Lignites de Sagnes à Lophiodon

i. Calcaire du grand causse de Castres ou 'de Labruguière, à Cyclostoma formosum^ Ptanorbu pseudoammonius.

Tandis que 1 et 2 peuvent correspondre au calcaire grossier supérieur et au sable de Beauchamp, 5 représenterait le gypse et 4 les marnes à Limnœa stri-

(1) Leymerie, Bull, Soc. géol. de France^ 3* série, II, p. 75.

(2) Toumoûer, Bull. Soc. géol , 2« série, XXVI, p. 1017.

(3) Bull. Soc. géol. de France, 2« série, XXVI, p. 1017. —Voir aussi Filhol, Ânn. des se. gioL 1877. Notes sur les phosphorîtes du Quercy.

ÉOCÈNE. LANGUEDOC, PROYENCt;. iOi»

goga, 5 étant Tèquivalent du calcaire de Brie, sans doute avec la mollasse de Villebramar (Agenais) à Anthracotherium magnum et Paloplotheriuni, Mais il n*est pas impossible que ces derniers termes empiètent plus ou moins sur la période miocène, dont le début ne parait avoir produit aucun (rouble sensible dans les dépôts d*eau douce de la région.

Héranii. — Le travertin blanc de Saint-Gély, près de Montpellier, appartient, selon H. de Saporta, au début de Téocène. Sa flore, très analogue à celle de Sezanne, comprend Marchantia Sezannensis, Flabellaria gelyensis^ etc.

Au-dessus se placerait une barre calcaire, ordinairement superposée au ganimnien et contenant, à Yalmaillargues, des ossements de Lophiodon avec Bulimus Hopei et Strophostoma lapicida. Ce calcaire est surmonté par un grès, très analogue au grès de Carcassonne, supportant des lignites à Palwotherium et à Xiphodon. Enfin M. de Rouville signale au-dessus de ces lignites, à Grabels, un calcaire où s'observent, à différents niveaux, Strophostoma lapicida et Planorbis pseudoammonius. Ce calcaire, d'ailleurs couronné par un conglomérat à Anthracotherium, ne pourrait donc appartenir qu'à l'éocène supérieur.

ProYenee. Calcaires lacaatrea Infféricnn. — On se rappelle qu*en Provence le garumnien ou crétacé supérieur se termine par un étage rutilant, superposé aux calcaires de Rognac. Aux trois quarts de la hauteur du massif de marnes rouges apparaît un calcaire dit calcaire de Langesse, que M. Matheron (1) rapporte au début de Téocène et où Ton recueille Physa prœUmga, P. Drapar^ naudi, Planorbis subcingulatus, Limnœa obliqua. Plus haut et couronnant les marnes rouges, s'observent dsAiordle calcaire lacustre du Cengleetde Vitrolles, puis le calcaire du Moniaiguet, caractérisé par Strophostoma lapicida, Bulimus Hopei, B. subcylindricus^ Limnœa aquensis, Planorbis pseudo-roiundatus. Hélix Marioni, Au-dessus se place le calcaire blanc et compact de Cuques, que ses fossiles, Limnœa Michelini, Planorbis Leymeriei, Achalina Marioni, permettent de ranger sur l'horizon des couches de Saint-Parres.

¥aiiée da mh^ae. Eavirons d'Aix. — Les dépôts tertiaires les plus anciens de la vallée du Rhône sont des sables siliceux avec argiles bigarrées, souvent réfraclaires et de nuances très vives, contenant de nombreuses concrétions gréseuses ou jaspoîdes, parfois des calcaires à moules de coquilles d'eau douce. La plus grande épaisseur de cette assise est de 60™ à Saint-Paul-Trois-Châteaux. Antérieure aux couches paléothériennes d'Apt et d'Aix, elle a été classée, mais avec doute, par M. Fontannes (2), à la hauteur des sables de Reauchamp.

L'intéressante série tertiaire des environs d'Aix (3), qui s'étend transgressivement sur tous les dépôts sous-jacents (4), débute par un conglomérat de rivage, à cailloux jurassiques ou infracrétacés, remplacé, dans le centre du bassin, par des marnes rouges avec grès. Au-dessus apparaissent des calcaires blancs, sou-

(1) Bull, de la Soc. géol. de France, 3* série, IV, p. 428.

{t) Les terrains tertiaires de la région delphino-provençale. 1881, p. 21.

(3) Terrain sextien de M. de Rouville (1853).

(4) Collot, Description géologique des environs dAix, Montpellier, 1880.

iOSO GROUPE TERTIAIRE.

vent à silex pyromaque et des marnes grises, quelquefois très plastiques, avec bancs de gypse et végétaux fossiles. Ces couches, qui contiennent, comme les lignites de la Débruge, subordonnés au gypse de Gargas, près d'Apt, Palœotherivm magnum^ P. crassuniy P. médium^ P. curtum, Xiphoàon gracile, Anoplotke^ riutn commune, Chceropotamus parUiensis, sont considérées comme équivalentes aux marnes de Pantin.

La flore des gypses d*Aix, étudiée par H. de Saporta (i), atteste qu*il régnait en Provence, à cette époque, une chaleur et une sécheresse extrêmes, au point d'y suspendre la végétation pendant la seconde moitié de Tété et de dépouiller les essences forestières comme le ferait aujourd'hui le froid de l'hiver ; le niveau des eaux lacustres offrait d'ailleurs des variations comparables à celles des lacs africains. Tandis que la saison hivernale développait les Qiierctu, Laurus, Cinnamomum, Pistacia, Cercis, le printemps faisait fleurir les Nymphœaei Aralia, en attendant le calme de la saison chaude. Les mêmes conclusions résultent, d'après 51. Oustalet(2), de l'étude des insectes, si abondants au milieu des plaquettes de la formation gypsifère d'Aix. Les espèces caractéristiques de la flore sextienne soniCallitrisBrongniarti^ Widdringtonia brachyphylla, Juniperus ambigua. Fiabellaria Lamanonis, LomatUes aquemis, Cercis antiqua. Un poisson d'eau douce, Lebias cephalotes, surpris sans doute au milieu du lac d'Aix par des émanï.^âons méphitiques, jonche certains bancs de ses empreintes bien conservées, avec celles de Smerdis minutus, à côté des moucherons, des papillons, des libellules, des fourmis ailées et des abeilles.

Le gypse d'Aix est recouvert par des couches à cyrènes et à Cyclas gibbo$a, qui le séparent des premiers sédiments miocènes.

TTPES SIDÉROLITHIQUES DE L'ÉOCfcllE

Terrain sldérolllhlqne du Jara «I de la Bresse. — La région du Jura et les contrées voisines sont recouvertes, sur une grande partie de leur étendue, par des argiles rouges (bolus des géologues jurassiens), contenant, sous forme de nids, les minerais de fer en grains dits pmlilhiques ou Bohnerz. Très abondante à l'état de remplissage de poches et de fentes dans les calcaires jurassiques, notamment dans le val de Délémont, cette formation, où le calcaire et le gypse sont souvent représentés, a reçu, à cause de la présence du fer, le nom de terrain sidéroîithique.

La forme des grains de minerai de fer les avait fait qualifier de minerais d^alluvion, avant qu'on eût reconnu à leur texture concrétionnée et concentrique

(1) Révision de la flore deê gypses tTAix.

(2) Ann. des sciences géologiques, 1874.

^5) Voir Levallois, BulL de la Soc, géoL de Franc; 2* série, XXVIII, p. 183.

DÉPÔTS SIDÉROLITflIQUES. 1021

qu*ils n'avaient subi aucun transport (1). Il semble que les sources minérales aient dû jouer un rôle important dans la production de ces dépôts, dont Tâge est d'ailleurs fixé par les ossements de mammifères qu'ils contiennent et qui ^ont ceux de l'éocène moyen et supérieur, notamment Palxotherium magnum, P, médium^ Anoplotherium commune, A. gracile. M. Greppin (2) attribue ce terrain à des éruptions boueuses et chaudes contenant de l'oxyde de fer, du manganèse, de la silice, de l'aliufnine et des vapeurs sulfureuses; ces émanations, se faisant jour par des crevasses, se seraient répandues en éventail dans les dépressions du sol. Le même auteur signale, à la partie supérieure du terrain sidérolithique, un poudingue à galets impressionnés, de provenance jurassique et triasique, très semblable à la nagelfluh miocène, à ciment calcaire, ferrugineux ou siliceux, avec de nombreux grains de limonite.

Un calcaire d'eau douce est souvent associé au sidérolithique qu'il recouvre. Ce calcaire, dans le Jura, coniieni CharahelictereSy C. Greppini, des limnées, des planorbes et comprend le calcaire à Limnxa longiscata de la vallée de Joux (i). Sur le même horizon se placent le calcaire marneux et siliceux de la Yaivre, dans la Haute-Saône, à Limnœa longiscata et Planorbis planulatus, et celui de Belleneuve, Magny et Vesvrotte (Côte-d'Or), contenant les mômes fossiles, avec minerai pisiforme enclavé (Z), Dès 1834, Thirria signalait, au-dessus du minerai pisolithique de Charmont (Doubs), une marne tertiaire, épaisse de 27", avec lignite et Neritina, Paludina, Planorbis.

La formation sidérolithique joue un grand rôle dans les départements de l'est. C'est elle qui fournit la plupart des minerais de fer de la Franche-Comté. Elle se poursuit en Alsace, en Bourgogne, et on en trouve des lambeaux dans la Nièvre, sous la forme de brèches rougeâtres à ciment calcaire, avec limonite, silex pyromaque et cailloux jurassiques. On y peut rapporter une série de couches d'argiles blanches, jaunes, marbrées, rouges, bleues ou vertes, mélangée de sables siliceux et formant, sous la plaine de la Bresse, une nappe continue, puissante de 28*" à Bourg (4). En général, les sables siliceux occupent la base du sidéroliUiique de l'Ain. Le minerai vient ensuite, recouvert par le holus ou les argiles bigarrées avec gypse, d'une puissance de 30 à 40". Les marnes gypsiféres y sont fréquemment enclavées entre deux calcaires d'eau douce à planorbes, hélices et graines de Chara.

Dépôts •idéroiiihlqnes du Berri. — Le terrain sidérolithique a laissé des traces importantes dans le Berri. Au centre du bassin, dans la vallée de l'Aubois comme aux abords de Bourges, à Saint-Florent et à La Chapelle-Saint-Ursin, il est constitué par de la limonite en grains pisiformes et concrétionnés, associés à une faible proportion d'argile et mélangés de quelques grains de quartz. Sou- Ci) Bull, de la Soc. géol. de France, 2« s^rie, XII, p. 765.

(2) Schardt, Bull. Soc. vaudoi$e, 1880. XVI, p. 609.

(3) Toumouôr, Bull, de la Soc. géol. de France, 2« série, XXIII, p. 799.

(4) Benoît, Bull. Soc. géol. de France, 2* série, XYI, p. 459;' XVII, p. 387.

I0S2 GROUnS TERTIAIRE.

vent, dans le voisinage du minerai, on observe des marnes farineuses ou cristallines, provenant du métamorphisme des calcaires jurassiques sous-jacents. En plusieurs points, le minerai pénètre en poches dans ces calcaires, que les émanations ferrugineuses ont durcis et fortement rubéfiés au contact. Souvent le mélange du minerai en grains et de la marne est intime et donne lieu à une roche dite casiUlot ou castillard. Sur le bord occidental du bassin, à Massay et dans la vallée du Barangeon, la masse principale du dépôt est une argile dure, bariolée, imprégnée de silice et d*opaIe, empâtant des silex plus ou moins roulés, qui proviennent du conglomérat à silex sous-jacent. Dans ces argiles sont des nodules géodîques de limonite, passant latéralement au minerai en grains.

L'argile sidérolithique est régulièrement recouverte par un calcaire lacustre, tantôt marneux, tantôt fournissant de la pierre à chaux et du moellon, tantôt enfm compact, caverneux et donnant d'excellentes pierres de taille (Saint-Florent). La texture de ce calcaire est massive; on n'y observe que des débris à peu près indéterminables de limnées et de planorbes. Sur certains points, la roche est imprégnée de calcédoine et d'opale et donne un bon caillou d'empierrement; parfois, comme à Quincy, elle est colorée en rose.

Le calcaire lacustre du Berri est intimement lié aux dépôts de minerai de fer en grains qu'il recouvre. Ces minerais eux-mêmes sont subordonnés à des dépôts d'argiles et de sables argileux qui, remontant dans la vallée du Cher jusqu'au delà de Montluçon, se rattachent aux lambeaux de terrain tertiaire du Plateau- Central (arkoses de Bellac et de Limoges) ; ceux-ci, à leur tour, se relient vers le nord aux dépôts sidéroUthiques de l'Indre, de la Vienne, vers l'ouest à ceux de la Charente, vers le sud à ceux du Périgord, c'est-à-dire aux sables granitiques avec minerais de fer et de manganèse de Thiviers et d'Excideuil (1).

Des lambeaux d*un calcaire lacustre analogue à celui de Saint-Florent et de l'Aubois se retrouvent, dans la vallée de la Loire, à Bannay, à Cosne, à Châtillon et à Briare. Ce sont des calcaires durs, en bancs puissants, fournissant une bonne pierre de taille. On peut les considérer comme le prolongement méridional du calcaire de Château -Landon. Le point extrême où on les observe au sud est la localité de Béard, près Decize.

Un dépôt lacustre un peu plus ancien est celui du calcaire et des marnes à Lophiodon des Prunes près Argenton (Indre), dont l'horizon parait être celui du calcaire grossier supérieur.

Dépôts des CmuHue». — Il est probable qu'il convient de rattacher à la formation sidérolithique les filons et les amas de sables grossiers et d'argiles rutilantes, avec minerai de fer, qui traversent les calcaires jurassiques des Causses de la Lozère (2). La limonite, presque toujours manganésifère, s'isole en masses, en rognons ou en grains et quelquefois agglutine les graviers. Les gttes se coordonnent suivant la direction des principales failles de la contrée. Seulement

(i) Douvillé, Bull, de la Soc. géoL de France, 3* série, IV, p. lOd. (2) G. Fabre, Bull, Soc. géol., 3« série, III, p. 590.

PHOSPHORITES DU QUERGY. 1023

rémission de ces matières peut s^étre prolongée sensiblement au delà des limites de la période éocène.

Pb€Mphorlies du Qnerey. — Les dépôts de phosphorite ou phosphate de chaux, si répandus dans le Quercy, constituent un ensemble très analogue, à beaucoup d*égards, à la formation sidërolithique et paraissant, comme elle, appartenir, au moins en msgeure partie, à Téocène supérieur. Ces dépôts occupent des fentes dans les calcaires jurassiques et, comme Ta fait observer H. Peron (i), ils sont sous la dépendance étroite des gisements éocènes voisins. On ne les trouve que dans la région des hauts plateaux calcaires qui ont été parcourus par les eaux douces de Téocène et presque toujours dans le voisinage immédiat des îlots tertiaires demeurés en place. Ces îlots ne dépassant jamais 550*" d*altitude, il serait inutile de chercher des poches à phosphate sur les plateaux jurassiques plus élevés.

Les poches sont très variables. Il y en a qui ont 55" de diamètre ; d'autres, comme celle de Pindaré, sont des crevasses de 5 à 6°", se poursuivant en ligne droite sur 90"*. Les directions dominantes sont E. N. E. et 0. N. 0. Toutes les poches connues se terminent en pointe dans la profondeur, tandis qu'elles s'évasent près de la surface (2). En général, leur partie supérieure est riche en argiles rouges et marnes avec limonite pisolitliique. Plus bas domine le phosphate de chaux concrétionné, zone, souvent transformé en fausse turquoise. Le chlore et le fluor s'y rencontrent, mais en proportion moindre que dans Tapatite; le brome est en traces presque inappréciables; mais certaines brèches contiennent beaucoup d'iode.

FMiBe des phospiH»rlte8. — Les ossements sont surtout abondants au milieu des argiles ; des reptiles, batraciens et ophidiens, ont été transformés en phosphate, y compris les tissus mous ; il a dû y avoir substitution rapide, à température peu élevée, dans des eaux d'une faible acidité (5).

L'âge des phosphorites se trouve fixé à la fois par les coquilles de mollusques et par les ossements. A Lamandine, près de Caylux, M. Peron a trouvé, dans une marne à phosphate, Cyclostoma formosum, Limnxa ore-longoy Planorbis cornu, c'est-à-dire les fossiles du ligurien de l'Aude. Une trouvaille analogue a été faite à Beduer par M. Delfortrie. Quant aux mammifères, parmi lesquels on avait cru voir un mélange de faunes très diverses, ils appartiennent en msgorité aux genres caractéristiques de Téocène supérieur, Palmotherium, Anoplotheriiim, Xiphodon, HyœnodoUy Cynodictis, Cehochœrus, etc. . D'après M. Filhol, sur 58 genres découverts, 14 sont nouveaux et 25 connus dans le gypse. On a recueilli un seul lémurien, Necrolemur antiqutiSy dévoilant des affinités africaines, que confirme l'étude des reptiles des phosphorites, en même temps que les mollusques, glandinrdes, cyclostomides et limnéides, dénotent un climat

(1) Bull, de la Soc géol. de France^ Z* série, U, p. 111.

(2) Filhol, Ann. de» se, géologiques, 1876.

(3) FUhol, loc. cit.

chaud et humide. La présence des genres Cœnotherium, Amphitragidus^ Acerotheriîim indique aussi le voisinage de Tépoque miocène. Aussi semble-t-il légitime de conclure que la formation des phosphorites s*est prolongée pendant plusieurs époques successives, depuis Tâge des gypses jusqu'aux premières lueurs de la période miocène. Quant au mode d'enfouissement des vertébrés dans les fentes à phosphate, il parait avoir été immédiat, sans doute sous Tinfluence de vapeurs nuisibles qui asphyxiaient les animaux venus pour se désaltérer aux sources ; car de nombreux squelettes sont entiers, et ni les os des ruminants ni ceux des rongeurs n'offrent de traces d'incisions par la dent des nombreux carnivores auxquels ils sont associés.

Kn résumé, la formation des phosphorites, aussi bien que celle des dépôts sidérolithiques, est un phénomène auquel les actions internes ont au moins puissamment contribué. La légitimité de leur intercalation dans la série sèdimentaire est donc contestable ; ce sont des formations mixtes, où les agents extérieurs ont eu leur part et où les fossiles sont venus datera pour ainsi dire, des émissions dont l'abondance a sans doute été en rapport avec les grands mouvements qui se préparaient alors dans le sol de l'Europe.