue N.40E., formant la bordure occidentale de la bande des terrains paléozoïques, entre Bourbon et Maltat, avec pendage régulier vers l'Ouest.
Les schistes famenniens fossilifères, inférieurs aux poudingues, occupent de
vastes étendues ; des coulées d’albitophyre et des bancs de tufs apparaissent, comme dans la partie Sud, au voisinage de la Loire.
Nous avons vu que l'extension des porphyrites amphiboliques et des cornes vertes, aux environs de Cressy-s.-Somime, permet de supposer l'existence à faible profondeur d’une traînée de marbres et de calcaires frasniens. Mais cet accident pétrographique cesse rapidement vers l'Est et fait place à une nouvelle bande de quartzites tournaisiens qui, comme ceux de Chiseuil, viennent s'enfoncer dans le granite.
L'étude tectonique doit s’appuyer sur ces résultats. La direction générale des plis est la même que celle des affleurements, étant voisine de N. 20° E. ; les pendages sur la bordure occidentale se font vers l'Ouest, rendant naturelle l'apparition de terrains plus récents ; inversement, les pendages sur la bordure orientale, au droit des quartzites tournaisiens se font vers l'Est. Entre ces deux bordures extrêmes tournaisiennes, s'étendent les formations famenniennes, plus ou moins ondulées, mais, dans l’ensemble, assez horizontales, en selle très surbaissée.
Mais il faut tenir compte de ce qu’une première traînée tournaisienne, celle qui passe à Chiseuil, vient s’enfoncer dans le granite avant le Grand-Bos ; elle n’est donc pas à relier à la traînée tournaisicnne qui réapparaît vers Cressy s.- Somme. Tout au contraire, l'axe anticlinal de l'Est (1) vient, lui aussi, se perdre dans le granite au voisinage des derniers petits affleurements amphiboliques de Crevans.
Les poudingues et quartzites tournaisiens de Cressy sont, à proprement parler, une réapparition du flanc occidental du synelinal carbonifère de Gilly-s- Loire. 11 est donc naturel que les porphyrites amphiboliques et les cornes de Cressy soient voisines de l’anticlinal de l'Ouest (Il) qui passe à « En Mont ». près de Bourbon, et à Diou. Le tracé de cet anticlinal, basé sur les pendages des schistes famenniens, passe un peu à l'Ouest des roches amphiboliques de Cressy. Il faut recourir à quelques failles inverses plongeant, elles aussi, vers l'Est et qui expliquent en même temps la réapparition des couches les plus profondes et la diminution d'épaisseur apparente du Famennien, sous le Tournaisien de l'Est qui vient s’enfoncer dans le granite.
Un coup d'œil d'ensemble sur la bordure du massif granitique, depuis la Loire jusqu’à Cressy, montre que cette bordure, d’abord N. 20 E. et parallèlle aux plis des terrains paléozoïques entre Charnay et Chiseuil, devient N. 150 O. entre Chiseuil et Valence ; cette nouvelle orientation pourrait s'expliquer, jusqu'à Guygnebert, par une torsion générale vers l'Ouest, ayant intéressé le granite comme les plis paléozoïques eux-mêmes; mais, au-delà, les plis des terrains sédimentaires sont pris en biais par la bordure granitique et il faut invoquer les phénomènes de digestion par le granite, combinés avec une surélévation des axes des plis, pour expliquer la disparition radicale, dans le granite, de toute la zone anticlinale de l'Est (1) reconnue depuis la Loire jusqu'à Bryon. De Valence à Cressy, la bordure granitique redevient N. 200 E., parallèle aux couches
voisines.
Ce phénomène de digestion irrégulière des plis des terrains sédimentaires, par endroits pris en écharpe par le granite, que nous verrons se reproduire fréquem ment dans le Morvan, a été souvent signalé ; M. Michel-Lévy en donne un exemple remarquable sur la bordure de l’ellipse granitique de Flamanville dans le Cotentin (Les Pieux).
Les variations dans la largeur de la zone de modifications des terrains paléozoïques par le granite sont intéressantes à étudier. Cette zone est, dans l’ensemble, parallèle à la bordure granitique ; toutefois, elle devient sensiblement plus étroite dans la partie où les plis paléozoïques sont pris en biais par le granite (un peu au Sud de Valence, elle n’a plus que 1 à 2km. de large, pendant qu’à Chiseuil elle atteint 4 km.).
Nous avons l’heureuse chance de pouvoir répondre d’une façon assez topique à cette question qui se pose à l'esprit : pourquoi le métamorphisme du granite paraît-il plus intense quand les couches métamorphiques sont presque horizontales et parallèles à la bordure granitique, que lorsqu'elles sont prises en écharpe par cette bordure ? Parce que, dans le premier cas, le granite reste proche, en profondeur, à une plus grande distance de ses affleurements.
La grande largeur de la zone mélamorphisée entre Charnay et Chiseuil et les réapparitions de taches métamorphisées aux Philippes et au $S. O. de la forêt de Chavencé indiquent une grande proximité de la limite du granite, en profondeur, dans la région Gilly, Perrigny, Mont, Grand-Bos et par conséquent une faible épaisseur des terrains sédimentaires le recouvrant. Nous en trouvons un autre exemple aux environs de Luzy, où l’on voit littéralement flotter le Tournaisien, en couches horizontales très métamorphiques, sur le granite qui reparaît très loin, vers l'Ouest, dans les fonds de vallées profondes.
En tout cas, ces deux exemples montrent manifestement que, dans la région, les terrains plus anciens que le Frasnien ont été digérés par le granite ; le Frasnien lui-même n'existe plus qu’en lambeaux discontinus.
Coupe No V.— de Saint-Seine à Raïty et au Moulin de Mont-Petit (PI. VIH). — Le tracé de cette coupe traverse, à l'Ouest, les premières couches de schistes gréseux fossilifères dinantiens les plus méridionales et passe par l'extrémité Nord des formations amphiboliques frasniennes de Cressy, embrassant ainsi la succession des étages géologiques compris entre le Frasnien et les grès dinantiens.
Nous verrons qu’elle conduit à la conviction que les poudingues, déjà rencontrés à Bourbon-Lancy, alternent avec les schistes et les grès fossilifères dinantiens et paraissent représenter une partie du Tournaisien.
Avant d’entrer dans le détail de la coupe n° V, le lecteur devra se reporter à la carte au 50.000° de la région fossilifère tournaisienne (PI. V).
Du S. 0. au N. E., nous distinguerons les gisements fossilifères suivants :
4° Traïnées schisto-gréseuses de Saint-Seine à Ternant :
a) Au Sud de Saint-Seine, grande route sous les murs de la ferme de Lerre ;
b) Cimetière de Sant-Seine, sur le chemin d'Azy ;
c) Sortie de Saint-Seine au Nord, sur la route de la Nocle;
d) Sentier au-dessus de la Forge de la Loge et des carrières d’orthophyres.
2 Affleurement de schistes psammitiques d'Apussy;
3° Grès jaunes sériciteux, intercalés dans les poudingues :
a) À Boucharin ; b) Au Domaine des Roches près Savigny-Poil-Fol. 4° Grès jaunes sériciteux de Chanaud ;
5o Schistes noirs durcis, et micacés de Æecoulon :
a) Route de Luzy ; b) Tranchée du chemin de fer.
6° Schistes et grès Jaunes en traînées :
a) Au Nord de Pomieray ; b) A l'Ouest de Siguret.
1° Schistes et grès de la Varuille près d’Avrée.
Au point de vue stratigraphique, ces gisements fossilifères s’allongent suivant deux bandes principales. distinctes, mais qui paraissent être des réapparitions d'un seul et même niveau, séparées par un synclinal d'orthophyre en coulées ou à l’état de brèches.
Les gisements n° 1, 2, 3, 4 et 5 appartiennent à une première bande orientale; les gisements 6 et 7, à la seconde bande occidentale, directement recouverte par les tufs de porphyre noir que j'appelle tufs microgranulitiques. Les orthophyres, souvent obsidienniques, qui forment la séparation entre ces deux bandes, sont en relation avec des tufs et des brèches orthophyriques que nous distinguerons soigneuseinent des tufs microgranulitiques et qui constituent notamment toute la masse de la Vieille Montagne, près de Saint-Honoré.
Les poudingues paraissent régner dans toute la hauteur de ces strates dinantiennes ; ils alternent non seulement avec les schistes et les grès, mais avec les tufs orthophyriques ; ils contiennent, à l’occasion, des galets d'ortophyres (Savigny-Poil-Fol, Recoulon).
Tous les gisements n° 1 (de Saint-Seine à Ternant) ont été découverts par moi, en 1904; le n° 2 (Apussy) également ; le n° 3 (a) (Boucharin) également ; (b) (Dom. des Roches) à été signalé pour la première fois par M. Michel-Lévy (1° édition feuille d’Autun) et étudié par Julien. Le n° 4 (Chanaud) a été découvert par moi en 1904. Le n° 5 (Recoulon) a été découvert par M. de Charmasse, signalé par M. Michel-Lévy sur la 1 édition de la feuille d’Autun. Quelques beaux fossiles y ont été recueillis et envoyés à M. Michel-Lévy par M. Bonneau du Martray, ingénieur en chef des ponts et chaussées, au moment de l’établissement de la deuxième voie de la ligne de Luzy ; M. Michel-Lévy, dans la réunion de la Société géologique (1879) a fait allusion à cette découverte et a notamment indiqué le Bellerophon bicarenus Lév. [34, p. 938] du Tournaisien, déterminé par M. Douvillé dans les fossiles de ce gisement. C’est donc à cette date
que le Tournaisien à été signalé pour la première fois, avec précision, dans le Morvan.
Le n° 6 (a) (Pomeray) a été découvert par moi en 1904; (6) ) (Siguret) a été découvert et étudié par Julien (1885) ; le n° 7 (La Varville) a été découvert par Julien (4885).
Revenons à l'étude détaillée de la coupe N° V.
Revêtement sableux granulitique au S. O. de Saint-Seine. — La basse vallée de la Cressonne qui s'étend à l'Ouest de Sant-Seine est formée par un sol riche en galets, faiblement ondulé, avec des altitudes variant de 210 à 250 m.; ce sol montre une composition très uniforme sur la route de la Nocle ou sur celle de Cronat, étant argilo-sableux et riche en galets de quartz ; mais la bordure même des terrains anciens, depuis Mallat jusqu'à Saint-Seine, affecte un caractère spécial ; elle est composée d'un sable granulitique très blanc, riche en feldspaths plus ou moins kaolinisés et en grains de quartz bipyramidés ; ce sable blanc recouvre les collines élevées, formées par les premiers contreforts des terrains anciens, atteignant 287 m. près de Ginat et 312 m. près de la Grange, au Sud de Le Devant.
Schistes et grès sériciteux fossilifères de Saint Seine. — Le village de Saint- Seine est tout entier construit sur des grès sériciteux jaunâtres qui attirent mal l'attention, n’apparaissant que dans les fossés de la route de Maltat à la Nocle et sur le chemin d'Azy. Ils sont fossilifères (gisements 1 à, à, c;).
Ils se montrent riches en grains de quarlz assez fins, agglutinés par de la séricite abondante.
Peu consistants et se réduisant facilement en sable, ‘à ont cependant conservé de nombreuses empreintes de fossiles dont le têt a complètement disparu, dissout par des eaux ferrugineuses qui y ont déposé des enduits de limonite brune.
Leur pendage, difficile à saisir, paraît cependant assez rapide vers l'Ouest.
Trois endroits, autour du village, m'ont paru spécialement favorables à la recherche des empreintes fossiles :
10 La sortie Sud de Saint-Seine sur la route de Maltat, avant la ferme de Lerre, dans les fossés de la route, sous les murs de la ferme dite de « La Muraille » ; le grès est résistant et contient des C'honeles abondants ;
2% La sortie Est de Saint-Seine, sur la route d’Azy, dans les fossés, un peu avant lecimetière ;
30 La sortie Nord de Saint-Seine, sur la route de la Nocle, devant la croisée du petit chemin direct de Conneuf, les S/reptorhynchus ÿ sont particulièrement abondants.
L'ensemble de la faune trouvée dans ces trois gisements comporte les fossiles
guivants :
Ostracodes nomb”eux (Bairdia sp., Entomis sp.).
Orthoceras Sp.
Loxonema cf. acutum Kon.
Loxonema cf. Lefebvrei Kon.
Portlockia cf. pygmæa Kon.
Schizostoma cf. crateriforme Kon.
Lepetopsis Sp.
Capulus sp.
Sanguinolites inconspicuus Kon.
Edmondia cf. scalaris M'Coy.
Conocardium aff. irrequlare Kon.
Parallelodon cf. bistriatus Port].
Parallelodon meridionalis Kon.
Leiopteria all. columbo Kon.
Aviculopecten cf. granosus Sow.(4v. Pomeli Jul.). Aviculopecten cf. ingratus Kon.
Productus scabriculus Mart.
Productus semireliculatus Mart Chonetes variolata d'Orb.
Choneles Giraudi Jul.
Orthotetes crenistria Phil.
Rhipidomella cf. Michelini Lév.
Syringothyris cf. distans Sow.
Spiriferina cf. partila Portl.
Retzia Sp.
Athyris cf. Roissyi Lév.
Fenestella plebeia M Coy.
Glauconome pulcherrima M Coy.
Monticulipora tumida Phil.
Archæocidaris nerei Munst.
Palæchinus Rutoti Jul.
Granalocrinus Sp.
Actinocrinus sp.
Poteriocrinus sp.
Amplexus coralloides Sow.
Zaphrentis sp.
Cyathaxonia sp.
Syringopora distans Fisch.
La plupart de ces fossiles ont été signalés dans les trois gisements étudiés plus au Nord par Julien et considérés par cet auteur comme appartenant au Tournaisien (Ta, T6, Te, Ta, T0, de la Carte géologique de Belgique). Seuls £Zdmondia cf. scalaris M Coy., Conocardium aff. irregulareKon.. Granatocrinus Sp., sont nouveaux dans la région; les deux premières espèces se rapprochent d'espèces viséennes; mais les déterminations en sont trop incertaines pour qu'elles méritent que l'on s’y arrête ; c’est malheureusement un peu le cas géné-
ral, étant donné l'imperfection des matériaux recueillis et l’état fragmentaire des
empreintes.
Les grès fossilifères de St Seine forment une étroite bande d’environ 50 m.
de large, que l’on recoupe transversalement sur le chemin aliant de Saint-Seine
vers les Bresses.
Ils sont superposés à des schistes psammitiques, noirs verdâtres, foncés, visibles au delà du cimetière et dans lesquels je n’ai pas trouvé de restes organisés ; un filon d’orthophyre, exploité en carrière dans le vallon Est-Ouest, qui passe au Sud de Saint-Seine, les traverse; c’est là une roche que nous n'avons pas encore rencontrée vers le Sud et que nous verrons former vers le Nord de puissantes masses interstratifiées. lle se distingue assez aisément, à première vue, des porphyrites famenniennes, contenant moins de grands cristaux de feldspath et n'étant généralement pas verdätre comme ces dernières, mais noire ou rouge foncé ; elle affecte plus franchement le caractère porphyrique, avec une pâte fine abondante, dont l'œil ne peut discerner les éléments constituants.
A 500 m. environ de Saint-Seine, en montant vers les Bresses, sur le flanc S. O. du Mont-d’Azy (323 m. E.-M.), on rencontre à la partie inférieure de ces schistes un passage de poudingues très semblables à ceux qui jalonnent vers le Sud, dans la région comprise entre Bourbon-Lancy et le Mont, la base du Dinantien, à son contact avec le Famennien. Nous aurons bientôt l’occasion d'en étudier avec détail la constitution, dans une carrière ouverte à 1 km. vers le Nord, au pied du coteau de Conneuf.
Les couches entremèêlées de poudingues et de schistes du Mont-d’Azy ont une direction N. N. E. et un pendage O0. N. O. d'environ 20°.
Schistes famenniens à l'Est du Mont-d Azy. — Ces couches reposent, en stratification concordante, sur des schistes psammitiques, fins, verdâtres, qui par leur faciès et leur situation stratigraphique apparaissent comme famenniens.
Nous resterons longtemps dans ces schistes sur le chemin de Raïty; ils s'étendent
en effet sur environ 3 km., c’est-à-dire sur plus des deux tiers de la distance qui sépare Saint Seine du granite, au moulin du Creux.
Dans la descente à l'Est du Mont-d'Azy, on rencontre l’extrémité Sud de l’accident de Ternant qui fait apparaître les terrains triasiques et liasiques, grâce à un jeu de failles principalement N. N. 0.; au Sud de Triboulet, les marnes irisées affleurent seules, formant des terres labourées bien plus grasses et fortes que celles produites par les débris de schistes carbonifères ou dévoniens, et facilement reconnaissables à leur couleur rouge lie de vin.
Nous quittons presque aussilôt ces marnes (qui occupent 200 m. environ en surface horizontale) et rentrons après la traversée de la route de Ternant à Cressy, dans les schistes psammitiques famenniens ; une petite carrière ouverte à la croisée des chemins de Billerele et de Raity montre leur direction N. 110°E. et leur pendage 20° S. O. Après la traversée du ruisseau qui descend de la ferme « au Creux », les schistes apparaissent, très froissés et plissés dans des directions variées ; de minces bancs kaolinisés indiquent un passage de formations purement arkosiennes.
Un filon de microgranulite rose à grands cristaux d’orthose, orienté N. 20° E., traverse les schistes un peu à l'Ouest de la ferme « au Creux » où les couches ont une direction N. 200 E. et un pendage 60° 0.
Un peu au Nord de uotre tracé. les schistes affleurent dans tous les sentiers, toujours extrêmement froissés. Sur les bords de lélang que longe le chemin conduisant de Lenteur à la Maison-Dare, leur direction est N. 200 E. et leur pendage 70° 0., donc toujours semblables à ceux relevés plus au Sud ; mais un fait intéressant apparaît dans le chemin aussitôt après l'étang vers l'Est; le talus montre en coupe la charnière d'un petit pli synclinal, versé vers l'Ouest (fig. 9).
N.N.O S.S.E E A orme Fig. 9. — Chemin de Lenteur à Maison-Dare.
Charnière d’un pli versé dans les schistes famenniens. Echelle 1000° (hauteurs amplifiées deux fois).
Les schistes famenniens sont ici probablement assez horizontaux dans leur ensemble ; leur épaisseur est mal connue, malgré la grande étendue qu’ils occupent et la grande inclinaison de certains pendages apparents ; ils ont subi des poussées tangentielles considérables qui les ont souvent repliés sur euxmêmes.
Zone mélamorplhasée. Schistes maclifères. — En avançant vers l'Est, nous assistons à la naissance très progressive de la zone métamorphisée, formée dans ces schistes au voisinage du granite ; c'est d’abord un simple durcissement des schistes qui sont moins lités et forment des débris parallélipipédiques, durs à casser au marteau ; cet état, transitoire entre les schistes intacts et les schistes maclifères, est le résultat d’une silicification secondaire des grains de quartz clastiques, accompagnée par la naissance de mica de métamorphisme. Cette zone de schistes durcis et'micacés, d’ailleurs assez difficile à délimiter, a une largeur restreinte (100 m. environ); elle est bien visible à l'Ouest de l'étang de Raity et aussi dans les premiers bouquets de bois qui précèdent la Maison- Dare. |
Elle est immédiatement suivie par la zone des schistes franchement maclifères, avec noyaux chiastoliliques, qui forme le sol des bois de Ronde-Faye, des champs au-dessus de Raïty et d'une grande partie de la forêt de Montrangle. La direction des couches schisteuses famenniennes métamorphisées reste N.N. E. mais leur pendage se fait maintenant vers l'Est.
Nous avons probablement franchi le passage de l’anticlinal n° II que nous suivons depuis Diou.
La descente de Raiïty dans la vallée de la Somme recoupe deux filons de micro-
granulite à grands cristaux d’orthose, puis un mince lambeau de quartzite métamorphisé; le fond de la vallée est envahi par une formation de cornes amphiboliques qui se rattache intimement aux porphyrites amphiboliques ; ici, il y a prédominance des cornes amphiboliques, parfois grenatifères, avec passage à des diorites à grains fins; ces cornes forment de grands blocs parsemés en désordre, au milieu de la vallée, analogues aux roches des fées qui constituent des montagnes entières aux environs de Matour et de Saint-Bonnet, dans le Beaujolais. Toute la partie de la vallée comprise entre le moulin de Mont- Petit, le moulin du Creux et Buzon, jusque sur la montée du sommet 308 vers Rigny, est envahie par ces roches; au voisinage du granite, les variétés finement dioritiques sont plus nombreuses ; je n’ai pu déceler dans le granite, qui borde vers l’Est ces formations, aucune trace d’endomorphisme apparent : le granite ne paraît pas se charger d'amphibole.
J'ai trouvé sur la route nationale n° 73, en vue de Buzon, le passage d’un poudingue métamorphisé à galets de quartz et de quartzites et à pâte verte amphibolique, du type que nous rencontrerons au sommet du Mont-Beuvray et qui est à rattacher au poudingue tournaisien de Ternant. Sa direction est N. 1700 E, et son pendage 30° N. E.
La superposition, aux roches amphiboliques dévoniennes de Cressy, de quartzites et de poudingues amphiboliques, en affleurements très restreints il est vrai, sur la bordure granitique, au Nord de Cressy, mais en liaison très nette avec les grandes masses de quartzites que nous rencontrerons vers Grand Champ et vers Renisot plus au Nord, autorise à figurer une retombée du Tournaisien en bordure du granite, à l'Est et au-dessus des formations amphiboliques de Cressy.
J'ai déjà parlé (p. 46) de cette superposition si importante et j'ai cherché à expliquer la disparation des schistes famenniens par des failles inverses avec étirement d’une partie des formations intéressées. Mais il faut reconnaître que l'apparition de galets calcaires amphibolitisés dans ces poudingues, que nous retrouverons d'ailleurs sur une grande échelle au Mont-Beuvray, semble indiquer qu'une certaine érosion à précédé leur dépôt et leur a permis de se montrer légèrement transgressifs sur les formations plus anciennes ; je développe ici cette nouvelle hypothèse, sans prendre partie entre elle et celles des failles inverses.
Ainsi la question qui se pose est la suivante : l'érosion précédant le Tournaisien inférieur a-t-elle décapé les terrains jusqu'aux calcaires frasniens préexistant ? Il est plausible que le jeu de l'érosion qui a marqué le début de la période tournaisienne suffise à expliquer ces apparences sans qu’il y ait lieu, pour cela, de recourir à une discordance bien accusée entre le Tournaisien et le Famennien. Une période d’émersion, précédée des phénomènes éruptifs dont les coulées albitophyriques au sein du Famennien sont les témoins indiscutables, a débuté avec la base du Tournaisien ; à cette époque, en effet, s’est formé le cordon littoral de poudingues, que nous avons déjà suivis depuis Bourbon-Lancy jusqu’au Montd’Azy, au détriment des lydiennes et des bancs gréseux tournaisiens qui avaient
préalablement pris naissance, des schistes et des albitophyres famenniens et aussi des lentilles calcaires frasniennes; existant cà et là.
Résumé de la coupe n' V. — La succession des niveaux, relevés dans cette coupe, s'est enrichie d’un élément nouveau, constitué par les grès et schistes fossilifères tournaisiens qui viennent parfaitement confirmer la situation à la base du Tournaisien des premiers poudingues, apparaissant dans la région de Bourbon-Lancy au-dessus des schistes famenniens. Les minutes de M. Michel- Lévy prouvent d’ailleurs qu'il avait adopté cette subdivision, mais qu'il ne l'avait pas suivie dans tous ses détails au milieu des réapparitions multiples des
poudingues.
La voici résumée :
TourNaisiEN. — Grès et schistes fossilifères, partiellement traversés par des éruptions orthophyriques contemporaines et entremêlés de poudingues. FAMENNIEN. — Schistes psammitiques.
FRASNIEN. — Cornes amphiboliques, porphyrites amphiboliques contemporaines.
Les schistes famenniens se relient stratigraphiquement de la façon la plus nette à ceux qui se sont montrés fossilifères aux environs de Mont et de Bourbon-Lancy.
Le métamorphisme du granite, intéressant tout le Frasnien, empiète sur les schistes famenniens, formant une zone qui atteint 1.500 m. de largeur entre Mont-Petit et « au Creux » ; il attaque même la première trace de poudingues tournaisiens que nous venons de rencontrer à Buzon et y transforme en amphibole le calcaire soit en galets, soit en débris dans la pâte.
Un seul axe anticlinal subsiste ici, l'axe n° Il. Les pendages, dans la région de Saint-Seine, se font vers l'Ouest ; dans la région métamorphisée de Cressy, ils se font vers l'Est ; la ligne séparative, entre ces deux régions de pendages opposés, passe dans les schistes famenniens, un peu à l'Est de l'étang de Raity ; elle paraît coïneider avec l’axe anticlinal n° I.
Failles teriiaires, lambeaux triasiques et liasiques des environs de Ternant. —
L'étude des lambeaux secondaires des environs de Ternant, étoilés de failles au milieu des terrains paléozoïques de la région, m'amène à esquisser, tout à fait sommairement, la succession des mouvements tangentiels ou verlicaux dont la région à été le théâtre depuis le soulèvement hercynien.
M. Michel-Lévy a établi que ce soulèvement a présenté sa phase maximum à la fin des éruptions microgranuliliques, après le Viséen, avant le Stéphanien.
Les dépôts stéphaniens et permiens inférieurs, remplissant l'affaissement d’Autun, sont encore redressés à plus de 450 sur le bord oriental de ce bassin. Il y a donc encore eu des mouvements tangentiels après les affaissements qui ont immédiatement suivi les plissements les plus intenses du système hercynien. Mais le remplissage de ces affaissements indique nettement que l'érosion avait déjà com. mencé son œuvre sur une grande échelle. Nous venons d’établir qu’elle datait
méme du commencement du Tournaisien qui, sur toute sa hauteur, comporte des poudingues et des grès.
SP
A la fin du Permien et du Trias inférieur, les plis hercyniens, dans le Morvan, étaient réduits à l’état de pénéplaine; les dépôts triasiques moyens l'avaient partiellement envahi, la mer liasique totalement.
Le relief actuel du horst du Morvan n'est donc dû, comme l’a établi M. Michel- Lévy dans un mémoire de 1899 [91], qu’au retentissement des systèmes pyrénéens et alpins sur la région.
Ges retentissements sont, d’après lui, de deux espèces ; il s'est produit, dans l’ensemble du pays, des plis à grand rayon de courbure, dont les voûtes ont eu une tendance à s'effondrer (Charollais, etc.) ; en outre, le horst s’est bordé d’une série d’effondrements tertiaires dont les failles limitatives ont parfois suivi les décrochements du système hercynien, réouverts après avoir été minéralisés (filons de quartz et de sulfures divers) à l’époque triasique et liasique.
C'est ainsi qu'un de ces décrochements du système varisque a pris en écharpe le Morvan de Pierre-Pertuis à la Petite-Verrière et à Mesvre.
A l'Est de ce faisceau de failles, le Morvan est doucement escaladé par les dépôts triasiques et liasiques jusqu’à ses points culminants (les Amans, la Vente- Italienne) suivant les découvertes de Collenot.
A l'Ouest, un triangle surélevé, dont la pointe est dirigée vers le Nord, est limité par ce faisceau diagonal et par la faille terminale occidentale, jalonnée par les eaux chaudes de Saint-Honoré et de Bourbon-Lancy.
Ce triangle ne présente plus dans ses parties hautes, qui constituent les plus hauts sommets du Morvan, aucune trace de Trias ou de Lias surélevé. Ces terrains ont été évidemment balayés par les érosions.
C’est sur le bord de ce triangle, aux environs de Ternant et de la faille terminale, que se rencontrent encore quelques esquilles secondaires Le Trias y est représenté par des marnes irisées où domine la couleur rouge, avec parties argilo-sableuses ; il est surmonté par un niveau de grès rhétien, puis par un caicaire siliceux en dalles, peu fossilifère, attribuable à l'Hettangien. Le Sinémurien à Gryphées banc bleu des carriers) est bien développé et recouvert par le calcaire à Bélemnites du Charmouthien. Les carrières de pierre à chaux et de pierre à bâtir sont nombreuses dans le Sinémurien (2 carrières sur la rive droite du vallon du Creux, sur la route de Ternant à Cressy, en face d’Azy, 1 carrière à Fromenteau, 1 à l'Est de Leverne, 1 à Fouvry). Le calcaire est fort rare aux alentours et très recherché pour le chaulage des terres granitiques.
Cet ensemble de terrains secondaires ne dépasse pas 20 m. d'épaisseur. Les couches y sont dirigées N. 20 à 30° E. et leur pendage est de 10 à 20° O. N. O.; la direction des couches dévoniennes et carbonifères sous-jacentes est également N. 20° K.; mais leur pendage est généralement bien plus accentué vers l'Ouest (30° à 60°). La discordance est particulièrement facile à voir au Devan et à Billerete. où les schistes dévoniens sont très froissés,et dans la montée du nouveau chemin de Hiry à Pomeray, au Sud de ce hameau, au-dessus des schistes carbonifères.
Les directions des failles, telles qu'elles sont portées sur la première édition de la feuille au 80.000: d’Autun, sont à rectifier légèrement ; ces failles décompo-
sent le lambeau secondaire en trois esquilles continues, dont une seule au Sud et deux au Nord, dans lesquelles .la suëcession est régulière ; les lèvres abaïissées sont vers l'Est. L’esquille la plus au Sud est bordée vers l'Est par une faille presque verticale, nettement délimitée par son passage entre la carrière de poudingues carbonifères, au Sud de Conneuf, et la carrière de calcaire à gryphées, en face d'Azy, située à 100 m., vers le S. E. et à même altitude: cette faille est également facile à relever sur le chemin des Bresses à Raïity, à 450 m. à l'Ouest du point 302; l’on y voit le contact des schistes dévoniens avec les terrains gras et rouges des Marnes frisées. La faille fait un redan brusque vers l'Ouest au droit du hameau de Conneuf qui se trouve sur les calcaires liasiques, puis va s’atténuant très rapidement vers le Nord après avoir traversé une faille transversale Est-Ouest qui sépare lPesquille du Sud des deux esquilles du Nord.
Ces deux dernières forment deux bandes parallèlles, allongées vers le N.N.0., séparées sur les deux tiers de leur longueur par une rentrée de Carbonifère, vers Apussy. L’esquille la plus à l'Ouest (Fouvry. Hiry) n'est bordée par des failles que dans sa partie Sud et possède son entourage triasique complet, reposant directement sur les terrains anciens au Sud-Ouest et à l'Est. les pendages y sont généralement plus faibles que dans les autres esquilles (10° en moyenne).
L’esquille orientale est bordée par une faille N.-S., obliquant légèrement vers l'Ouest dans sa partie Nord et qui met successivement en contact tous les niveaux triasiques et liasiques avec le redan carbonifère d'Apussy; elle va s'atténuant vers le Nord et se perd dans les terrains anciens où il est impossible de la suivre.
La coupe de Chapuis à Leverne, qui traverse les deux esquilles du Nord dans la partie où elles sont contiguës (fig. 10), donne une idée approximative de
0 Ternant E La Gessonne,riv UE Dre Le Verne dé | 2507 à 21 !
Fig. 10. — Coupe passant par Chapuis, Ternant, Le Verne.
124. Lias, t1, Trias, c. Tournaisien (schistes et poudingues), f. Famennien (schistes), 0. Orthophyre, F. Faille. Echelle 25,000° (hauteurs amplifiées 2 fois).
l'amplitude des failles dans cette région. Le jeu de la faille N.-$. qui met en contact les Marnes Irisées et le calcaire à Bélemnites, à l'Ouest de Leverne, a pour valeur l'épaisseur mème de ces terrains, à peu de chose près, épaisseur que j ai estimée, d'autre part, être de 20 m. environ. Ailleurs, où le contact le long des failles à lieu entre terrains secondaires et terrains anciens, leur amplitude ne dépasse vraisemblablement pas 30 à 40 m. Nous avons vu que les pendages des couches dévoniennes et carbonifères variaient entre 30 et 609, c'est-à-
dire étaient de 45° en moyenne ; une faille, parallèle à la direction des couches, produirait, dans ces conditions un déplacement maximum en surface horizontale de même valeur, soit de 30 à 40 m., perpendiculairement à cette direction. Un tel déplacement, appréciable sur le terrain. ne l’est plus sur une carte au 50 000: Nous verrons bientôt le parti que l’on peut tirer de ces constatations pour rejeter l'hypothèse de récurrences de mêmes niveaux anciens de l'Est à l'Ouest, par failles seulement. et non par plis multiples.
Constatons qu'il existe sur cette bordure occidentale du voussoir triangulaire surélevé du Morvan, à très petite distance de la grande faille terminale abaissée vers Ouest, de petites failles dans lesquelles l'abaissement s'est produit, à l’inverse, sur la lèvre Est. Toutes ces failles sont dues à des mouvements tertiaires ; les failles de Ternant étant vraisemblablement le résultat de légers tassements du horst après l'effondrement de la lèvre occidentale.
Bandes tournaisiennes entre Saint-Seine et Ternant. La Forge de la Loge. — Que deviennent dans cetle région bouleversée et en parties recouverte par les terrains secondaires, les bandes S. O.-N. E. de terrains anciens?
Les schistes gréseux, que nous avons reconnus aux abords de Saint-Seine, forment une bande régulièrement allongée du S. 0. au N. E. entre Saint-Seine et le flanc S. O. du coteau 291 de Ternant. Il est facile d'y retrouver des empreintes fossilifères ; j'en signalerai trois gisements :
1° L'un sur le chemin de La Forge de la Loge à Azy, à 250 m. à l'Est de la route de Saint-Seine à la Nocle, avant le sommet de la côte, dans des bancs affleurant sur le chemin, à 50 m. avant la première maison rencontrée (direction N. N. E. pend. 80° O.). C'est le gisement 1 (d) (p. 48;
20 Un second, en remontant le vallon du ruisseau du Creux ;
30 Un troisième sur la grande route de Ternant à la Nocle, dans la descente à 400 m. à l'Ouest de Ternant.
De ces trois gisements, le plus riche et le seul que j'ai étudié en détail, est celui qui setrouve au-dessus de La Forge de la Loge. Voici les fossiles que j'y ai reconnus :
Ostracodes nombreux (Bairdia sp., Entomis sp.) Phillipsia Derbyensis Mart, Loxonema acutum Kon.
Schizostoma Sp.
Bellerophon sp.
Edmondia sp.
Aviculopecten sp.
Chonetes variolata d'Orb.
Spiriferina cf. octoplicata Kon.
Martinia lineata Mart.
Fenestella plebeia M'Coy.
Archæocidaris Nerer Münst.
Palæchinus Rutoti Jul.
Actinocrinus Sp.
Poteriocrinus Sp.
Je signalerai, en outre, l'existence d’une dent de poisson, appartenant vraisemblablement à un Dipneuste. Trois espèces sont particulièrement abondantes, Aviculopecten sp. à ornements très fins, Martinia lineata Mart., Chonetes varolata d'Orb.
Phillipsia Derbyensis Mart n'a pas été trouvé dans les autres gisements du Morvan. Alors que la plupart des fossiles de La Forge de la Loge atteignent leur maximum de développement au Tournaisien, ce Trilobite paraît jusqu'alors caractéristique des niveaux viséens Chap. IV). Il faut en conclure que les schistes gréseux de La Forge de la Loge représentent la partie tout à fait supérieure du Tournaisien ; le mélange des faunes tournaisiennes et viséennes y parail probable.
De puissantes masses d’orthophyre terminent vers l'Ouest les éperons de schistes et de grès carbonifères, que forment les collines d’Azy, de Conneuf et de Ternant sur la rive gauche de la vallée de la Cressonne ; l'alignement de ces trois
masses d’orthophyre, dans une direction absolument parallèle à celle des sédi-
ments carbonifères, permet de conclure qu'elles sont les restes d’une coulée épanchée sur les grès tournaisiens. Nous verrons que l’analyse pétrographique et chimique les classe bien dans la série orthophyrique dont nous avons rencontré le premier échantillon au Sud de Saint-Seine et qui se distingue entièrement de la série albitophyrique famennienne.
Cette roche est activement exploitée dans d'importantes carrières à La Forge de la Loge et fournit un bon empierrement.
Vers l'Est, de l’autre côté de la bande tournaisienne qui atteint 400 m. de lar-
geur, se retrouvent les poudingues déjà rencontrés sur le chemin de Saint-Seine:
ro
aux Bresses ; ils ont encore une direction N. 5 à 100 E. etun pendage vers | Ouest sur la route de Saint-Seine à Triboulet, sous le signal 323 et sur la route de Saint-Seine à AZy.
Poudinques tournaisiens de la carrière de Conneuf. — Ils sont exploités dans une grande carrière sous le hameau de Conneuf, sur le flanc Sud de la butte 284. La carrière, ouverte perpendiculairement à la direction des couches sur une largeur de 50 à 60 m. et sur 15 à 20 m. de profondeur, permet d'étudier de près leur allure et leur constitution. Elle est subdivisée en trois carrières secondaires dont la plus grande est celle qui se trouve le plus à l'Ouest; on rencontre dans chacune d'elles une alternance régulière de lits schisteux, froissés et sans fossiles, ne dépassant pas 40 cm. d'épaisseur et de bancs de poudingues compacts variant entre { et 8 m.; il y à environ cinq de ces bancs, et l’ensemble atteint 20 à 25 m. d'épaisseur ; la direction des couches est entre N. 25 et 30° E., avec un pendage vers l'Ouest de 30°: quelques petites failles rabaissent légèrement les couches à l'Est, préludant à la faille qui fait affleurer les terrains secondaires à l'extrémité Est de la carrière, dans le fond du vallon du Creux et sur le chemin qui monte au $. E. de Conneuf (fig. 11).
La pâte du poudingue est gris verdätre foncé; elle est formée de débris de
quartz, de feldspaths et de lydiennes noires, cimentés par du quartz. Elle est
très compacte et montre, seulement sur les surfaces décomposées. des alvéoles
de dimensions varices, au droit des galets dégangués. C’est donc un ciment arkosien et siliceux.
Fig. 11. — Carrières dans les poudingues tournaisiens au Sud de Conneuf, vues de la butte d'Azy au Nord.
B-3 Lias, c. Tournaisien (poudingues et schistes). Echelle 7000 hauteurs amplifiées 2 fois),
Les galets, dont les dimensions varient de 2 à 20 cm., sont franchement roulés. Ils ne se laissent isoler que dans les endroits très décomposés. La plus grande partie d’entre eux à été formée aux dépens de quartzites silicifiés gris verdâtre, clairs ou noirâtres, à cassure brillante et à aspect gras, provenantde bancs gréseux immédiatement antérieurs, de la base du Carbonifère ; nous en avons recueilli de semblables, non remaniés, au Sud de Bourbon-Lancy et sur la retombée des couches, vers le granite, dans les environs de Chalmoux ; nous en rencontrerons de nouveau entre Raity et Kletty ; ils abondent sur la feuille de Château-Chinon sous forme de grès lustrés, alternant avec des poudingues.
On y trouve, en moindre quantité, des galets de lydiennes, schistes noirs silicifiés, dans lesquels le microscope permet de déceler des traces de tiges d’encrines indéterminables et presque effacées par la silification, puis des galets de porphyrites dans lesquels les feldspaths sont blaviéritisés.
Les proportions relatives de ces différentes espèces de galets sont environ les suivantes :
Galets de quartzites arkosiens 2/3 ; Galets de lydiennes noires 1/6 ; Galets de porphyrites 1/6.
Les poudingues affleurent encore dans le vallon qui descend de Ternant vers la Cressonne, au voisinage des Marnes Irisées, mais seulement en un banc peu
épais ; ils sont, ici, immédiatement inférieurs aux schistes gréseux fossilifères.
Eperon carbonifère d'Apussy. — Les différentes formations tournaisiennes que nous venons de parcourir entre St-Seine, le Mt-d’Azy et Ternant, disparaissent vers le Nord-Est sous les niveaux secondaires affaissés ; mais cette disparition n’est que momentanée. Si, en effet, nous prenons la nouvelle roule qui monte au N.E. de Ternant vers Apussy, après avoir traversé des sables hettangiens puis les Marnes Irisées, nous rentrerons, aux Sablons, après 1 km. dans des schistes carbouifères rubéfiés ; ces schistes, brusquement interrompus à l'Est par la faille N.-S. qui borde l’esquille secondaire orientale, et recouverts vers l'Ouest par le Trias de l’esquille secondaire occidentale, forment un éperon, détaché des formations anciennes du Nord et pincé vers le Sud entre les terrains secondaires.
Cet éperon part du sommet 398 et vient disparaître sous le Trias à 2 km. au Sud, au-dessous du hameau des Sablons. Suivons la route des Sablons à Apussy et à Fouvry qui le recoupe dans sa longueur. Deux filons orthophyriques y forment des affleurements, l’un avant les premières maisons d’Apussy. l'autre après ce hameau, à la croisée du chemin de Vignonerie. Entre ces deux filons, des schistes gris verdâtre, très psammitiques, constituent les talus du chemin (ils sont dirigés N. 200 E. et pendent vers l’Ouest de 400: ; après la dernière maison d’Apussy, à 100 m. au Sud du chemin transversal de Vignonerie, ces schistes deviennent fossilifères et m'ont donné une faune tournaisienne relalivement riche. C’est le gisement n° 2 (p. 48).
Les fossiles principaux sont les suivants :
Ostracodes nombreux (Bairdia sp.).
Phillipsia aff. subtruncatula D. P. Oehl. man. Orthoceras sp.
Loxonema acutum Kon.
Loxonema Lefebvrei Kon.
Portlockia pymæa Kon.
Schizostoma crateriforme Kon.
Edmondia sp.
Productus scabriculus Mart.
Productus semireticulatus Mart.
Chonetes variolata d'Orb.
Orthotetes crenistria Phill.
Rhipidomella Michelini Lév.
Schizophoria resupinata Mart.
Spirifer cf tornacensis Kon.
Spirifer Roemerianus Kon.
Spiriferina parlita Port].
Athyris Roissyi Lév.
Fenestella plebeia M'Coy.
Glauconome pulcherrima M'Coy.
Actinocrinus Sp.
Poteriocrinus sp.
Les petits Gastéropodes, les Spirifères sont ici très abondants ; PAilipsia al. subtruncatula D. P. Oehl., n’y est pas rare ; Julien signale à la Varville des débris de Griffithides seminiferus Phill., qui me paraissent plutôt appartenir à cette espèce. D'autre part Spiri/er cf. tornacensis Kon. que j'ai recueilli, ne peut être assimilé avec le véritable fornacensis (voir Chap. IV).
Quoi qu'il en soit, la plupart des espèces d’Apussy se retrouvent dans les gisements étudiés par Julien ; elles sont tournaisiennes. Phi/hpsia sublruncatula Oehl. dont le Trilobite, trouvé ici, se rapproche, est également tournaisien.
Les faunes de St-Seine et d’Apussy sont très semblables, quoique les faciès lithologiques soient un peu différents dans les deux gisements ; les schistes d’Apussy sont fins et psammiliques el non gréseux comme ceux de St-Seine.
Au delà du chemin de Vignonerie, la route traverse à nouveau des schistes où transparaissent de rares empreintes de tiges d’encrines ; puis les schistes, vers la butte 298, ne fournissent plus aucun débris organique; ils sont très rubéfiés en surface, par suite de la proximité des marnes triasiques.
Poudingques de Vignonerie. — De l'autre côté de lesquille secondaire orien tale, à l'Est des maisons de Vignonerie, les terres de décomposition superficielle laissent mal entrevoir les terrains sous jacents ; mais ces terres elles-mêmes se chargent, en telle abondance, de morceaux de poudingue carbonifère et de galets, que l’on est en droit d'affirmer l'existence, en ce point, de poudingues démantelés en surface mais qui se retrouveraient en profondeur. D'ailleurs, sur le chemin, avant le « Petit Satenot », à 300 m. plus à l'Est, affleurent de petits bancs de poudingues en place au milieu des schistes.
Au « Petit Satenot » même, on perd les dernières traces des formations de rivage ct l'on entre dans les psammites gris foncé qui se relient vers le Sud avec les formations franchement famenniennes.
De ces dernières constatations, on peut conclure qu'aucun accident tectonique nouveau n'est venu troubler la succession stratigraphique bien mise en évidence sur le parallèle de St-Seine : schistes psammitiques famenniens, surmontés par des poudingues de la base du Tournaisien, puis par des schistes tournaisiens plus ou moins fossilifères, en épais bancs, traversés et recouverts par des épanchements d’orthophyres.
Les failles de faible amplitude auxquelles nous devons la conservation des esquilles secondaires, non encore atteintes par les érosions, ont à peine influé sur la direction générale des plissements hercyniens et les niveaux successifs du Tournaisien se retrouvent au droit d'Apussy, avec les mêmes écarts qu'ils ont à St-Seine.
Nous verrons dans l’étude qui va suivre de la région de Savigny, que de nouveaux accidents tectoniques, ceux-là, hercyniens, viennent compliquer l'étude des niveaux anciens dès le Moulin-du-Comte, Pomeray et Boucharin, aux confins de la région que je viens de décrire, bien plus que ne l'avaient fait les petites
failles tertiaires et les couvertures de terrains secondaires des environs de Ternant. ss
Coupe n° VI.— passant par La Sarrée, La Place (au Sud de Savigny-Poil-Fol), Boucharin, Ponay, Chauvetière, Le Solitaire (PI. VID).
Tufs microgranulitiques. — J'ai été conduit dans le choix du tracé de cette coupe par ce fait que les directions de plis, devenant plus franchement N. E., alors que la bordure tertiaire et quaternaire s’écarte au contraire sensiblement vers l'Ouest, de nouvelles formations, non encore rencontrées dans le Sud, se montrent ici, qui vont prendre vers le Nord une extension considérable. Des roches à pâte pétrosiliceuse, remplies de débris feldspathiques anguleux, pétries de paillettes de mica, régulièrement orientées, contenant du quartz bipyramidé, généralement verdâtres foncées, quelquefois rougeätres ou jaunâtres, tantôt compactes et résistantes, quelquefois litées et schistcuses, toujours inhomogènes, donnant des terrains de décomposition caractérisés par une couleur brune assez claire, se rencontrent, en elfet, à l'origine occidentale de cette coupe.
Ce sont les tufs orthophyriques de la première édition de la Carte, les grès métamorphiques anthracifères de Grüner dans la Loire, les porphyres noirs de De Charmasse J'ai été amené à modifier leur nom parce que je réserve le nom de tufs orthophyriques aux tufs qui accompagnent les couches tournaisiennes et qui vont, en réalité, avec de vrais orthophyres éruptifs, souvent vitreux. Ces premiers tufs sont généralement blanchâtres, parfois flammés de vert (Vieille- Montagne), parfois brunâtres (Bar-le-Régulier), tandis que les tufs supérieurs possèdent une couleur noire, due à l'abondance de la biotite ; en maintes régions, les tufs supérieurs se marient si intimement avec la microgranulite qu'il est difficile de séparer les deux formations (région au N. E. de St Honoré, environs du Mont-Préneley, détroit rocheux de la Loire entre le bassin de Roanne et celui, de Montbrison, la Mère-Boilier aux environs de Cluny, la vallée de l’Azergue etc.). Pour ces diverses raisons, je propose de les nommer tufs microgranulitiques ; on verra plus loin qu'il y a lieu partout, dans le Morvan, le Beaujolais, la Loire et le Mâconnais, de leur attribuer un âge viséen. La pétrographie et l’analyse chimique confirmeront ce rapprochement avec la microgranulite.
Il existe donc d’abondantes formations tuffacées dans le Morvan ; nous en avons reconnu dans le Sud, dans les niveaux famenniens, allant avec des albitophyres.
Il en existe en pleine époque tournaisienne, comme nous le verrons dans l'étude de cette coupe et des suivantes, allant avec des orthophyres qui passent, par endroits. à des obsidiennes; ces derniers donnent des séries de roches violacées ou de teinte pâle (tufs blancs), contenant souvent des traces de remaniement par les eaux, sous forme de bancs arkosiens à petits galets : ailleurs (Vieille-Montagne) nous en rencontrerons à aspect flammé (fond blanc, flammes vertes) où le microscope décèle des débris entiers de roches orthophyriques, décomposées et silicifiées. Sur le terrain, on distinguera les tufs viséens surtout
PT CT er 2 eo A4
par leur richesse en mica hexagonal qui leur donne des couleurs foncées (le plus souvent noires ou vertes, quelquefois rouges.
Après ce rapide aperçu sur cette difficile question des tufs, sur laquelle je reviendrai dans un prochain chapitre, nous suivrons plus aisément la succession complexe que va nous offrir le chemin de Savigny à Sauvetière.
Sur la route de Remilly à Savigny Poil-Fol, par La Sarrée, après le débouché de la laie sommière qui vient de Manœuvrerie, les tufs viséens affleurent sur 100 à 150 m. de long, bordés vers l'Ouest par les dépôts argilo-sableux du Tertiaire. |
Schistes et grès fossilifères de Pomeray. — Ces tufs reposent vers l'Est sur une série schisto-gréseuse fossilifère, facile à étudier dans la route nouvelle qui descend du point 307 vers le hameau de Pomeray et qui se prolonge vers Hiry. Cette série débute, à sa partie supérieure, par un mince niveau de schistes et de poudingues qui apparaît en bas de la descente, à 50 m. au Nord de la première maison de Pomeray, dans le talus Ouest de la route; les galets de quartzites et de lydiennes sont petits, la pâte est schisteuse et grise; plus au Nord sur le chemin qui descend de 307 dans le vallon, à l'Ouest de Siguret, ce même niveau de poudingues n'apparaît plus et le contact se produit directement entre les tufs et les schistes gris noir prolongés.
Gisement fossulifère au Nord de Pomeray, n° 6 (a). — Mais revenons au chemin de Pomeray : sous ce niveau supérieur s’étagent des bancs schisteux gris jaunâtre, très froissés, dont certains sont littéralement pétris de fossiles ou mieux de leurs empreintes (talus Est du chemin). La direction des couches est ici N. 5° E. avec pendage d'environ 65° 0. Certains bancs schisteux supérieurs sont riches en fossiles brisés : d'autres forment des plaquettes couvertes principalement par Aéhyris Roissyi Lév., conservés en entier ; au-dessous de ces schistes passent des bancs gréseux, jaunes, dans lesquels abondent surtout les Rhynchonelles.
Voici la liste des fossiles recueillis sur les 100 m. de talus et que j'ai pu recon-
naître :
Loxonema acutum Kon.
Bellerophon cf. bicarenus Lev.
Edmondia sp.
Productus scabriculus Mart.
Chonetes variolata d’'Orb.
Orthotetes crenistria Phil.
Rhipidomella Michelini Lév.
Martinia lineata Mart.
Athyris Roissyi Lév.
Rhynchonella aculirugata Kon.
Archæucidaris Nerei Münst.
Actinocrinus Sp.
Poteriocrinus sp.
Il faut noter dans ce gisement l’abondance particulière d’Ahyris Roissyr, Lév. et des Rhynchonelles, ces dernières paraissant groupées dans un niveau inférieur et plus gréseux que les autres fossiles signalés. Bellerophon cf. bicarenus Lév. est vraisemblablement le même qui fut autrefois découvert à Recoulon.
L'âge tournaisien de la faune reste, ici encore, probable.
Tufs el brèches d'orthophyres tournaisiens à l'Ouest de Savigny-Poil-Fol. — Ces schistes et grès reposent sur une formation mi-schisteuse, mi-tuffacée, fort peu homogène, dont les deux types extrêmes sont formés d’une part par des schistes remplis de larges paillettes de micas hexagonaux orientés, avec rares feldspaths en débris, d'autre part, par des brèches à pâte pélrosiliceuse, remplies de feldspaths brisés et d’éclats de roches orthophyriques et obsidienniques, qui ne contiennent pas de micas hexagonaux. Tout porte à croire que ces dépôts tuffacés et bréchiformes correspondent à une période d'éruptions, immédiatement antérieure à celle des microgranulites ; les tufs formés commencent, en effet, à participer des caractères des tufs viséens (présence des paillettes de mica); mais ils s’en différencient encore nettement par leur richesse en débris de roches orthophyriques.
La descente de la nouvelle route, au Sud de Pomeray, jusqu'au bord de la Cressonne, nous montre le passage des schistes fossilifères aux schistes tuffacés à paillettes de mica, du premier type. La direction des couches est ici toujours N.250E.; mais leur pendage est de 45° E., donc inverse des pendages relevés à Apussy et au Nord de Pomeray; ceci confirme l'hypothèse de l'apparition d'un nouvel anticlinal, à laquelle on verra que nous serons amenés. Une carrière, siluée un peu à l'Est de la nouvelle route, au Sud de Pomeray, sur-le bord de la Cressonne, presque immédiatement sous les terrains secondaires, montre les schistes carbonifères silicifiés et rubéfiés par le voisinage des failles, avec intercalation de niveaux tuffacés à feldspaths et à micas.
Par contre, la route qui rejoint le point 307 à la maison d'école de Savigny. traverse des brèches inhomogènes à débris de feldspaths et d’orthophyres, nettement inférieures aux schistes fossilifères du Nord de Pomeray.Ces brèches sont ici très décomposées.
Lambeaux schisteux pincés à Savigny-Poil-Fol et à la Place. Lambeaux de poudinques et de grès. — Sous l’église de Savigny-Poil-Fol apparaît, dans la tranchée de la route, un lambeau schisteux très froissé et comme laminé, dans lequel une recherche attentive m'a donné des restes organisés (tiges d’encrines, Spiriferina sp.) ; le chemin qui descend vers le hameau de « La Place » recoupe également des pincements schisteux au milieu de roches tuffacées, très silicifiées ; les pendages sont très accentués vers l'Ouest.
A ces pincements schisteux succèdent, vers l'Est, des passages de lambeaux de poudingues provenant du remaniement d'orthophyres ou de porphyrites. Tel est le poudingue que recoupe la route, à 100 m. à l'Est de Savigny, dans là première descente de la route de Luzy ; les pendages y sont d'environ 500 vers l'Est. Tei encore un mince banc à petits galets, que recoupe le chemin de La Place à Boucharin, sur la rive droite de la Cressonne.
Epanchements orthophyriques et obsidienniques. — Tout contre ces lambeaux de schistes et de poudingues se trouve accolée une puissante masse de roches éruplives. Sur la rive droite de la Cressonne (étang du Moulin du Comte) et dans le bas du village de Savigny, affleurent en effet des orthophyres rouge foncé à pâte fine, que l’étude pétrographique et chimique rapproche entièrement des roches recueillies au-dessus de la Forge de la Loge, près de Saint-Seine ; la colline sur laquelle est bâtie la ferme de Boucharin est, en grande partie, formée par une variété d'orthophyre violacé, devenant obsidiennique ; le microscope y décèle des parties entièrement vitreuses ; ces orthophyres violets se prolongent vers le Nord-Est; on les retrouve sur la rive droite de la Cressonne, dans un chemin à l’Est de Savigny, à la croix de Boucharin.
Dans leur ensemble, ils forment deux masses interstratifiées qui affectent la direction moyenne des couches. Les pendages, d’ailleurs difficiles à saisir, y sont le plus souvent vers l'Est. Des schistes s’intercalent entre elles, non fossilifères, très froissés (dans la descente à l'Ouest de la ferme de Boucharin).
Poudingques et schistes fossilifères de la croix de Boucharin. Gisement n° 3 (a). — À ces formations éruplives fait suite, vers l'Est, une formation de poudingues avec alternances de bancs schisteux fossilifères et de grès. Les poudingues sont pareils à ceux de la carrière de Conneuf; ils forment de multiples affleurements : sous la croix même de Boucharin ; en descente sur le chemin de cette croix au Petit-Satenot; dans le sentier qui conduit à « La Place » ; mais ils prennent un développement particulier sur le bord de la Cressonne (rive gauche), au N. O. des bois de Ponay ; les bancs alternants de poudingues et de schistes, observés à Conneuf, se retrouvent ici, également épais et nombreux; à la base de cet ensemble, j'ai relevé de minces lits à petits galets de quartzites et de porphyrites, novés dans une gangue non plus arkosienne, ni quartziteuse, mais schisteuse. Nous retrouverons vers l'Est ce type de poudingue qui pourrait paraître spécial et d’un âge différent si l’on n'avait, par cette constatation, lassurance qu'il se trouve à la base du poudingue quartziteux tournaisien.
Alors que, dans la carrière de Conneuf, les bancs schisteux intercalés dans les poudingues étaient sans fossiles, ici, au contraire, les schistes pincés dans les poudingues, que l’on suit le long du chemin de Savigny à la croix de Boucharin, sont très fossilifères (Direction N. 150 E , pendage 50 à 60° O.). C'est le gisement n° 3 (a) (p. 48). Il contient de nombreux fossiles, malheureusement très froissés, parmi lesquels :
Ostracodes nombreux (Bairdia sp., Entomis sp.). Loronema acutum Kon.
Loxonema Lefebvrei Kon.
Schizostoma crateriforme Kon.
Edmondia sp.
Parallelodon meridionale Kon.
Leiopteria cf. columbo Kon.
Sanguinolites inconspicuus Kon.
Aviculopecten cf. granosus Sow.
Productus scabriculus Mart.
Chonetes variolata d'Orb.
Spirifer Ræmerianus Kon.
Spirifer aff. pentagonus Kon.
Spirifer cf. Uri Flem.
Spiriferina peracula Kon.
Athyris Roissyi Lév.
Martinia lineata Mart.
Archæocidaris Nerei Münst.
Actinocrinus Sp.
Poteriocrinus sp.
Le gisement est caractérisé par l'abondance des grandes tiges d'encrines enroulées, les nombreux Spirifer et Athyris. La plupart des fossiles signalés l’ont été également dans les gisements tournaisiens étudiés par Julien ; Spirifer aff. pentagonus Kon. fait cependant exception; il n’a pas été trouvé par cet auteur et paraît se rapprocher d’une espèce viséenne ; sa détermination est trop imparfaite pour que l'on s’y arrête. Le chemin qui traverse les bois de Ponay, vers l'Est (point 356, E.-M.), recoupe,sur un parcours d'environ 200 m., d'autres bancs fossilifères, les uns schisteux gris et les autres plus gréseux et jaunâtres.
Les mêmes schistes et grès fins, argileux, fossilifères, se retrouvent sur la rive droite de la Cressonne, au Sud du sommet 328, sur le chemin de Savigny à Cuviny (gisement n° 3 (b)). M. Michel-Lévy les signale sur la feuille au 80.000 d'Autun (1881); il les parallélise avec les formations calcaires fossilifères de Diou et Gilly, les classant ainsi dans le Dévonien ; Julien y a, par la suite, recueilli quelques fossiles tournaisiens dont il a donné les déterminations suivantes (Domaine des Roches) [79, p. 168] :
Bairdia sp.
Capulus fimbriatus Kon.
Aviculopecten Pomeli nov. sp.
Aviculopecten ingratus Kon.
Aviculopecten biornatus Kon.
Parallelodon bistriatus Portl.
Produclus semireticulatus Mart.
» scabriculus Mart.
Chonetes variolata d’Orb.
Spirifer tornacensis Kon.
Martinia lineata Mart.
Archæocidaris Nerei Münst.
Palæchinus Rutoti nov. sp.
Agçtinocrinus Sp.
S'yringopora distans Fisch,
Schistes famenmens au Château de Ponay. — En avancçant vers l'Est, sur le chemin de la Croix de Boucharin au Bois de la Croix Charles, ou sur la route de Savigny à Chauvetière, on quitte les poudingues et leurs alternances schisteuses pour entrer dans des schistes psammitiques gris, qui se relient vers le Sud avec les formations famenniennes ; l'étang de Ponay et la butte 356, qui s'élève au Sud, montrent des affleurements où l’on pourra constater une inversion nette des pendages qui se font vers 1 Est et non plus vers l'Ouest (Direction N. pend. E. 30c). |
Poudinques et quartzites du bois de la Croix Charles et de Cuviny. Métamorphisme des poulinques. — La traversée de ces schistes n’est pas de longue durée, car à environ { km. 1/2 de la bordure des poudingues de l'Ouest, on rencontre à nouveau des poudingues et des quartzites.
Ils débutent par des couches à pâte schisteuse, noirâtre, avec petits galets souvent impressionnés de quartzites ou de lydiennes (sur le chemin de Ponay à Cuviny, avant la traversée de la Cressonne); ces couches sont identiques à celles que je viens de signaler à la base des poudingues de Boucharin. Elles précèdent des couches à plus gros galets et à pâte quartziteuse, qui restent encore entremèêlées de bancs schisteux (montée sur la route du champ de la Barette au bois de la Croix Charles). Elles sont vraisemblablement tournaisiennes comme à Boucharin.
Mais déjà l’action métamorphisante du granite, dont nous nous rapprochons, vient donner aux terrains un faciès spécial. Alors que les poudingues, sur le chemin de Cuviny, paraissent encore intacts, les schistes et la pâte schisteuse des premiers poudingues, dans la montée, après le champ de la Barette, sont micacés et maclifères ; les galets quartziteux, plus résistants à la pénétration des gaz et vapeurs de fumerolles, paraissent encore intacts ; toutefois, dès l’entrée du bois, des couches de poudingues (direction N. 1700 E. pend. E. 30"), à galets de quartzites et de porphyrites, sont en entier métamorphisées. L'état de décomposition dans lequel sont les terrains sur cette route ne permet pas de faire ici l’étude approfondie de ces phénomènes de métamorphisme dans les poudingues : plus au Nord, de meilleurs gisements s’offriront à nous.
Tous les éléments quartzeux de la roche sont nourris de quartz de deuxième formation ; le mica noir s’y développe; quelquefois l’amphibole y apparaît aux endroits où se sont accumulés les calcaires dévoniens remaniés. La roche résultante est un quartzite, en général blanchâtre ou jaunâtre, quelquefois vert plus ou moins foncé, dans lequel les galets sont effacés.
Tous les sommets qui séparent le pays schisteux de l'Ouest du pays granitique de l'Est, depuis Rigny, au Sud, jusqu'au bois de la Croix Charles que nous traversons en ce moment, sont formés par ces quartzites métamorphisés, résistants, dont l’ensemble est dirigé N. 100 E. (pendage 30 à 60° E.), comme l'est aussi la ligne de faite elle-même On y relève des traces nettes de poudingues au N. E. de Satenot, sous les bois de Barbançon et au-dessus du château de Satenot, vers 1 Est. Un filon de quartz, N. 170°E., les traverse sur la route à 100 m. à l'Ouest de Renisot; dans la descente au Nord-Est de ce hameau, à
100 m. du granite, la roche se charge de mica blanc et de pyrite et rappelle tout à fait le quartzite de Chiseuil, que j'ai assimilé à cette formation carbonifère, métamorphisée,
Sur la route de Chauvetière, le contact avec le granite a lieu à 100 m. du col (404 E.-M.) à l'Est de Preirieaux ; on reste ensuite pendant 2 km. sur un granite à grands cristaux qui tombe en arènes à sa surface ; le hameau de Chauvetière est bâti sur cette roche (altitude 360 m.).
Extrémité Sud du flottement carbonifère à l'Ouest de Luzy. — En continuant sur la route de Luzy vers l'Est, on remonte à une altitude d'environ 380 m. au Sud du sommet de Versondy; le granite devient à grains fins, puis cesse pour faire place à une série de roches quartziteuses et schisteuses, très métamorphisées, parfois gneissifiées, dont les débris jonchent le sol vers la Croix Guichard et jusqu à la ferme du Solitaire sur 2 km. 1/2 de l'Ouest à l'Est; pour peu que l'on descende vers le Sud dans le vallon du ruisseau des Bretaches, en s’abaissant d'une vingtaine de mètres, on retrouve le granite. Nous verrons que les terrains métamorphiques, que nous venons de traverser, forment l’extrémité méridionale d’un lambeau carbonifère qui se détache de la bordure régulière des terrains paléozoïques à l'Ouest, dans les bois de Luzy, et vient flotter vers l'Est sur le granite. Il est intéressant de constater ici combien la digestion des strates par le granite, en profondeur, s'est faite régulièrement ; les couches, encore slratifiées, occupent en effet les hauteurs de Versondy et du Solitaire, à des altitudes voisines de 380 à 400 m.; au-dessous de la courbe de niveau de 370 m., le granite réapparaît.
Au delà du Solitaire vers l’Est, le granite subsiste seul ; aucun lambeau paléozoïque ne réapparait plus. De grandes carrières y ont été ouvertes dans la côtede la route de Luzy à Bourbon-Lancy, au-dessus de Saint-André (Est du sommet 440).
Résumé de la coupe n° VZ. — De la description détaillée que je viens de faire de cette coupe, ressortent des difficultés nouvelles, qu’il v a lieu d'interpréter, avant de s’avancer vers le Nord.
A la succession simple relevée dans la partie Ouest de la coupe n° V, entre Saint-Seine et le Mont-d’Azy, dans laquelle n'apparaît qu'un seul niveau fossilifère franchement au-dessus des poudingues, nous avons à opposer la succession complexe suivante, relevée sur le terrain, entre la Sarrée et le Ponay, dans la partie Ouest de la coupe n° VI.
Viséen. — Tufs microgranulitiques.
Poudingues, grès et schistes fossilifères (Pomeray (6, a)).
Tufs et brèches d’orthophyres, arkoses (type Vieille-Montagne).
Schistes fossilifères (Savigny).
Orthophyres en coulées.
Poudingues et Schistes fossilifères (Boucharin (3, a), domaine
des Roches (3, b)).
Poudingues.
FAMENNIEN. — Schistes psammitiques (Ponay)
TOURNAISIEN
Nous relevons ici, non plus une, mais bien trois bandes schisteuses fossiliféres, que les fossiles nous ont démontrées être tournaisiennes, Devons-nous Y chercher trois horizons successifs en hauteur ou bien des réapparitions d'un même horizon par plissements multiples des couches? ou encore par failles comme Julien l'a avancé ?
Voyons l’argument paléontologique et pour cela anticipons quelque peu sur les descriptions futures, en complétant les données fossilifères antérieurement acquises, par celles que fournissent les régions, plus au Nord, de Siguret, de Chanaud, de la Varville, de Recoulon, sur les trois bandes fossilifères prolongées. Un tableau résumant les caractéristiques paléontologiques des différents gisements, rangés suivant leur place dans chaque bande, en allant du Sud au Nord et de l'Est à l’Ouest, facilitera la discussion.
Faisons de suite abstraction de la bande intermédiaire trop déchiquetée et laminée pour fournir des fossiles utiles De nombreux caractères, non indiqués sur le tableau précédent, paraissent, à priori, communs à tous les gisements ; l'abondance des tiges d'encrines, l'existence des mêmes Gastéropodes et Lamellibranches, des mêmes Bryozoaires, des mêmes Échinides et Anthozoaires, la fréquence des Spirifères. la rareté des Productus.
Les carastères différentiels, relevés dans le tableau ci-dessus, résultent principalement de l'étude comparative de certains Crustacés et Brachiopodes. Il y a des différences marquées entre deux gisements d une même bande, mais aucune entre les deux bandes prises dans leur ensemble.
Dans la première bande, Spirifer cf. fornacensis, Kon., abondant à Saint-Seine, à Apussy, à Boucharin, aux Roches, manque à la Forge de la Loge, à Recoulon.
Dans la deuxième, ce même Spirifer existe à la Varville, non à Pomeray ni à Siguret. Il se retrouve donc dans les deux bandes, mais sporadiquement dans chacune d'elles.
Productus scabriculus Mart. et semireticulalus, Mart. existent partout dans la première bande, sauf à la Forge de la Loge et à Recoulor, partout dans la deuxième bande.
Athyris Roissyi Lév. est très abondant à la Croix de Boucharin et à Pomeray, dans deux gisements appartenant aux deux bandes. Marfinia lineata Mart. se trouve à la Forge de la Loge et au Domaine-des-Roches dans la première bande, à Siguret et à la Varville dans la deuxième.
A Chanaud, des bancs gréseux, pétris de Rhynchonelles, paraissent caractéristiques de la première bande : illusion trompeuse, car les mêmes Rhynchonelles abondent à Pomeray, dans des grès analogues de la deuxième bande.
Le gisement de la Forge de la Loge est seul riche en PAïlipsia Derbyensis Mart., dans la première bande ; la deuxième bande en présente probablement à la Varville ? (collection Julien).
Phillipsia cf. subtruncatula D. P.Oehl.est abondant à Apussy dans la première bande, non à la Forge de la Loge où seul existe Philipsia Berbyensis Mart ; ilse retrouve à la Varville dans la deuxième bande.
Synchronisme et âge des deux bandes fossilifères. — La conclusion, à laquelle
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