CHAPITRE IV

Formations géologiques. Les terrains sédimentaires

§ 1. Le dévonien inférieur. — § 2. Le dévonien moyen. — | 3. Le carbonifère. — | 4. Les formations quaternaires et contemporaines.

. § 1 . ZfC dévonien inférieur.

Le dévonien inférieur qui est si largement distribué dans la région de la Koswa, joue un rôle beaucoup plus effacé dans celle du bassin de la Wichéra et n'y est point représenté par des formations identiques. Sur la Koswa ce dévonien est formé par un complexe puissant de schistes argileux, qui sont en général de couleur foncée grisâtre ou tirant sur le noir, qui sont fréquemment charbonneux et passent alors aux schistes ardoisiers. Ces schistes en bancs généralement très minces, se délitent en plaquettes parfois gaufrées, leur véritable stratification est souvent masquée par le clivage. Ces schistes argileux renferment localement des intercalations de grès quartzeux finement grenus et bien lités, parfois même de véritables quartzites, ou encore, mais plus rarement, des conglomérats à cailloux schisteux et à ciment grèsofichisteux. Tantôt ce sont les grès qui dominent dans la formation, tantôt ce sont les schistes ; les grès sont parfois mouchetés de taches plus sombres sur fond gris, les schistes sont souvent veinés de quartz blanc.

Sur la Wichéra, les schistes argileux proprement dits de couleur noire ou foncée, alternent constamment avec des variétés calcaréo-argileuses d'abord pauvres en carbonate de chaux, mais qui peuvent devenir très calcaires et passer insensiblement ou au contraire très brusquement à des calcaires argileux généralement lités en bancs de faible épaisseur, ou encore à des schistes argileux dolomitiques et à des dolomies schisteuses de couleur grisâtre, en bancs minces également. Souvent ces dolomies schisteuses deviennent plus ou moins talqueuses et micacées;

116 L. DUPARC, I-. PEARCi: KT M. TIKA.NOWITCII

dans certains cas niêiiie ces roches sont formées de minces lits de talc alternant avec de fines couches d'mie dolomie gris bleuâtre et grenue. Ces dolomies talqueuses que nous avons rencontrées dans un certain nombre de puits faits dans la région du synclinal de la Wichéra nous ont au début beaucoup embarrassé; nous les avions tout d'abord attribuées à la série métamorphique, mais en approfondissant davantage les puits, nous avons pu constater qu'il n'en n'était pas ainsi, et qu'elles représentaient simplement un niveau dans les formations dolomitiques du dévonien inférieur. On rencontre aussi dans le dévonien inférieur des calcaires argileux de couleur foncée, qui renferment des filonnets de calcite blanche cristallisée. Les grès et les conglomérats si fréquents dans le dévonien de la Koswa fout ici complètement défaut ; des quartzites spéciales ont été rencontrées tout à fait localement près de Nijne et Verkhne-Tschouwal.

Il est difficile d'établir la stratigraphie d# ces différentes formations, d'autant plus qu'elles alternent souvent plusieurs fois sur une épaisseur relativement faible, comme on peut le vérifier par exemple sur la Wichéra, à quelques centaines de mètres du confluent de Balchaïa Rassia. En tenant compte des observations faites sur divers affleurements situés sur les rives de la Wichéra et surtout des résultats fournis par nos puits de recherches, il nous paraît que les dolomies schisteuses et les calcaires argileux forment la partie supérieure de la série, tandis que la partie inférieure serait représentée par les schistes argileux etargilo-calcaires; en tout cas les deux horizons sont intimement liés, celui supérieur calcaire est probablement un faciès local du dévonien inférieur. Les différentes formations de cet étage sont d'ailleurs très pauvres en restes organiques, ce qui ne facilite pas leur délimitation. Dans les schistes argileux on ne rencontre généralement pas de fossiles, dans l'horizon calcareo-argileux supérieur on trouve quelques rares Pentamerus, Orthocéras, Pentacrinus et Pleurotomaria toujours assez mal conservés, et peu déterminables. D'après M. Krotov^', on a pu reconnaître Pentamerus galeatus et Atrypa marjinalis qui sont caractéristiques.

En général le dévonien inférieur n'apparaît que là où sa couverture de dévonien moyen a été décapée par l'érosion, ou encore là où il a été entamé par le cours de la Wichéra ; on le voit affleurer plusieurs fois sur cette rivière entre Violce et Ust-Uls, puis en amont de Verkhne-Tschouwal. Pour délimiter ses contours il faut absolument recourir aux batteries de puits, car dès que l'on quitte les rives de la Wichéra les affleurements cessent et le sol est couvert par la forêt. Les puits que nous avons faits ont montré que les formations du dévonien inférieur étaient beaucoup plus étendues qu'on ne le soupçonnait antérieurement, comme on peut le constater par l'examen de la carte géologique qui figure à la fin de ce volume. Les rapports de ce dévonien avec les schistes verts de la série métamorphique sont assez

rechrh<:hes pétkograpiiiques sur l'oiîral 417

peu clairs, faute d'affleurements; en certains endroits le DI paraît faire complètement défaut, car les dolomies du dévonien moyen reposent directement sur les schistes verts. Ce phénomène que Ton peut observer le long du Violce, a été constaté également à plusieurs reprises par nos lignes de puits, notamhient sur la rive gauche de la Wichéra, entre Violce et Nijne-Tschouwal. En d'autres endroits le

dévonien inférieur repose sur les schistes verts, nulle part on ne peut voir si les deux formations sont absolument concordantes, mais à en juger par les plongements observés sur les couches qui affleuraient au fond de certains puits très voisins du contact du dévonien avec les schistes, il ne parait pas en être ainsi.

§, 2. Xe dévonien moyen D3,

Le dévonien moyen est représenté par des dolomies grenues et saccharoïdes, parfois plus ou moins argileuses, toujours fétides et bitumineuses. Le grain de ces roches est généralement assez grossier, il existe cependant des variétés à grain fin, et d'autres qui sont compactes. Leur couleur est le plus souvent gris-bleu àtre, il en est cependant qui sont absolument blanches et d'autres qui au contraire sont de couleur très foncée. Ces dolomies sont fréquemment caverneuses, leurs cryptes sont alors remplies par de la dolomie blanche cristallisée ou par des cristaux de quartz ; d'autres fois elles sont hachées de fissures qui leur communiquent un aspect bréchiforme, les fragments sont alors ressoudés par de la dolomie blanche cristallisée. Il est difficile, et ce pour des motifs variés, d'établir une succession chronologique dans ces dolomies; d'après ce que l'on peut observer sur certains affleurements le long de la Wichéra, il semble que les variétés noirâtres ou de couleur foncée sont inférieures, et celles grises ou blanchâtres qui viennent au-dessus. Les couches de ces dolomies sont généralement épaisses et souvent assez fossilifères, mais les débris organiques y sont presque toujours très mal conservés, ils forment souvent des taches plus claires sur le fond sombre de la roche. La faune des dolomies est représentée par des crinoïdes, des stromatopores et des coraux; on trouve assez fréquemment Stromatopora concentrica et Favosites basaltica.

Sur la Wichéra il n'est guère possible de marquer la limite entre le dévonien inférieur calcaire D* et le dévonien moyen D^ dolomitique, pratiquement pour délimiter les contours, nous avons fait commencer ce dernier aux dolomies fétides et de couleur généralement foncée qui font suite aux formations calcareo-schisteuses du dévonien inférieur.

Sur les dolomies du D^ on trouve un horizon de calcaires argileux ou bitumineux plus ou moins feuilletés, qui sont de couleur gris sombre ou noirâtre, et sou-

vent assez fossilifères (Pentamenis baschkyricus, Favosites Goldfussi, etc.). C'est

rhorizon D - des géologues russes, qui dans la région étudiée est très mal représenté

et sans importance. Ces calcaires à Pentamerus sont surmontés par d'autres calcaires grisâtres ou blanchâtres compacts et souvent dolomitiques, qui sont fossilifères

sur certains points et renferment Spirifer Anossofi, Atripa réticularis, etc. C'est

l'horizon D - qui termine le dévonien moyen et qui ne se trouve pas représenté

éd

dans la région étudiée.

Les dolomies du D* sont presque toujours fortement fissurées ; partout où elles sont développées le paysage prend un aspect karstien très caractéristique en dépit de la forêt qui couvre le sol. Les trous, les entonnoirs, et les dolines abondent ; leurs parois sont parfois recouvertes d'une épaisse couche d'argile rouge (terra-rossa).

Au point de vue utilitaire, on rencontre quelquefois dans les fissures agrandies en poches du D* de la limonite, voire même de l'oligiste (gisement de Koutim) ; c'est également à la base du dévonien moyen que se trouve l'horizon minéralisé de Tschouwal.

§ 3. Le carbonifère.

Il joue un très petit rôle dans la région étudiée et forme la chaîne du Zolotoï- Bérésowsky qui délimite celle-ci vers l'Ouest. Il se divise généralement en deux sections à savoir : le carbonifère inférieur C^ et le carbonifère supérieur C- la première seule se rencontre sui* le territoire étudié.

Le carbonifère inférieur C débute généralement par un horizon calcaire qui n'affleure que dans les parties profondes des anticlinaux, c'est le niveau à productus

mésolobus C formé par des calcaires gris ou noirâtres, d'autres fois blancs ou

compactes qui constituent des marbres grossiers quelquefois schisteux ou magnésiens. Cet horizon n'a pas été rencontré.

Il est suivi par des grès quartziteux et de quartzites blanches plus ou moins tachetées par des infiltrations ferrugineuses, puis par des grès micacés toujours charbonneux et des schistes noirs à empreintes végétales. Cet horizon peut pratiquement se subdiviser en deux ; l'un argileux contient des couches de houille dans la région de Kizel-Goubakha, l'autre quartziteux très développé sur la Wichéra, est exclusivement formé par des quartzites compactes.

L'horizon des grès est surmonté par celui des calcaires à productus giganteus

C -, de couleur gris blanchâtre, parfois légèrement bitumineux et très fossilifères.

HKCIIKRCHES PÉTROGRAPIIIQUES SUR l'oURAL 119

Ces dernier supportent à leur tour les calcaires à spirifer mosquensis qui terminent vers le haut la section du carbonifère inférieur.

Le carbonifère supérieur C* est représenté par les calcaires à fusulines. Ceux-ci sont généralement blancs ou gris, parfois noirâtres, riches en silex, et littéralement pétris de fossiles.

Ces différents étages du carbonifère se trouvent tous sur la Wichéra, mais au Sud et surtout à l'Ouest de la région qui fait l'objet de cette étude. Dans la chaîne du Zolotoï-Bérésowky on rencontre exclusivement les quartzites du carbonifère inférieur. Celles-ci sont blanches, saccharoïdes et absolument semblables comme aspect à certaines quartzites de la série infradévonienne. Elles sont litées en bancs plus ou moins épais, et d'un type pétrographique absolument uniforme.

§ 4. Les formations quaternaires et contemporaines.

Les formations quaternaires sont principalement représentées par les alluvions anciennes et couvertes des cours d'eau actuels. Celles-ci sont souvent très étendues, et sur les grandes rivières telles que la Wichéra, peuvent mesurer plus d'un kilomètre de largeur. Leur épaisseur oscille entre 3, 7 mètres et même davantage, le matériel qui les compose est naturellement très variable, elles sont fréquemment recouvertes d'une couche plus ou moins épaisse de tourbe. L'âge de ces alluvions est fixé, en effet nous y avons trouvé à plusieurs reprises des molaires encore assez bien conservées d'elephas prémigénius. Les alluvions anciennes des rivières qui s'amorcent dans le voisinage de l'Oural sont très souvent aurifères; plusieurs de ces alluvions ont été ou sont présentement exploitées; tel est par exemple le cas pour la grande et la petite Souria affluents de la Koutim, pour la Samenka, pour la Souria de Kasansky-priisk, pour la grande et la petite Martaïka, etc. La présence de l'or a été également constatée dans les alluvions de la rivière Liampa et de son affluent la Tschornaïa, dans celles du cours supérieur du Violce, dans les alluvions de la Posmog et de la Choudia, puis dans celles de la rivière Nioulas. Il faut encore ajouter que dans tout le bassin supérieur de la Wichéra, nous n'avons jamais trouvé trace de phénomènes glaciaires ni de dépôts de drift bien caractérisés comme tels, et cependant avec le grand nombre de puits que nous avons fait exécuter sur toute la surface de cette région, nous les aurions certainement rencontrés s'ils existaient quelque part.

Quant aux formations actuelles qui sont dues principalement au ruissellement ou à la désagrégation in situ de la roche sous-jacente; elles consistent en dépôts d'argile qui masquent souvent complètement la nature du bed-rock et qui peuvent

120 L. DlIPARC, F. PEARCE ET M. TIKANOWITCH

en certains endroits atteindre parfois une énorme épaisseur. Tel est par exemple le cas entre Verkne et Nijne-Tschouwal, où certains puits ont traversé une couche de 25 mètres de cette argile sans arriver sur le sol en place. Ces dépôts argileux ne se rencontrent point partout, ils affectent principalement les régions occupées par le dévonien moyen, ce qui laisse penser qu'ils doivent probablement leur origine aux phénomènes de dissolution des calcaires et des dolomies. L'argile de ces dépôts est généralement jaunâtre ou grisâtre, toujours très plastique et ne renferme d'habitude aucun débris. Sur la rive gauche de la Wichéra nous avons cependant plusieurs fois trouvé dans cette argile de gros blocs anguleux de différentes roches dont la nature pétrographique était identique à celle de roches trouvées en place à une certaine distance de là; nous ignorons encore le mode de transport de ces blocs, peut-être est-il dû au fort ruissellement qui se produit au moment de la fonte des neiges.